猪大肠杆菌病研究进展

主题策划 F EATURE 猪业科学 SWINE INDUSTRY SCIENCE 2008年 第8期20 大肠杆菌是人及动物肠道的正常寄居菌，构成肠道正常 菌群的主要部分，并具有重要的生理作用。人和动物出生后数 小时大肠杆菌即可经口进入消化道后段，大量繁殖、定居，终 生伴随，并经粪便不断散播到周围环境[1]。Gyles[2]认为根据致 病作用可将大肠杆菌分为五大群，即肠道产肠毒素性大肠杆菌 (ETEC)、产类志贺毒素大肠杆菌（SLTEC），败血性大肠杆菌 （SEPEC）,肠道致病性大肠杆菌(EPEC)和尿道致病性大肠杆 菌(UPEC)。当机体免疫力下降或菌体侵入肠外组织时，能引起 严重腹泻和败血症，甚至造成死亡，对于猪来讲，能引起仔猪 黄、白痢和成年猪水肿病，且发病率和死亡率均较高，是一类重 要的人畜共患病。1955年，Scholneld等[3]研究发现了某些大肠 杆菌对猪有致病性。其中ETEC是最主要的致病性大肠杆菌[4], 在仔猪腹泻病原中，约有40%病例由ETEC引起的[5]。这将对畜 牧业带来巨大的损失，也会影响畜牧业的发展。 猪大肠杆菌病研究进展 陈甜甜1，杨忠福2，刘建柱1 （1. 山东农业大学动物科技学院，山东 泰安 271018；2. 黑龙江省海林市海林镇畜牧兽医站，黑龙江 海林 157100） 摘 要：本文对猪大肠杆菌病的流行特点，病原学特性，发病机理，仔猪白痢、仔猪黄痢、猪水肿病的症状、病理 变化，及猪大肠杆菌病的治疗 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 进行了系统的综述。 关键词：猪大肠杆菌；仔猪白痢；仔猪黄痢； 猪水肿病；防治 1 猪大肠杆菌病的流行特点 1885年德国医师Escherich首次从婴儿粪便中分离出大肠 杆菌。此后一直认为大肠杆菌是肠道菌群的组成部分，是非致 病菌。直到20世纪中叶，才发现一些特殊血清型的大肠杆菌具 有致病性。特别对婴儿和幼畜，可引起腹泻和败血症。随着集约 化养猪业的发展，致病性大肠杆菌所导致的仔猪黄痢、仔猪白 痢和水肿病，是养猪场常发的传染病，是引起仔猪死亡的重要 原因之一，对养猪业造成较大的威胁和重大的经济损失。 1.1 猪大肠杆菌病的流行病学调查 目前，仔猪黄白痢在世界各地均有发生，养猪业较发达 的国家如美国，其仔猪黄白痢的发病率为20%左右，死亡率 为15.5%；荷兰仔猪黄白痢的发病率为16.5%左右，死亡率为 11.5%～14.2%[6]。据统计，我国2001—2003年仔猪黄痢的发病数 为10 4511头，直接经济损失达5 000万元。有资料显示我国华东 猪大肠杆菌病是由致病性大肠杆菌引起的一种传 染病。大肠杆菌是一种条件性病原微生物，当机体抵 抗力下降，特别是应激情况下，细菌的致病性即可 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 现出来，使感染的猪发病，造成新生仔猪大批死亡或 生长发育不良，成为发展养猪业的严重障碍之一。猪 大肠杆菌病由于猪的生长期和引起发病的血清型的差 异，由此引起的疾病可分为仔猪黄痢、仔猪白痢和猪 水肿病3种。环境污染、阴冷潮湿、冷热不定是本病诱 因。那么，如何防治猪大肠杆菌病？本期我们将进行详 细讨论。 猪大肠杆菌病的防治 策划：杨汉春 2008年 第8期 SWINE INDUSTRY SCIENCE 猪业科学 主题策划 F EATURE 21 地区部分规模化猪场，仔猪黄白痢平均发病率为29.0%±3.0%， 平均死亡率为20.4%±1.9%。孙广力等[7]报道2000—2004年黑龙 江省猪大肠杆菌病发病率为39.7%，平均病死率为17.7%；王开 功等报道贵州省7个地县(市)的规模化养猪场仔猪黄、白痢的发 病率为54.79%，病死率为34.97%。王孝友等[8]报道重庆市3个猪 场仔猪黄白痢发病率达60%～80%，死亡率达15%～20%。王红宁 等[9]1995—1999在四川等地规模化猪场通过流行病学调查发现： 仔猪黄白痢的发病率可达20%～60%，如果仔猪黄白痢与其他猪 病混合感染，其仔猪死亡率可达60%以上。 1.2 流行特点及传播途径 黄痢多发于7日龄以内哺乳仔猪，病猪主要表现为排黄色或 黄白色水样粪便，死亡率可达80%以上，甚至100%。白痢多发于 10～30日龄仔猪，病猪粪便呈乳白或灰白色，发病率可达80%， 目前猪大肠杆菌性腹泻的发病日龄有延长趋势，可长达60日龄， 60～90日龄的断奶仔猪也发生大肠杆菌性腹泻。水肿病多发生 于断奶后1～2周龄仔猪,发病率较低,但病死率达90%以上。影响 仔猪生长发育和降低饲料报酬而造成较大经济损失[10]。 仔猪黄痢的发生无季节性，与环境卫生关系密切，如应激 因素，阴雨潮湿、冷热不定、母乳不足、圈场污秽等都可促发猪 黄痢发生。仔猪白痢的发生与菌群失调和母源抗体减少有关， 并与各种应激因素有密切的关系。仔猪水肿病一年四季均可 流行,但以春秋、多雨季节多发。体格健壮，营养良好，体重在 10～40 kg左右的仔猪多发生该病。多由于饲料和饲养方法的突 然改变、阴雨潮湿、饲养方式突然改变等可使仔猪抵抗力下降， 都会诱发本病[11-12]。 2 大肠杆菌病原特性 大肠杆菌属于肠杆菌科埃希氏菌属成员，为革兰氏阴性、 无芽孢、中等大小（0.4～0.7 um×2～3 um）、两端钝圆的杆菌。 散在或成对存在，约50%的细菌具有周身鞭毛，能运动，部分菌 株有荚膜。 2.1 大肠杆菌的生长培养特性 大肠杆菌为需氧或兼性厌氧菌，最适生长温度为37 ℃，最 适生长pH为7.2～7.4，对营养要求不高，在普通培养基或人工 合成培养基上均能良好生长，在普通培养基上长出隆起、光滑、 湿润的乳白色圆形菌落；在麦康凯和远藤氏培养基上形成中等大 小、圆形、表面光滑、湿润、边缘整齐的粉红色小菌落；在伊红美 蓝琼脂上形成带金属光泽的黑色菌落；在巧克力琼脂培养基上生 长形成中等大小、圆形、表面光滑、湿润、边缘整齐的白色菌落； 在SS琼脂培养基上生长不良或不生长，生长者呈红色，也可形成 粗糙形菌落，菌落较大，干燥，表面粗糙，边缘不整齐；部分菌株 （致仔猪黄痢或水肿病）在绵羊血液琼脂培养基上呈β溶血；在 液体培养基内呈均匀混浊，管底常有絮状沉淀物，液面管壁有菌 环，有特殊臭味。在含氰化钾溶液的培养基中不生长。 2.2 生化特点 大肠杆菌能发酵多种碳水化合物产酸产气，如可迅速分解 葡萄糖、乳糖等多种碳酸化合物，约半数菌株不分解蔗糖。还 原硝酸盐，产生靛基质，几乎不产生硫化氢，不分解尿素。除乳 糖发酵试验外，吲哚形成试验、甲基红反应、VP试验和枸橼酸 盐利用等4项试验（IMVIC试验）是卫生细菌学中常用的检测指 标。吲哚和甲基红试验均为阳性，VP试验和枸橼酸盐利用试验 均为阴性，即IMVIC为“＋＋－－”[13]。氧化酶试验阴性，不利用 丙二酸钠，不液化明胶。 2.3 大肠杆菌的抗原结构和血清型 大肠杆菌的结构抗原比较复杂，主要包括菌体(O)抗原、表 面(K)抗原、鞭毛(H)抗原、菌毛(F)抗原、外膜蛋白(OMP)抗原 以及分泌抗原如渗透因子(PF)等。依据其主要O（菌体抗原）、 K（荚膜抗原）、H（鞭毛抗原）抗原的不同，可构成不同的血清 型。己确定的O抗原有173种，K抗原有103种，H抗原有64种[14]。 根据对大肠杆菌抗原的鉴定，可用O∶K∶H排列表示其血清型。 如O8∶K23∶H19,即表示该菌具有O抗原8，L型K抗原23，H抗原 为19。近年来发现的肠道致病性大肠杆菌具有的蛋白质性黏附素 抗原F（菌毛抗原）也可用于血清型鉴定。这些不同的抗原类型相 互的组合可形成不同的血清型，因此大肠杆菌的血清型可达数千 种，但致病性的大肠杆菌的血清型则分布在有限的范围内。 2.4 大肠杆菌的抵抗力 大肠杆菌的抵抗力中等，各菌株间可能有差异。常用消毒 药在数分钟内即可杀死本菌。在潮湿，阴暗而温暖的外界环境 中，本菌的存活不超过1个月，在寒冷而干燥的环境中存活较 久。各地分离的大肠杆菌菌株对抗药物的敏感性差异较大，且 易产生耐药性。亚硒酸盐、亮绿等对本菌生长有抑制作用[15]。 3 发病机理 病原性大肠杆菌有多种毒力因子，ETEC是一类导致仔猪 腹泻最常见的病原性大肠杆菌，其致病力主要由黏附素性菌毛 和肠毒素两类毒力因子构成。 3.1 黏附素 黏附素又称菌毛因子、定植附因子，或F抗原，可黏附于宿 主的小肠上皮细胞。迄今发现的与动物有关的黏附素抗原主要 有F4（K88）、F5（K99）、F（6987P）、F41、F42和F17。同时还不 断有新的相关菌毛抗原被发现。ETEC不是导致宿主腹泻的直 接致病因子，但它可以首先黏附于宿主的小肠上皮细胞，可避 主题策划 F EATURE 猪业科学 SWINE INDUSTRY SCIENCE 2008年 第8期22 免小肠蠕动和肠液分泌的清除作用，并在肠内定居和繁殖，并 发挥致病作用。 K88：1961年Rskov等首次报道从英格兰患肠炎和水肿病 的病猪中分离到大肠杆菌K88黏附素。在电子显微镜下，可见 菌毛始于胞浆膜或接近胞浆膜的胞浆中，穿过细胞壁，向菌体 外延伸。细菌菌毛几乎是由100%蛋白质组成，即由很多的菌毛 蛋白亚单位(又称菌毛素)组成[16]。不同菌株分离的K88黏附素在 SDS-PAGE中均成一条带，其分子量为23.5～26 Ku。根据免 疫学特征可把K88分为K88ab、K88ac、K88ad 3种血清型。K88 黏附素不耐热，为蛋白质黏附素，是猪源ETEC的一种主要黏附 素。K88黏附素在0～3 ℃对豚鼠的红细胞表现抗甘露糖血凝反 应[17]。且K88也能凝集鸡的红细胞。目前已知编码K88黏附素的 基因位于质粒上，且和发酵棉子糖的基因位于同一质粒的DNA 上，可根据是否发酵棉子糖来判断所分离的大肠杆菌是否为 K88菌。 K99：是Smith和Linggood于1972年首先从犊牛和羔羊腹 泻中分离得到的。在电子显微镜下呈杆状微丝结构，并具有很 强的聚集倾向。菌毛平均直径约4.8 nm，平均长度130 nm。在 SDS-PAGE中呈现分子量为18 Ku的蛋白条带。K99黏附素对 绵羊和马的红细胞表现抗甘露糖血凝反应。丙氨酸可特别抑制 K99的生物合成。编码K99的基因位于分子量为50～57 Mμ[18]可 接合性的质粒上。 987P：是Nagy[19]等人于1976年首先报道的。在电子显微 镜下形态酷似I型菌毛，是一种长而坚硬的丝状物，直径7 nm。 SDS-PAGE中呈现出一条近似分子量20 Ku的带。目前还没有 发现987P有血凝活性，但其在体内和体外均能黏附于仔猪小肠 上皮细胞和刷状缘。编码987P的基因位于质粒上[20]。 F41：1982年Graaf等首次从B41菌株的突变株中提纯这种 黏附素并命名为F41抗原。在电子显微镜下呈丝状结构，平均直 径为3.2 nm[21]，蛋白质亚单位约为29.5 Ku。F41、K99和F17通常 用Minca培养基，而K88、F18通常用TSA培养基。F41可凝集豚 鼠、人、绵羊和马的红细胞。编码F41黏附素的基因现位于染色 体上。 F18：常见于产肠毒素大肠杆菌(ETEC)与产Vero细胞毒素大 肠杆菌(VTEC)的菌体表面。该菌毛不凝集包括豚鼠在内的多种动 物的红细胞。F18ab菌毛的编码基因位于大肠杆菌的基因组中。 3.2 肠毒素 肠毒素是ETEC在体内或体外生长时产生并分泌到胞外 的一种蛋白质性毒素，可分为不耐热肠毒素和耐热肠毒素。肠 毒素可通过激活小肠上皮细胞的腺苷酸环化酶，使细胞内环腺 苷酸和环鸟苷酸浓度升高，破坏机体水分吸收和排泄的动态平 衡，使肠细胞分泌机能亢进，使水和电解质大量蓄积，同时抑制 绒毛上皮的吸收作用，排泄超过吸收速度，发生腹泻和脱水，发 生代谢性酸中毒，最后猪虚脱死亡。 此外，大肠杆菌产生的细胞毒素、溶血素、神经毒素等与致 病性也有关系。 4 大肠杆菌所引起的猪的疾病 4.1 仔猪黄痢 仔猪黄痢（yellow scour of newborn piglets）又称早发 性大肠杆菌病，是出生后5日龄内仔猪的一种急性高度致死性肠 道传染病，以剧烈腹泻、排出黄色或黄白色水样粪便以及迅速 脱水死亡为特征。发病快、病程短、发病率和死亡率均很高。引 起该病的大肠杆菌的主要血清型有：O8：K88、K87、K99，O60∶ K88，O138∶K81，O139：K82，O141∶K88，O115∶K99，O149∶ K91、K88ac，O147∶K89、K88ac，O101、O45等。 4.1.1 症状 出生后12 h内 发病，仔猪出生后健 康，但数小时后突然 发病死亡。仔猪相 继出现腹泻，粪便呈 黄色浆状，内含凝乳 小片。病仔猪精神沉 郁，不吃奶，脱水，捕 捉时，挣扎鸣叫，常 由肛门排出稀粪，昏迷死亡。 4.1.2 病理变化 病死仔猪脱水严重。胃肠道黏膜上皮变性、坏死。胃膨胀， 胃黏膜潮红、肿胀，有的出血；肠壁变薄、松弛；肠系膜淋巴结肿 大、充血；心、肝、肾有不同程度的变性和小的凝固性坏死灶；脾 淤血等。 4.2 仔猪白痢 仔猪白痢（white scour of piglets）又称迟发性大肠杆菌 病，是10～30日龄仔猪多发的一种急性肠道传染病，以排泄腥臭 的灰白色粥样粪便为特征。本病的发病率高，但死亡率较低。 引起该病的大肠杆菌主要的血清型为O8∶K88，O66，O115， O141，O147，O149，O2，O45也可引起该病。 4.2.1 症状 病猪突然发生腹泻，粪便为白色、灰白色或黄白色并带有腥 臭味。体温正常，消瘦，发育弛缓，被毛粗糙、不洁，病程较长而 图1 仔猪黄痢、病猪排黄色粪便 2008年 第8期 SWINE INDUSTRY SCIENCE 猪业科学 主题策划 F EATURE 23 恢复的仔猪肯定成为僵猪。 4.2.2 病理变化 病死猪消瘦、脱水。胃内有少量凝乳块；肠黏膜潮红，肠内 容物为黄白色，肠壁变薄，有的充血、出血；肠系膜淋巴结肿大、 出血；肝脏肿大，胆囊充盈；心冠状沟脂肪胶样浸润，心肌柔 软；肾苍白色。 4.3 猪水肿病 猪水肿病（edema disease of swine, ED）又称猪胃肠水 肿，是断奶前后仔猪的一种急性肠毒血症。主要以突然发病，头 部水肿，运动共济失调，惊厥和麻痹为特征。本病发病率不高， 病死率很高。能引起水肿病的大肠杆菌为肠毒血症大肠杆菌 (ETEEC)。有多种血清型,最常见的有O138∶K81、O139∶K82、 O141∶K85、O98、O115、O121、O147、O157等。与水肿病有关的 血清型菌株对猪有特嗜性,在其他动物中没有发现[22]。 4.3.1 症状 突然发病，精神沉郁，食欲不振，多数体温不高，运动共济 失调。静卧时，肌肉震颤，四肢呈游泳状。当捕捉时，敏感惊叫， 突然倒地，四肢呈游泳状，空嚼，口吐白沫，继而四肢麻痹，呼吸 困难。常见眼睑水肿。 4.3.2 病理变化 主要表现各个脏器水肿严重。胃壁及肠系膜水肿最为典型，切 开呈胶胨样，水肿层可达2～3 cm厚，结肠肠系膜处水肿也严重。眼 睑和面部水肿，颌下淋巴结肿胀。全身淋巴结几乎都有水肿。 5 猪大肠杆菌病的防治 仔猪主要通过吃奶和舔母猪皮肤而摄入了粪便中的大肠杆 菌。因此预防猪大肠杆菌病的关键在于减低致病性大肠杆菌感 染的机会和保证仔猪从初乳中获得足够的母源抗体而得到免疫 保护。因此可对妊娠后期的母猪接种疫苗，可提高初乳中的母 源抗体水平。 5.1 饲养管理措施 加强饲养管理，保持母猪产房的清洁干燥，注意消毒；可用 0.1%高锰酸钾擦洗母猪乳头和乳房，并使仔猪尽早吃上初乳； 做好仔猪的饲养管理，提早补料；尽量减少或防止各种应激因 素对猪的刺激；做好防寒防暑工作；及时清理粪便，料槽、饮水 槽要经常刷洗。有研究表明补铁能大大降低仔猪黄、白痢及水 肿病的发病率[23]。 5.2 疫苗免疫 现已成功的研制了大肠杆菌K88ac-LTB双价基因工程菌 苗，新生猪腹泻大肠杆菌K88、K99双价基因工程菌苗[24]，仔猪 大肠杆菌腹泻K88、K99、987P三价灭活苗，MM-3工程菌苗 （含K88ac及无毒肠毒素LT两种保护性抗原成分）等。 推荐免疫程序： ①仔猪大肠杆菌腹泻K88、K99、987P三价灭活苗：妊娠 母猪在产仔前40 d和15 d各肌肉注射1次，2 mL/头,发病率 5.54%, 病死率14.19%,对仔猪保护率达 90%以上[25]。 ②新生猪腹泻大肠杆菌K88、K99双价基因工程菌苗：妊娠 母猪在临产前21 d左右注射1次即可。 ③大肠杆菌K88ac-LTB双价基因工程菌苗：妊娠母猪临产 前3周肌肉注射免疫。 第1胎的母猪以及和疫情严重或迟发性白痢发病较多猪场 的母猪建议在预产前1周再免疫注射，有很好的免疫效果[26]。 ④有条件的猪场可采用自家灭活苗进行免疫，免疫效果理 想，较好的预防了仔猪黄白痢的发生，极大地提高了仔猪成活 率[27]。 5.3 抗生素的应用 由于大肠杆菌较易产生耐药性，尤其是近来抗菌药物的广 泛应用，使耐药菌株不断增加。因此，在治疗病猪前，最好分离 出致病大肠杆菌进行药敏试验[28]，以选出抑菌效果最好的抗生 素。为了减缓耐药性[29]的产生，最好几种不同的药物轮换使用[30]。 同时，母仔同治[31]也是一种治疗仔猪白痢的较理想方法。通过母 体给药后，抑制母体内病原性大肠杆菌，调理乳汁，遏制乳源感 染大肠杆菌，药物的有效成分进入乳汁，仔猪食入，达到乳汁给 药的目的。 常用的抗生素有：土霉素、磺胺甲基嘧啶、磺胺二甲基嘧啶、 磺胺5-甲氧嘧啶、恩诺沙星、环丙沙星、诺氟沙星、痢菌净等。在 抗生素治疗的同时，对病猪还要进行补液，如口服补液盐。 目前常用的治疗方法有： ①长效甲磺酸培氟沙星-苦参注射液，甲磺酸培氟沙星 1 g＋苦参10 g；抗菌退热灵注射液；复方诺博参注射液，诺氟沙 图2 仔猪白痢 临床症状 病猪的白色稀粪 摘自宣长和等主编的《猪病诊断彩色图谱与防治 主题策划 F EATURE 猪业科学 SWINE INDUSTRY SCIENCE 2008年 第8期24 参考文献： [1] 陆承平.兽医微生物学[M]. 北京：中国农业出版社，2005， 215-223. 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