泰万菌素对猪繁殖与呼吸综合征的防控效果试验

2022-04-07 07:40谷建辉赵云环左玉柱
中国动物检疫 2022年4期
关键词:菌素黄芪流产

张 帅,刘 媛,王 迈,谷建辉,赵云环,刘 莹,左玉柱

(1.河北农业大学动物医学院,河北保定 071001;2.河北省兽医生物技术创新中心,河北保定 071001;3.邢东新区社会发展局动物卫生监督所,河北邢台 054000;4.石家庄市农业综合行政执法支队,河北石家庄 050000)

猪繁殖与呼吸综合征(porcine reproductive and respiratory syndrome,PRRS)是由猪繁殖与呼吸综合征病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)感染猪引起的一种高度接触性传染性疾病[1],因部分感染猪出现耳尖、尾尖、乳头、四肢末端或皮肤发绀,故又称“猪蓝耳病”。PRRS 最早于1987 年发现于美国,后迅速蔓延至德国、比利时等欧洲国家。1991 年荷兰科学家首次分离出该病毒,并将其命名为Lelysted virus毒株,称“欧洲株”[2];随后美国分离出VR2332 毒株,称“美洲株”。1996 年,我国首次发现PRRSV。郭宝清等[3]用PAM 细胞分离到了CH-1a 毒株,杨汉春等[4]利用Marc-145 细胞分离到了BJ-4 毒株。研究[5]发现,在我国欧洲型和美洲型毒株并存,但以美洲型毒株为主。PRRSV 是一种有囊膜的单股正链RNA 病毒[6]。猪感染PRRSV 后的临床症状主要表现为不同年龄段猪只出现发热、出血、呼吸道症状,以及妊娠母猪流产,产死胎、弱胎为特征的繁殖障碍,严重影响着母猪健康及生产性能[7-8]。PRRSV 可通过干扰正常的抗原递呈和T淋巴细胞活化来抑制机体免疫反应。IFN-γ 是重要的先天性细胞因子,可诱导细胞产生多种抗病毒蛋白,诱导MHC 分子表达,促进抗病毒免疫,还可抑制微生物在呼吸道上皮附着,是防止病原体入侵机体的第一道防线,而PRRSV 感染会引起IFN-γ的表达水平上调[9-10]。IL-2 是一个关键的促炎细胞因子,是免疫应答和炎症反应的基本要素,其表达有助于促进细胞免疫功能和有限的机体免疫应答,而PRRSV 感染会促进IL-2 等促炎细胞因子的释放[11-12]。

现阶段,我国的PRRS 防控以疫苗接种为主。但PRRS 疫苗对异源毒株交叉保护作用不强,导致我国养殖场的PRRS 阳性率仍然较高,疫苗免疫效果差和病毒的高变异率给猪场防控PRRS 带来了严峻考验[13]。近期研究[14]发现,泰万菌素可起到抗PRRSV 的作用,适用于PRRS 治疗。泰万菌素系大环内酯类抗生素,可增强非特异性免疫,抑制PRRSV 在巨噬细胞中的复制,缩短病毒血症周期,减轻临床症状,加快猪群体内PRRSV 抗体的生成并减缓抗体下降,改善猪只体内的IL-2 和IFN-γ 等细胞因子水平;同时还可通过降低母猪流产率,提高产健康仔猪数,以及改善母猪、仔猪病毒血症等,达到控制病毒垂直传播的目的[15]。为检验泰万菌素对PRRS 的防控效果,本研究利用某公司生产的“金太万”制品(泰万菌素20%预混剂,下称泰万菌素A)和另一公司生产的同类产品(泰万菌素20%预混剂,下称泰万菌素B)和黄芪多糖分别拌料饲喂妊娠母猪,通过统计产房生产情况、PRRSV 抗体水平、病原检出率以及细胞因子IL-2、IFN-γ 表达水平等指标,综合评价泰万菌素的PRRS 防控效果,以期为PRRS 的有效防控提供新思路。

1 材料和方法

1.1 试验材料

1.1.1 试验动物 在繁母猪300 头,品种为加系二元母猪,选自河北省某PRRS 阳性养殖场。

1.1.2 主要试剂耗材 PRRSV、猪乙脑病毒(JPEV)、猪瘟病毒(CSFV)、猪细小病毒(PPV)、猪伪狂犬病病毒(PRV)实时荧光RT-PCR 检测试剂盒,购自湖南国测生物技术有限公司;PRRSV ELISA 抗体检测试剂盒,购自爱德士瑞士生物科技有限公司;RayBio Porcine IL-2 ELISA Kit 和RayBio Porcine IFN-gamma ELISA Kit,购自瑞博奥生物有限公司;病毒基因组DNA/RNA 快速提取试剂盒,购自艾德莱生物有限公司。

1.1.3 试验器材 高速冷冻离心机,型号Neofuge 13R,上海力申科学仪器有限公司产品;超净工作台,型号SW-CJ-1FD,苏州净化设备有限公司产品;酶标仪,型号Multiskan FC,赛默飞世尔科技(中国)有限公司产品。

1.2 试验方法

1.2.1 试验猪场选择 对河北省多地猪场进行PRRS 调查,统计猪场产房母猪流产率、产健仔数及比例,以及产弱胎、死胎或木乃伊胎数及比例;对疑似PRRS 症状猪场内发烧猪只、流产母猪、流产胎儿以及仔猪睾丸去势液,用实时荧光RT-PCR检测试剂盒进行PRRSV、JPEV、CSFV、PPV、PRV 检测,综合评定猪场感染情况,以确定合适的试验猪场。

1.2.2 试验分组和用药 在选定的某PRRS 阳性场,选择300 头母猪随机将其分为3 组,即泰万菌素A 组、泰万菌素B 组和黄芪多糖对照组,每组100 头,各组独立饲喂,饲养条件相同。除所用药物种类不同外,用药量相同,均为每吨饲料中添加1 kg,10 d 为1 个用药周期。

1.2.3 临床指标统计 用药结束后,以10 d 为1个阶段,分为1~4 共4 个阶段(40 d),统计每个阶段的母猪流产率、产健仔率及产弱胎、死胎或木乃伊胎率。

1.2.4 临床样品采集 从每组100 头妊娠母猪中随机抽取25 头,分别在试验当天以及试验后第15、40 天进行前腔静脉采血取样,做好耳号等相关记录;对流产母猪,每窝随机选择1 头胎儿进行解剖,取其肺脏等组织进行研磨;对3 组母猪所产仔猪在1.2.3 中的每个阶段分别随机抽取6 头进行采血,并做好周龄和分组等相关记录,然后3 000 r/min 离心5 min,分离血清或组织研磨液上清,置-20 ℃保存备用。

1.2.5 流产原因诊断 利用病毒基因组DNA/RNA 快速提取试剂盒,对流产胎儿组织提取核酸,用PRRSV、JPEV、CSFV、PPV、PRV 实时荧光RT-PCR 检测试剂盒检测,对流产胎儿组织进行实时荧光RT-PCR 检测,诊断流产原因。

1.2.6 抗体水平检测 利用PRRSV ELISA 抗体检测试剂盒,对试验当天及试验后第15、40 天采集的母猪血液样品和在4 个阶段随机抽取的仔猪血液样品进行PRRSV 抗体测定,统计S/P值。

1.2.7 PRRS 病原检测 对母猪PRRSV 抗体检测结果统计后,对抗体水平偏高的猪只(S/P>2.0),用PRRSV 实时荧光RT-PCR 检测试剂盒进行病原检测,对比试验当天及试验后第15、40 天采集血液的病毒水平。

1.2.8 细胞因子水平检测 利用RayBio Porcine IL-2 ELISA Kit 和RayBio Porcine IFN-gamma ELISA Kit,对试验当天及试验后第15、40 天采集的血液样品进行IL-2 和IFN-γ 水平检测,并统计每次采集血液的检测结果。

2 结果与分析

2.1 试验猪场选择

经调查,河北省某猪场妊娠母猪出现发烧、流产以及产弱胎、木乃伊胎等疑似PRRS 症状。对该猪场产房母猪流产率、产健仔数及比例以及产弱胎、死胎或木乃伊胎数及比例统计发现,产房生产的50 头母猪中有1 头出现流产,流产率为2.00%,产健仔率为84.98%,产弱胎、死胎或木乃伊胎率为15.02%。

对母猪血液、流产胎儿组织和仔猪睾丸去势液,用PRRSV、JPEV、CSFV、PPV、PRV 实 时荧光RT-PCR 检测试剂盒进行PCR 检测,结果发现JPEV、CSFV、PPV、PRV 均为阴性,只有PRRSV 为阳性(图1)。综合考虑在繁母猪数量、饲养环境等因素后,最终选择该猪场进行试验。

2.2 临床指标统计

对所有试验母猪停药后,以10 d 为1 个周期进行为期40 d 的妊娠母猪流产率、产健仔率以及产弱胎、死胎或木乃伊胎率统计。结果(表1)显示:在第1 阶段,3 组母猪的产健仔率与试验前相当;随着试验的进行,泰万菌素A、B 组母猪的产健仔率表现出不同程度地升高,产弱胎、死胎或木乃伊胎率相应降低,而黄芪多糖对照组在第2、4 阶段分别出现1 头母猪流产,耳号分别为170 和321,即表现出2.00%的流产率;在第4 阶段,泰万菌素A、B 组母猪的产健仔率分别达到94.44%、91.89%,产弱胎、死胎或木乃伊胎率分别降低到5.56%、8.11%,而黄芪多糖对照组的产健仔率仍为84.38%。以上结果表明,泰万菌素可明显降低母猪流产率,提高分娩母猪产健仔率,降低产弱胎、死胎或木乃伊胎率,且效果略优于黄芪多糖(P>0.05)。

表1 临床指标统计

2.3 流产胎儿病原检测

对黄芪多糖对照组耳号为170 和321 的母猪流产胎儿组织进行实时荧光RT-PCR 检测,结果JPEV、CSFV、PPV、PRV 均为阴性,PRRSV 为阳性(图2)。

2.4 PRRSV 抗体检测

2.4.1 母猪 对试验当天及试验后第15、40 天采集的血液样品进行PRRSV 抗体水平测定。统计结果(图3)显示:随着采血时间的递增,3 组猪群PRRSV 抗体S/P值均表现出下降趋势,但泰万菌素A、B 组猪群S/P值的下降速度明显缓于黄芪多糖组(P<0.05)。

2.4.2 仔猪 对每个阶段随机抽取的仔猪血液样品进行PRRSV 抗体水平测定,统计各阶段采集血液的抗体检测结果。统计结果(图4)显示:随着周龄的递增,3 组仔猪PRRSV 抗体S/P值均表现出下降趋势,但泰万菌素A、B 组所产仔猪的S/P值下降速度明显缓于黄芪多糖对照组(P<0.05),而A、B 组之间的S/P值差异性不显著(P>0.05),表明泰万菌素可以提高母猪生产仔猪的抗体稳定性;对4 个阶段不同周龄的3 组仔猪PRRSV 抗体S/P值进行标准差(σ)分析,发现泰万菌素A、B 组所产仔猪相同日龄的标准差值均远小于黄芪多糖对照组(表2),表明泰万菌素在提高仔猪PRRSV 抗体的稳定性和整齐度效果上优于黄芪多糖。

表2 不同周龄仔猪PRRS 抗体S/P 值标准差(σ)统计

2.5 PRRS 病原检测

对筛选出的抗体水平偏高猪只(S/P>2.0)于试验当天及试验后第15、40 天采集母猪血液进行PRRS 病原检测。结果显示:随着试验的进行,在泰万菌素用药组猪群中,PRRSV 抗体水平偏高猪只体内的病毒核酸拷贝数降低,主要表现在Ct值增加,同时泰万菌素A、B 组猪群的PRRSV 检出率分别降低了75.00%、66.67%,而黄芪多糖对照组猪只体内病毒核酸拷贝数增加,Ct 值降低。结果表明,泰万菌素可以抑制母猪体内的PRRSV复制,对PRRS 的防控效果优于黄芪多糖。

2.6 细胞因子检测

对母猪试验当天及试验后第15、40 天采集的血液样品进行IL-2、IFN-γ 水平测定。随着采血时间的递增,泰万菌素给药组的IL-2 质量浓度在用药开始后呈明显下降趋势,到试验的第40 天趋于正常水平,而黄芪多糖对照组IL-2 的质量浓度随着试验天数的递增呈缓慢上升趋势(图5-A);泰万菌素给药组与黄芪多糖对照组猪群试验当天及试验后第15、40 天的IL-2 质量浓度均差异显著(P<0.05),而泰万菌素给药组猪群间的IL-2质量浓度差异均不显著(P>0.05)。泰万菌素给药组IFN-γ 质量浓度呈上升趋势,而黄芪多糖对照组IFN-γ 质量浓度变化趋于平缓(图5-B);泰万菌素给药组与黄芪多糖对照组猪群试验当天及试验后第15、40 天的IFN-γ 质量浓度均差异显著(P<0.05),而泰万菌素给药组猪群间的IFN-γ质量浓度差异均不显著(P>0.05)。

3 讨论

PRRSV 至今仍是全球养猪生产中的重要病原体之一,给养猪业造成了巨大经济损失[16]。目前防控PRRS 的主要策略是接种疫苗,其中接种最广泛的是灭活疫苗和弱毒疫苗。灭活疫苗安全性高,但是免疫效果差,而弱毒疫苗免疫效果好,但容易出现毒力返强现象[2]。就目前的PRRS 控制现状来看,急需研究高效疫苗和特效药,提高生猪养殖业的经济效益[17]。有研究[18]指出:泰万菌素活性不同于其他抗生素,其脂溶性强,且能进入巨噬细胞次级小体内。偏碱性的泰万菌素可提高次级小体内的pH,改变PRRSV 粒子复制需要的pH 环境,从而抑制PRRSV 复制,并在巨噬细胞胞内溶酶体作用下将PRRSV 迅速消化[17]。同时,还可以通过改善猪只体内的IL-2 和IFN-γ 等细胞因子水平,加速抗体形成,减缓抗体下降,降低母猪流产率,提高产健康仔猪数,以及改善母猪、仔猪病毒血症等手段,控制病毒的垂直传播[19]。因此,在当前日益关注兽药残留、动物源细菌耐药性的社会背景下,泰万菌素能很好满足畜禽养殖场的用药需求[20]。

本研究对妊娠母猪给药泰万菌素和黄芪多糖,然后观察临床生产指标、母猪和仔猪血清抗体水平、PRRS 病原检出率和水平以及细胞因子IL-2 和IFN-γ 的表达水平,综合评价泰万菌素的PRRS 防控效果。通过临床生产指标可以看出,猪群给药泰万菌素后在提高母猪产健仔率以及降低产弱胎、死胎或木乃伊胎率方面有着明显改善,而黄芪多糖组则没有明显改变。通过特异性指标PRRSV 抗体水平检测可以看出,泰万菌素给药组母猪血清中的PRRSV 抗体水平下降速率明显低于黄芪多糖对照组,且泰万菌素给药组与黄芪多糖组在试验当天和试验后第15、40天采集血清的抗体S/P值差异显著,而泰万菌素给药组间差异不显著,表明泰万菌素可以减缓PRRSV 抗体水平下降;对仔猪PRRSV 抗体水平的检测结果显示,泰万菌素给药组母猪所产仔猪的PRRSV 抗体下降速度均缓于黄芪多糖对照组,表明泰万菌素可以稳定仔猪的PRRSV 抗体水平[21];根据标准差所体现的离散度可以看出,泰万菌素可以提高仔猪PRRSV 抗体整齐度;对PRRSV 血清抗体检测值偏高猪只的病原检测结果显示:泰万菌素给药组在抑制母猪体内PRRSV 复制方面起重要作用,使PRRSV 检出率大幅度降低;从母猪血清细胞因子检测结果可以看出:泰万菌素给药组诱导的IL-2 水平低于黄芪多糖组,表明泰万菌素可以抑制机体可能产生的炎症反应,促进免疫应答。IFN-γ 表达水平的上升与下降也与机体的免疫调节相关,对试验初采集的血液进行IFN-γ 检测时发现,3 组母猪的IFN-γ 水平相当,而在用药后,泰万菌素给药组的IFN-γ 表达量明显高于黄芪多糖对照组,且试验时间为秋末冬初,正值猪群抵抗力普遍下降之时,这更能体现出泰万菌素可以诱导机体的IFN-γ 表达,促进机体产生更快更强的免疫反应,促进抗原递呈[22]。综合以上各种指标来看,泰万菌素的PRRS 防控效果优于黄芪多糖。

4 结论

试验发现,两个厂家的泰万菌素均可降低母猪流产率以及产弱胎、死胎或木乃伊胎率,提高母猪产健仔率,减缓母猪PRRSV 抗体下降,稳定仔猪PRRSV 抗体水平,提高仔猪PRRSV 抗体整齐度以及抑制PRRSV 复制,并在一定程度上调节母猪的免疫反应,对PRRS 有着明显的防控效果,这为PRRS 防治提供了一种新思路。

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