鸡大肠杆菌噬菌体的分离鉴定及初步应用

来源 :聊城大学 | 被引量 : 9次 | 上传用户:borinz
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禽大肠杆菌病是由某些致病性或条件致病性大肠杆菌引起,该病一年四季均可发生,但以冬春季节和气温多变时期多发,给养禽业带来巨大的经济损失。禽大肠杆菌病在临床上主要表现有大肠杆菌败血症、气囊炎、肉芽肿、肝周炎、腹膜炎、输卵管炎、滑膜炎、全眼球炎及脐炎等症状,养殖企业通常使用抗生素防治该病,但由于抗生素的盲目添加或过量使用,导致大肠杆菌的耐药菌株不断增多、耐药谱不断扩大,进而导致治疗效果下降,养殖效益降低,同时对食品安全构成威胁。噬菌体作为细菌的天敌,可以裂解宿主菌,其专一性强,不会感染畜禽机体,也不会产生耐药性。采用噬菌体治疗禽大肠杆菌病是一个新思路,也是畜禽疾病研究的一个方向。本研究从某大型养鸡场采集粪便样品,分离、纯化、鉴定多株大肠杆菌,利用分离纯化的大肠杆菌为宿主菌,从粪便中分离对应噬菌体,并对其中一株噬菌体进行生物学特性的测定。用筛选到噬菌体的所有大肠杆菌菌株,通过饮水、腹腔注射等不同途径对鸡进行攻毒,建立和优化鸡大肠杆菌病动物模型。利用相应噬菌体通过口服、腹腔注射等不同方式对鸡大肠杆菌病进行治疗性试验,验证治疗效果,为鸡大肠杆菌噬菌体的临床应用提供依据。大肠杆菌的分离鉴定。从某大型养鸡场采集粪便样品,放入生理盐水中搅拌,上清经平板划线法依次在麦康凯琼脂培养基、伊红美蓝培养基上进行分区划线,并将得到的单个菌落在伊红美蓝培养基上进行纯化。然后,将纯化后的大肠杆菌经革兰氏染色、微量生化反应进一步鉴定。共从粪便中分离纯化20株大肠杆菌,所有菌株在麦康凯琼脂培养基呈红色或粉红色,在伊红美蓝培养基上呈暗紫色且带有绿色金属光泽;经革兰氏染色,光学显微镜下拍照观察,菌体呈红色、短杆状;采用细菌微量生化反应管对各菌株进行生化鉴定,显示各菌株为大肠杆菌。噬菌体的分离鉴定。以分离的20株大肠杆菌为宿主菌,采用双层琼脂平板法从粪便中分离噬菌体,结合液体增殖法将噬菌体进行纯化;采用点滴法对所分离噬菌体进行宿主交叉感染试验;将富集的Bp5、Bp6噬菌体用2%磷钨酸进行负染,利用透射电镜观察噬菌体的形态。共分离到Bp1、Bp2、Bp3、Bp4、Bp5和Bp6等6株噬菌体,其对应的宿主菌暂命名为E1、E2、E3、E4、E5和E6,全部噬菌体分离株均可以在双层琼脂平板上形成外部形态规则、大小统一的噬菌斑;宿主交叉感染试验显示Bp1和Bp3可以相互感染对方宿主菌;透射电镜结果显示,噬菌体Bp5和Bp6都没有明显的尾部,头部呈不规则多面体状,直径约50 nm。噬菌体的生物学特性测定。采用双层琼脂平板法和平板计数法分别测定Bp1、Bp2、Bp3、Bp4、Bp5和Bp6等6株噬菌体的效价;测定噬菌体Bp5的温度稳定性、pH稳定性、最佳感染复数和一步生长曲线等生物学特性。Bp1、Bp2、Bp3、Bp4、Bp5和Bp6的效价分别为2×1014、1.65×1014、1.9×1010、4.5×1014、2.4×1010和1.35×1011。Bp5在4060℃温度范围内,在510 PH范围内保持较高效价;Bp5最佳感染复数为1;一步生长曲线显示,Bp5潜伏期20 min,裂解期50 min,裂解量61.6。鸡大肠杆菌病动物模型的建立。分别用分离得到的大肠杆菌E1、E2、E3、E4、E5,E6和标准毒株(CVCC1568)通过口服攻毒、颈部皮下注射攻毒和腹腔注射攻毒三种途径(剂量为1.25×108 cfu/只)进行建模,确定最佳建模菌株和最佳攻毒途径。结果:用大肠杆菌E5通过腹腔注射途径进行攻毒,试验组鸡出现心包炎、肝周炎和气囊炎等典型的大肠杆菌病症状,标准毒株(CVCC1568)腹腔注射致病效果不如E5致病效果明显,故选择E5作为大肠杆菌病动物模型建模菌株。噬菌体的治疗性试验。通过口服和腹腔注射噬菌体Bp5两种途径,分别在注射大肠杆菌E5前6h、前3h、0h、后3h和后6h不同时间进行治疗,验证治疗效果和治疗途径。口服噬菌体治疗试验中,注射大肠杆菌E5前3h和后6h的致病指数分别为12.5%和25%,与对照组62.5%相比,噬菌体具有一定的预防和治疗作用;腹腔注射噬菌体治疗试验中,注射大肠杆菌E5前6h、前3h和0h组的致病指数全部为0,说明该噬菌体具有很好的预防作用,后6h组致病指数为37.5%,也低于对照组致病指数62.5%,说明噬菌体也有一定的治疗作用。
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