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大肠杆菌——被低估的肉用种鸡病原体


现代畜牧网 http://www.cvonet.com 2020/2/12 19:04:14 关注:1065 评论: 我要投稿

  大肠杆菌——被低估的肉用种鸡病原体
  孟含 译 夏俊花 校 马晓迪 制表 唐彩琰 制图

    由于家禽生产采用了集约化饲养方式,同时各国政府正在限制抗生素在养殖场中的使用,禽致病性大肠杆菌(Avian Pathogenic Escherichia coli,APEC)对家禽行业的威胁比以往任何时候都大。抗生素对维持动物的健康很重要,但是近年来抗生素耐药性的增多逐渐成为全球性问题,因此抗生素的使用已经受到了严格审查。
  大肠杆菌病仍被认为是造成全球家禽行业经济损失的主要原因之一。它是由APEC引起的多种家禽疾病的总称,表现为一系列的临床疾病,如气囊炎、肝周炎、心包炎、腹膜炎、输卵管炎、多发性浆膜炎、脐炎、蜂窝组织炎以及肉鸡和长寿家禽的肿头综合症(图1)。虽然大多数大肠杆菌菌株被认为是机会性病原体,但是会由诱发因素(例如并发性病毒感染或不恰当的饲养管理)突然引起疾病暴发,大肠杆菌的一些强毒株作为主要病原体的可能性也得到了广泛的支持。


  1  肉用种鸡及其后代的大肠杆菌病
  虽然大多数针对大肠杆菌病进行的研究主要围绕肉鸡展开,但是产蛋母鸡也会受到严重感染。因此,肉用种鸡生产公司不应低估这种病原体的作用,因为由于产蛋量的下降、死亡率和淘汰率的提高、治疗成本的增加以及以输卵管炎/腹膜炎为特征的疾病也会对养殖场的经济产生毁灭性的影响。
  2013年,荷兰研究人员在4个产蛋母鸡群和2个肉用种鸡群中进行了一项仅与APEC相关的腹膜炎的研究。据估计,包括抗生素使用成本在内的总的经济损失:产蛋母鸡群为40万欧元,肉鸡群为330万欧元。
  新生雏鸡的大肠杆菌病也可能是由雏鸡质量差和孵化场卫生条件恶劣引发的结果,最终导致雏鸡早期死亡。
  越来越多的证据,无论是同行评议研究还是养殖场田间试验都表明,肉用雏鸡的APEC感染和临床大肠杆菌病似乎是由父母代种鸡群中的大肠杆菌菌株引起的。
  APEC有可能从父母代种鸡传染给肉用雏鸡。在孵化期间,存在于蛋壳膜外表面的APEC会渗透到种蛋内,但并不总会导致胚胎死亡,因此胚胎可能会孵化成雏鸡,并成为APEC的载体。
  在Giovanardi公司的一项研究中,从卵黄囊以及外周炎和卵黄囊感染的田间病例中分离到的大多数APEC菌株已经在来自发生全身性感染的1日龄雏鸡身上观察到。单个肉鸡群内的APEC克隆株之间的遗传相似性表明,脐炎或大肠杆菌病的田间病例源自肉鸡出雏前胚胎中的APEC。感染的时间已被认为可以反映肉用雏鸡的死亡模式。
  如果出雏后感染APEC,那么雏鸡的死亡在出雏20 h后就开始;如果是在胚胎时感染APEC,那么死亡开始于出雏时。即使是卵黄囊中存在极少量的APEC,APEC的生长速度也可能会超过大肠杆菌无毒株的生长速度,发生选择性的疯长,随后会导致雏鸡出现败血症。
  2  肉鸡大肠杆菌的流行率较高
  欧盟一项为期5年的可持续促健康集约化生猪和家禽生产项目于2018年11月结束,该项目使人们对与动物集约化生产有关的动物病理学的多方面因素有了深入的了解,其中之一是肉鸡生产中的大肠杆菌感染和肉用种鸡所起的作用。
  该研究以4个肉鸡父母代鸡群为研究对象,在整个产蛋期(20~60周龄),研究人员对随机选取的死亡母鸡进行了尸体剖检和细菌学检测。该研究选择30周龄、40周龄、50周龄和60周龄的父母代母鸡所产种蛋,用棉拭子对刚出雏雏鸡的泄殖腔进行采样,并检测样本中的细菌含量。
  研究人员通过病理学和细菌学分析确定了导致雏鸡在出雏后第1周中死亡的原因,并对选取的大肠杆菌分离株进行脉冲场凝胶电泳分析和多位点序列分型分析。
  99羽肉用雏鸡的尸检结果发现,在导致雏鸡死亡的原因中,29.2%是因为雏鸡发生了输卵管炎/腹膜炎,8.3%的鸡是由于种蛋感染了大肠杆菌。
  研究人员对430多羽肉用雏鸡进行了采样,结果发现大肠杆菌在年龄较大种鸡所产雏鸡群中有较大的流行性。研究人员在孵化场也对正常蛋和地面蛋进行了采样,并发现大肠杆菌在后一种蛋中的流行性较高。
  荷兰哥本哈根大学的研究人员根据这项研究的结果得出结论:年龄较大的种鸡所产雏鸡在出雏后的第1周往往会存在较高的大肠杆菌流行率,地面蛋也会导致种鸡群中较高的大肠杆菌流行率。
  该研究发现,大肠杆菌某些菌株的流行率特别高,如大肠杆菌ST131株和大肠杆菌95株,它们具有较强的毒性,且可以垂直传播。在所调查的大肠杆菌菌株中,大约一半的受调查菌株会在孵化场刚出雏的种鸡和肉用雏鸡之间传播,导致前者发生输卵管炎/腹膜炎,后者在出雏后第1周死亡。
  根据这项促健康研究,研究人员对预防家禽感染大肠杆菌提出如下建议:不建议将肉用种鸡所产的地面蛋用作入孵种蛋,因为这些蛋会对后代肉鸡带来大肠杆菌感染的风险,同时会增加大肠杆菌在孵化场中的横向传播。养禽场应通过综合卫生措施、药物、疫苗、遗传选择和食品添加剂来缓解这种生产性疾病。
  使家禽舍保持良好的卫生以及执行严格的环境管理被认为是预防大肠杆菌流行的重要手段之一。然而,一旦鸡群被确诊存在APEC感染,有效的治疗方法是给感染鸡群服用抗生素。几乎在所有病例中,抗生素的常规治疗都是在没有对来自受感染家禽的禽致病性大肠杆菌分离株进行任何抗菌药敏感性检测的情况下进行的。
  3  减少抗生素的使用
  虽然抗生素在预防家禽感染APEC上发挥着重要的作用,但它们的持续使用会导致大肠杆菌出现耐药性菌株,包括多重药物的耐药性菌株。因此,致病性大肠杆菌的耐药性已成为国际社会关注的焦点。
  抗生素的滥用已经对人类健康产生了巨大的压力,同时世界卫生组织(World Health Organization)将细菌的耐药性认定为人类健康的“重大全球威胁”,这导致抗生素在家禽生产中的使用遭受着巨大的压力。
  根据细菌对黏菌素的耐药性大幅度提高的证据,许多发达国家已经禁止将对人类健康至关重要的抗生素(包括黏菌素)用于动物生产,因为研究人员在从家禽和猪体内分离到的大肠杆菌分离株上检测到了质粒介导的耐药性基因MCR-1。
  伴随着对多重抗生素产品有耐药性的大肠杆菌分离株的数量越来越多,细菌耐药性问题也进一步严重。当家禽生产公司减少或消除抗生素在孵化场和饲料中的使用时,大肠杆菌分离株在活禽中的流行变得越来越频繁。由于大肠杆菌可以从种鸡垂直传播给后代,预防性措施应包括减少生产金字塔顶端种禽携带致病性大肠杆菌的概率。
  4  疫苗研制
  人们普遍认为接种大肠杆菌疫苗是全球减少细菌耐药性工作上的一个重要的预防性工具。多年来,为防止大肠杆菌病或慢性呼吸道疾病(Chronic Respiratory Disease,CRD)的暴发,养殖场已经将给所有现代家禽品种接种大肠杆菌灭活苗/自家苗或活苗作为保护它们的常规手段。
  大肠杆菌自家苗属于灭活疫苗,通常作为应对大肠杆菌病暴发的“紧急”疫苗而生产。大肠杆菌自家苗包含从患病家禽体内分离到的大肠杆菌分离株的整个灭活细胞。自家苗的常见缺点是需要耗费大量的劳动力对每羽家禽进行接种,并且已知会在接种部位产生不良的反应。
  与灭活苗一样,大肠杆菌自家苗往往会使接种家禽产生更强烈的全身抗体应答反应,但引发的细胞介导免疫反应强度很有限。因此,这些类型的灭活苗可使接种动物产生全面广泛的保护性免疫反应和血清交叉保护作用,但能力很有限。
  近年来,获批准的可用于预防家禽大肠杆菌病的弱毒苗只有一种:Poulvac? 大肠杆菌疫苗。Poulvac?大肠杆菌疫苗的实验室和田间试验已证明其能够有效地保护家禽免受这种对养禽业有巨大经济影响的疾病。
  雏鸡在接种大肠杆菌疫苗后的第14天可产生免疫力,保护作用可持续到45周龄。临床试验发现,与大肠杆菌其他三种血清型——大肠杆菌O1型、大肠杆菌O2型和大肠杆菌O18型——相比,以大肠杆菌O78型菌株制成的疫苗能够提供最有效的保护作用。
  种鸡可在1日龄接种大肠杆菌疫苗,传统的接种方法为喷雾接种法或饮水接种法,如果有要求,接种方法可以调整。
  该研究得到的数据表明,喷雾接种Poulvac?大肠杆菌疫苗后产生的免疫应答主要是细胞应答,尤其与大肠杆菌疫苗感染的部位有关。有人指出,巨噬细胞首先起作用,然后募集到的淋巴细胞产生分泌型免疫球蛋白A以保护宿主。
  与接种任何活疫苗一样,关键是要保证操作得当,避免抑制疫苗的功效。请注意按照疫苗制造商的说明书存放大肠杆菌疫苗,并且使用清洁的未用氯消毒的水(添加疫苗稳定剂)接种疫苗,这样才能够确保疫苗在鸡群中产生最广泛的保护作用。
  美国的一项研究中,30余万羽肉用种鸡(超过28个种鸡群)在产蛋前接种大肠杆菌疫苗。研究人员在26~31周龄将接种疫苗的鸡群与前一年相同数量的未接种疫苗的鸡群进行了比较。在这5周中,接种疫苗的种鸡群的累计死亡率下降了33%。此外,在28个接种疫苗的鸡群中,仅2个鸡群需要用抗生素治疗。在对照组中,28个鸡群中有13个鸡群需要用抗生素进行治疗。到目前为止,所有田间试验证明,肉用种鸡接种大肠杆菌疫苗后的存活力提高了1%~2%。
  肉用种鸡死亡率较低所带来的经济利益无论怎样夸大都不为过。
  在美国,一个拥有450 000羽肉用种鸡的鸡群,如果死亡率为6%,鸡群将损失150万美元(死亡27 000羽母鸡,每羽母鸡13美元,可产蛋350 000打,每打鸡蛋2.27美元)(表1)。


  在此案例中,如果鸡群的死亡率下降0.5%,死亡母鸡可减少2 250羽,同时可多产29 250打鸡蛋,由此产生收益95 400美元。据保守估计,动用12 000美元给一个有450 000羽肉用种鸡的鸡群接种Poulvac?大肠杆菌疫苗(每羽鸡接种2头份),投资回报率(Return Of Investment,ROI)为8∶1(表2)。


  5  结论
  总之,禽致病性大肠杆菌(APEC)仍然是全球现代家禽疾病中对养禽业经济影响巨大的病原体之一。其对养禽行业的威胁不应该被低估,因为研究暗示肉用种鸡感染这些会引发输卵管炎的菌株后,尽管不出现临床症状,其仍可能是所产后代的主要感染库,并且会造成1周龄雏鸡大量死亡。
  随着使用抗生素的既定治疗方法正受到限制,其他有效的预防措施如全面的卫生、入孵种蛋的消毒程序、益生菌添加剂和种鸡的免疫接种应给予更多的重视。
  接种大肠杆菌弱毒活疫苗可以在预防肉用种鸡群感染大肠杆菌的同源菌株和异源菌株上获得有利的成本效益。

文章来源:国外畜牧学猪与禽     文章编辑:一米优讯     
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