創(chuàng)造一個(gè)更具可持續(xù)性的未來(lái)

銀水灣論壇會(huì)議筆記|龔建森:雞白痢凝集抗原的研制

一、雞白痢的危害

雞白痢是由雞白痢沙門(mén)氏菌引起的傳染性疾病,只感染雞和火雞兩種動(dòng)物,會(huì)降低種雞產(chǎn)蛋率,降低種蛋受精率、孵化率、出雛率和健雛率,降低后代生產(chǎn)性能,感染SPF雞后還會(huì)導(dǎo)致胚源活疫苗污染。

雞白痢沙門(mén)氏菌原本是一種獸醫(yī)界發(fā)現(xiàn)較早的血清型,但隨著沙門(mén)氏菌血清型命名規(guī)則的不斷完善,目前已將雞白痢和雞傷寒2具有共同表面抗原的沙門(mén)氏菌統(tǒng)稱(chēng)為雞傷寒血清型,但進(jìn)一步分為雞白痢和雞傷寒2生物型,我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)則將2者標(biāo)注-雛沙門(mén)氏菌。

image.png

1.雞白痢雞傷寒的生化鑒別

由于雞白痢、雞傷寒具有諸多相似性,需進(jìn)行有效的區(qū)分。國(guó)內(nèi)外對(duì)兩個(gè)病原已經(jīng)研究上百年時(shí)間,傳統(tǒng)的鑒別方式是生化方法主要通過(guò)四個(gè)指標(biāo):葡萄糖產(chǎn)氣、衛(wèi)矛醇、麥芽糖和鳥(niǎo)氨酸脫羧,雞白痢沙門(mén)氏菌通常是陰性,雞傷寒沙門(mén)氏菌通常為陽(yáng)性。但通過(guò)實(shí)驗(yàn)室的大量樣本驗(yàn)證,只有衛(wèi)矛醇和鳥(niǎo)氨酸這兩個(gè)指標(biāo)更具有特異性。

2.雞白痢、雞傷寒的分子鑒別

因?yàn)樯囼?yàn)非常費(fèi)時(shí)費(fèi)力,所以我們希望能快速區(qū)分這兩個(gè)病原,鑒于此,授課專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)通過(guò)基因的快速檢測(cè)建立一系列方法,如基于pegB靶標(biāo)的FRET-PCR基于fimH靶標(biāo)的PCR-HRM。

3.種雞感染雞白痢沙門(mén)氏菌對(duì)生產(chǎn)性能的影響

基于早期試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,發(fā)現(xiàn)種雞感染雞白痢的產(chǎn)蛋率和出雛率都會(huì)大幅下降,無(wú)精率和死胚率都會(huì)大幅上升。

二、雞白痢的防控

1.雞白痢沙門(mén)氏菌的感染特性

image.png

1禽沙門(mén)氏菌可分為三類(lèi)第一類(lèi)是雞白痢,第二類(lèi)是禽傷寒,第三類(lèi)是禽副傷寒。

2雞白痢和禽傷寒均由單一病原感染所致,因而具有獨(dú)特的感染特性。以宿主的生長(zhǎng)史來(lái)看,分為兩個(gè)階段,以性成熟為分界線

 ?在性成熟前,雛雞和青年雞感染后,雛雞一般會(huì)導(dǎo)致死亡,青年雞會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)榫植扛腥净蚵愿腥?,用藥有概率清除雞白痢;

 ?在性成熟后,雞白痢會(huì)迅速進(jìn)入性器官定植并長(zhǎng)期存活,有報(bào)道闡述,雞白痢可以在生殖系統(tǒng)存活70周的時(shí)間,貫穿整個(gè)產(chǎn)蛋周期,且此階段用藥很難清除病原,因而成年雞感染后只能執(zhí)行檢疫凈化。

2.臨床常用的沙門(mén)氏菌防控產(chǎn)品

臨床常用的沙門(mén)氏菌防控產(chǎn)品一般為抗生素、噬菌體、中草藥、抗菌肽、酸化劑、植物精油、疫苗和益生菌,上述產(chǎn)品對(duì)于雞白痢防控而言,僅在青年雞時(shí)期有效,成年雞使用只能壓制但不能清除病原,且存在感染抗體檢測(cè),因而不推薦使用。

3.白痢的最適檢疫對(duì)象

雞白痢可以檢測(cè)抗原或抗體。而對(duì)于病原的檢測(cè)花費(fèi)的時(shí)間和成本較高,且針對(duì)糞便的檢測(cè)結(jié)果不能反應(yīng)機(jī)體的真實(shí)感染狀況,所以國(guó)內(nèi)外更傾向于檢測(cè)抗體,此了解雞白痢抗體的生成規(guī)律以及不同檢測(cè)方法的特點(diǎn)非常重要的。

較為簡(jiǎn)便的雞白痢血清學(xué)診斷方法包括平板凝集實(shí)驗(yàn)(全血/血清)、試管凝集實(shí)驗(yàn)(全血/血清)和瓊脂擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)(全血/血清/卵黃)。

?相較來(lái)說(shuō),平板凝集反應(yīng)時(shí)間迅速(2min),是唯一可進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的方法,檢測(cè)節(jié)點(diǎn)是在性成熟后;

?試管凝集反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)(24h),準(zhǔn)確性較平板凝集更高,可在實(shí)驗(yàn)室檢測(cè),檢測(cè)節(jié)點(diǎn)是在性成熟后;

?瓊脂擴(kuò)散反應(yīng)時(shí)間最長(zhǎng)(24h~48h),準(zhǔn)確性最高,可在實(shí)驗(yàn)室檢測(cè),檢測(cè)節(jié)點(diǎn)是全飼養(yǎng)周期。

4.雞白痢感染與凝集抗體的對(duì)應(yīng)關(guān)系

在自然感染條件,不使用藥物、噬菌體、疫苗等防控產(chǎn)品條件下,發(fā)現(xiàn)雛雞產(chǎn)生凝集抗體的能力非常弱,而青年雞產(chǎn)生凝集抗體結(jié)果非常不穩(wěn)定,成年雞性成熟后,病原感染后很快抗體水平會(huì)升高,所以成年雞最適合進(jìn)行凝集抗體的檢測(cè)。我們國(guó)家目前從國(guó)標(biāo)到行標(biāo)以及地方標(biāo)準(zhǔn),基本都是采用全血平板凝集實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行雞白痢檢疫。

5.我國(guó)雞白痢凈化場(chǎng)評(píng)估要求

我國(guó)疫控中心制定的凈化場(chǎng)評(píng)估要求規(guī)定,雞白痢采取血清學(xué)抽檢,祖代以上養(yǎng)殖場(chǎng)陽(yáng)性率低于0.2%,父母代場(chǎng)陽(yáng)性率低于0.5%;連續(xù)兩年以上無(wú)臨床病例;現(xiàn)場(chǎng)綜合審查通過(guò)。

image.png

三、雞白痢凝集抗原的研制

1.優(yōu)良的雞白痢凝集抗原需具備的特性

優(yōu)良的雞白痢凝集抗原需具備靈敏度高、特異性強(qiáng)、反應(yīng)速度快、凝集圖像清晰易辨、檢測(cè)結(jié)果穩(wěn)定和保存期長(zhǎng)的特性。授課專(zhuān)家特別提及,從長(zhǎng)期實(shí)踐來(lái)看,保存期越長(zhǎng)的抗原,它的穩(wěn)定性越好。

授課專(zhuān)家提到,江蘇省家禽科學(xué)研究所自1959年建所后,即將雞白痢作為一項(xiàng)傳統(tǒng)研究項(xiàng)目,至今未曾間斷。上世紀(jì)60年代即開(kāi)始篩選穩(wěn)定性良好的雞白痢抗原制造菌種,研制靈敏、快速、特異的雞白痢平板凝集染色抗原。經(jīng)過(guò)多年的研究與應(yīng)用,研制的染色抗原已達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際先進(jìn)水平。經(jīng)全國(guó)22個(gè)省、市、自治區(qū),近百個(gè)科研、教學(xué)、生產(chǎn)單位應(yīng)用,總檢測(cè)雞數(shù)近2億羽。并在上世紀(jì)70-80年代,成功實(shí)施國(guó)內(nèi)三大部級(jí)原種雞場(chǎng)雞白痢凈化工作,包括黑龍江省哈爾濱原種雞場(chǎng)、北京種禽公司原種雞場(chǎng)和上海市新楊種畜場(chǎng)。

授課專(zhuān)家北京種禽公司原種雞場(chǎng)的雞白痢凈化舉例該原種雞場(chǎng)于1974年成立于北京昌平,1978受雞白痢困擾與江蘇省家禽科學(xué)研究所合作開(kāi)始雞白痢檢疫凈化;至1979年底,基本控制消滅雞白痢,建立了我國(guó)第一個(gè)無(wú)雞白痢沙門(mén)氏菌的原種雞場(chǎng);后期連續(xù)跟蹤檢疫至1986年,累計(jì)檢測(cè)種雞54622羽份,全部為陰性。專(zhuān)家講到,當(dāng)時(shí)的種雞場(chǎng)無(wú)論是硬件條件,生物安全措施與管理制度與目前種雞場(chǎng)相比均存在較大差距,但仍可做到徹底凈化的最關(guān)鍵因素就是抗原的質(zhì)量保障。

授課專(zhuān)家闡述了近年來(lái)該團(tuán)隊(duì)在雞白痢凝集抗原的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用工作,2018與溫氏食品集團(tuán)股份有限公司合作開(kāi)展自家抗原研制與應(yīng)用,并在2年內(nèi)將這個(gè)國(guó)內(nèi)最大的黃羽肉雞育種企業(yè)完成了雞白痢的徹底凈化。在2019年,又與哈爾濱國(guó)生生物科技股份有限公司開(kāi)展產(chǎn)品孵化,通過(guò)6年時(shí)間的努力已完成各項(xiàng)工藝的研究。

2.如何確保新產(chǎn)品的性能

主要5個(gè)方面:新菌種的核心優(yōu)勢(shì);培養(yǎng)與制備工藝的技術(shù)改進(jìn)與優(yōu)化;特異性與穩(wěn)定性保證;敏感性、批間重復(fù)性、環(huán)境使用穩(wěn)定性;臨床檢驗(yàn)與實(shí)踐應(yīng)用。

授課專(zhuān)家提到,未進(jìn)行篩選及選育的雞白痢菌株通常O抗原含量低、抗原成分不穩(wěn)定和遺傳穩(wěn)定性低。為了獲得優(yōu)良的抗原制造菌種,授課專(zhuān)家對(duì)菌種庫(kù)中保存的1000余株雞白痢沙門(mén)氏菌進(jìn)行了篩選。江蘇省家禽科學(xué)研究所擁有數(shù)量豐富、時(shí)間跨度大1953年至今)、地理分布廣的雞白痢沙門(mén)氏菌國(guó)內(nèi)分離株其為CVCC提供的雞白痢沙門(mén)氏菌參考菌株占比近80%),基于上述菌種資源,成功篩選到抗原候選菌株。同時(shí)為了方便篩選,創(chuàng)新建立了配套的雞白痢沙門(mén)氏菌顯微菌落分型方法,用于區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)型(S)、中間型(I)和變異型(V)。

3.新菌種的核心優(yōu)勢(shì)

(1)涵蓋所有菌落型:YBC/yBC/Ybc

(2)涵蓋所有血清亞型:標(biāo)準(zhǔn)型、變異型、中間型

(3)抗原高表達(dá):O抗原產(chǎn)量提升2.14倍。

(4)特異性表位富集:富含O9、O122、O123三種O抗原分子。

(5)遺傳穩(wěn)定性強(qiáng):抗原制備菌株傳代后15代后,檢測(cè)其菌落型變異率只有3.06%,其血清亞型無(wú)改變。未經(jīng)此方法篩選的菌株其菌落型變異率為篩選菌株的5.65倍,血清亞型變異率為篩選菌株的8.06倍。

4.培養(yǎng)與制備工藝的技術(shù)改進(jìn)與優(yōu)化

授課專(zhuān)家講到,對(duì)研發(fā)產(chǎn)品進(jìn)行了包括培養(yǎng)基配方篩選、最佳培養(yǎng)時(shí)間篩選、抗原的收獲方式優(yōu)化和抗原的滅活條件優(yōu)化等上百個(gè)制備工藝的技術(shù)改進(jìn)與優(yōu)化。

目前商品化的抗原產(chǎn)品為例,使用標(biāo)準(zhǔn)陽(yáng)性血清對(duì)抗原進(jìn)行標(biāo)定,導(dǎo)致抗原濃度并不固定,可能造成檢測(cè)結(jié)果不穩(wěn)定的情況,而新產(chǎn)品用固定抗原濃度來(lái)達(dá)到更穩(wěn)定的檢測(cè)效果。

image.png

專(zhuān)家提到,新產(chǎn)品針對(duì)雞的各種特異性質(zhì)控血清進(jìn)行了特異性鑒定,并且進(jìn)行了敏感性、批間重復(fù)性和環(huán)境使用穩(wěn)定性試驗(yàn),驗(yàn)證了敏感性結(jié)果優(yōu)于商品化產(chǎn)品2-4倍;三個(gè)批次檢測(cè)結(jié)果完全一致,重復(fù)性良好;產(chǎn)品的極限溫度檢測(cè)結(jié)果穩(wěn)定。在臨床上進(jìn)行了檢測(cè)和應(yīng)用,同時(shí)將現(xiàn)場(chǎng)的全血試驗(yàn)血清在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行復(fù)核。

5. 新抗原的特點(diǎn)

(1)特異性強(qiáng)(無(wú)假陽(yáng)性)

(2)敏感度高(優(yōu)于商品化產(chǎn)品1~2個(gè)稀釋度,無(wú)假陰性)

(3)反應(yīng)速度快(#+++的陽(yáng)性樣品約20-30s即可凝集)

(4)凝集圖像清晰易辨(凝集顆粒明顯,底液澄清,利于判定)

(5)檢測(cè)結(jié)果穩(wěn)定(批間和批內(nèi)檢測(cè)結(jié)果完全一致)

(6)保存期長(zhǎng)(可4-8℃穩(wěn)定保存5年以上)

(7)使用劑量低(每個(gè)反應(yīng)只需25μL,僅商品化產(chǎn)品一半)

四、總結(jié)

本次授課專(zhuān)家的報(bào)告圍繞雞白痢展開(kāi),首先闡述了理論與技術(shù)支撐:系統(tǒng)梳理了雞白痢的危害、鑒別方法及防控邏輯,明確了雞白痢與雞傷寒的關(guān)聯(lián)與區(qū)分,為相關(guān)疾病的基礎(chǔ)研究和臨床診斷提供了清晰的理論框架和技術(shù)參考。其后,做了生產(chǎn)實(shí)踐指導(dǎo):針對(duì)種雞感染雞白痢對(duì)產(chǎn)蛋率、孵化率等生產(chǎn)性能的影響,以及不同生長(zhǎng)階段的感染特性,提出了具體的檢疫對(duì)象、方法和凈化標(biāo)準(zhǔn)的講解,為養(yǎng)殖場(chǎng)科學(xué)防控雞白痢、提升生產(chǎn)效益提供了可操作的實(shí)踐方案,助力行業(yè)降低經(jīng)濟(jì)損失。最后,展示了技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用價(jià)值:詳細(xì)介紹了雞白痢凝集抗原的研發(fā)成果,尤其是新抗原在特異性、靈敏度、穩(wěn)定性等方面的突破,為我國(guó)雞白痢的長(zhǎng)期防控和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化提供了關(guān)鍵技術(shù)保障,為雞白痢的凈化提供了很好的手段,對(duì)推動(dòng)家禽養(yǎng)殖業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展具有重要現(xiàn)實(shí)意義。


會(huì)議筆記由哈爾濱國(guó)生生物科技股份有限公司王美嬌記錄整理。