牛副結(jié)核病的危害及其防控措施

張振，彭永，丁家波*

(1．中國獸醫(yī)藥品監(jiān)察所，北京 100081；2. 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，山東泰安 270018)

牛副結(jié)核病的危害及其防控措施

張振1,2，彭永1，丁家波1*

(1．中國獸醫(yī)藥品監(jiān)察所，北京 100081；2. 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，山東泰安 270018)

由副結(jié)核分枝桿菌引起牛的副結(jié)核病常導(dǎo)致感染牛的慢性增生性腸炎，以及體重、產(chǎn)奶量等生產(chǎn)性能下降，給畜牧業(yè)帶來了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，目前尚無有效治療藥物。人們常采用不同的檢測技術(shù)定期對牛群進(jìn)行監(jiān)測、淘汰活動帶菌期的牛、對牛群進(jìn)行疫苗接種、采用生物安全防控等措施比較有效地避免了副結(jié)核分枝桿菌在牛群中的傳播。文章主要從副結(jié)核分枝桿菌背景，牛副結(jié)核病的危害及防控措施三個方面進(jìn)行了綜述，以期為牛副結(jié)核病的防控提供思路。

副結(jié)核分枝桿菌；牛副結(jié)核?。环揽卮胧?/p>

牛副結(jié)核病(Bovine paratuberculosis)是由副結(jié)核分枝桿菌(Mycobacteriumaviumsubsp.paratuberculosis)引起的一種以牛慢性增生性腸炎和進(jìn)行性消瘦為主要特征的傳染病[1]。該病于1895年首次被發(fā)現(xiàn)，至今該病仍在發(fā)達(dá)國家奶牛行業(yè)內(nèi)一直廣泛流行，平均發(fā)病率為20%左右，且目前尚未有一個發(fā)達(dá)國家能夠徹底消滅該病[2]。由于牛副結(jié)核病發(fā)病周期長，我國目前尚無關(guān)于牛副結(jié)核病的系統(tǒng)調(diào)查數(shù)據(jù)，同時缺乏關(guān)于牛副結(jié)核病的防控手段，給該病的潛在流行埋下了隱患。副結(jié)核病與人的克羅恩病存在較多相似性，同時由于牛為人類提供肉制品以及相關(guān)的乳制品，使得牛與人類的關(guān)系較之其他動物更為密切[3]，一定程度上感染副結(jié)核分枝桿菌的牛在排菌期對人類存在著潛在的威脅。本文主要從副結(jié)核分枝桿菌背景、牛副結(jié)核病的危害以及防控措施三個方面進(jìn)行綜述，以期為牛副結(jié)核病的防控提一些思路。

1 副結(jié)核分枝桿菌的生物特性

副結(jié)核分枝桿菌是一種革蘭氏陽性菌，形狀有的呈短棒狀，有的呈球桿狀，常呈縱排列，無鞭毛，無運(yùn)動力，不形成莢膜和芽孢，抗酸染色為陽性[4]。本菌為需氧菌，最適生長溫度為 37.5 ℃，最適 pH 值為 6.8～7.2。由于副結(jié)核分枝桿菌與禽結(jié)核分枝桿菌存在較多基因相似性，同時變態(tài)反應(yīng)也與禽結(jié)核分枝桿菌存在明顯交叉，因此將其改名為禽分枝桿菌副結(jié)核亞種[5]。目前引起副結(jié)核病或人的克羅恩病的副結(jié)核分枝桿菌共分為3種型，根據(jù)菌株培養(yǎng)特性及致病力可將該菌分為Ⅰ型(羊型)、Ⅱ (牛型)及Ⅲ型(生物中間型)，引起牛副結(jié)核病的主要是Ⅱ (牛型)副結(jié)核分枝桿菌[6]。副結(jié)核分枝桿菌不能產(chǎn)生分枝桿菌素，缺乏攝入鐵的能力同時不能在環(huán)境中進(jìn)行復(fù)制，MAP通過產(chǎn)生粗糙的細(xì)胞壁(主要成分為脂類和多糖)以增加其環(huán)境抵抗力，在被污染的土壤中以及水源中能夠存活一年以上的時間[7]。

2 牛副結(jié)核病的危害

副結(jié)核分枝桿菌主要引起感染牛以慢性腸炎為特征的消化系統(tǒng)疾病。早期副結(jié)核感染主要發(fā)生在小腸系膜和淋巴節(jié)點(diǎn)，這個時期的感染通常受限，并不能引起動物的消耗性疾病。隨著病程進(jìn)行，在回腸、空場、以及小腸末端均可見大規(guī)模病變，病菌開始可見于病變部位，并最終分布于機(jī)體[8]。臨床癥狀通常出現(xiàn)于牛的青年時期，但是該病可在動物的任一年齡段發(fā)病，對牛來說，最常見的發(fā)病時期是在3～5年齡群體上。處于臨床期的副結(jié)核感染牛會出現(xiàn)持續(xù)排菌現(xiàn)象，糞便中以及分泌的乳汁中的副結(jié)核分枝桿菌能長時間生存在周圍的環(huán)境中。幼畜作為易感動物，主要通過經(jīng)口途徑感染該菌[9]。牛在感染該菌后，往往會經(jīng)歷一個2～7年的亞臨床期，臨床期早期的明顯癥狀為間歇性腹瀉，后期轉(zhuǎn)變成為持續(xù)性腹瀉，糞便稀薄帶有血凝塊與氣泡,產(chǎn)奶減少并逐步停止。機(jī)體消瘦、體重下降持續(xù)，皮膚干燥、被毛粗亂，在發(fā)病后期下頜出現(xiàn)水腫。一般在臨床期出現(xiàn)3～4個月后，患病動物死于極度衰竭。

目前牛副結(jié)核病在世界范圍內(nèi)廣泛流行，給奶牛行業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。Nielsen等人2009年在歐洲國家范圍內(nèi)的調(diào)查結(jié)果表明牛副結(jié)核病平均發(fā)病率為20%左右，最高的發(fā)病率約為50%[3]。該病在美國僅由于產(chǎn)奶量下降每年就能引起兩億美元的損失[11]。同時目前有醫(yī)療人員從患有克羅恩病的患者身上分離到副結(jié)核分枝桿菌，加之傳統(tǒng)的巴氏消毒不能將乳制品中的副結(jié)核分枝桿菌完全殺死，因此該病引起了研究人員越來越多的注意[12]。

我國目前尚無牛副結(jié)核病的系統(tǒng)調(diào)查數(shù)據(jù)，本實驗室前期在山東地區(qū)牛場的調(diào)查結(jié)果表明牛副結(jié)核病病陽性率約為12%；谷立波等[10]調(diào)查1981-1984年鞍山某牛場因為副結(jié)核病淘汰死亡牛199頭，引起的直接損失為59.7萬元；1973-1981年通榆某牛場檢出陽性牛584頭，引起的直接損失為87.6萬元。以上數(shù)字只是淘汰動物的損失，尚未計算由生產(chǎn)性能下降而帶來的損失。上述數(shù)據(jù)提示著我們，在我國副結(jié)核病同樣十分嚴(yán)峻，需要引起我們的高度重視。

3 牛副結(jié)核病防控措施

目前對于牛副結(jié)核病尚無有效的治療方法，對牛群定期進(jìn)行監(jiān)測、疫苗免疫以及生物安全防控是最有效的防控措施途徑。

3.1 牛副結(jié)核病診斷 副結(jié)核對于個體的診斷方法主要包括：尸體剖檢、糞便涂片、糞便或病變組織培養(yǎng)、PCR、血清學(xué)檢驗等[13]。在這些診斷方法中，病變組織中MAP的分離是副結(jié)核感染確診的標(biāo)準(zhǔn)檢測方法，雖然病菌分離培養(yǎng)不論是在技術(shù)難度或時間花費(fèi)上都具有一定難度，但是它是所有檢測方法中唯一的不會產(chǎn)生假陽性的檢測方法，具有100%的特異性[14]。由于機(jī)體感染副結(jié)核后會出現(xiàn)細(xì)胞免疫與體液免疫分離的規(guī)律，感染后往往會經(jīng)過一個較長的亞臨床期。目前對于牛副結(jié)核病的檢測主要包括亞臨床期的診斷以及臨床期的確診，而及時發(fā)現(xiàn)處于亞臨床期的病牛是最有價值的診斷，隔離淘汰處于亞臨床期的牛能有效防止該病的進(jìn)一步傳播[15]。

對于亞臨床期的診斷，主要包括基于細(xì)胞免疫的皮膚變態(tài)反應(yīng)、γ干擾素釋放試驗，但目前國際上尚無兩種方法的診斷用標(biāo)準(zhǔn)抗原。由于副結(jié)核分枝桿菌與牛結(jié)核分枝桿菌以及其他環(huán)境分枝桿菌存在較高的同源性，同時用于皮膚變態(tài)反應(yīng)、γ干擾素釋放試驗的抗原均為混合物，因此在兩種方法的檢測中很容易出現(xiàn)假陽性現(xiàn)象[16]。針對感染早期出現(xiàn)的少量排菌現(xiàn)象，可以采用具有較高靈敏度的基于副結(jié)核特異性插入序列IS900的PCR方法進(jìn)行檢測，該方法能夠檢測糞便、乳汁、淋巴液等中的帶菌情況，雖然PCR方法同樣存在著假陽性現(xiàn)象，但不影響該方法作為確診牛副結(jié)核病的一種有效方法[17]。細(xì)菌分離培養(yǎng)具有較高的特異性，被作為副結(jié)核病診斷的金標(biāo)準(zhǔn)[18]。由于副結(jié)核分枝桿菌在體外極難培養(yǎng)，在添加了草分枝桿菌素的副結(jié)核培養(yǎng)基上培養(yǎng)六個月以上方可見乳白色顆粒狀菌體，加之副結(jié)核分枝桿菌分離培養(yǎng)成本較高，對實驗人員有較高的操作要求，因此很難應(yīng)用于生產(chǎn)實踐。目前市場上已有針對血清學(xué)診斷的牛副結(jié)核病商品化ELSIA試劑盒，該試劑盒具有較高的特異性，能有效的鑒別副結(jié)核分枝桿菌感染血清與其他干擾血清[19]。本實驗室前期對牛進(jìn)行副結(jié)核分枝桿菌的人工感染，發(fā)現(xiàn)其作為一種胞內(nèi)寄生菌，宿主的排菌情況與抗體變化無明顯的關(guān)系，即使用血清學(xué)診斷判定為陰性的牛也有可能處于排菌期，給該病的傳播帶來了隱患，提示著我們對于牛副結(jié)核病的診斷，應(yīng)結(jié)合不同的檢測方法定期對牛群進(jìn)行檢測。

3.2 疫苗免疫 由于疫苗免疫能在一定程度上減少副結(jié)核病帶來的經(jīng)濟(jì)損失，目前一些國家將對牛群免疫副結(jié)核疫苗作為防控措施[20]。副結(jié)核所使用的疫苗主要分為滅活苗與弱毒疫苗。英國20世紀(jì)50～60年代，副結(jié)核病大流行時，在污染地區(qū)應(yīng)用弱毒苗將發(fā)病率從11%降至1%以下。然而副結(jié)核疫苗并不能對牛群提供完全的保護(hù)效果，而且會引起部分個體因接種弱毒苗而感染副結(jié)核分枝桿菌[11]。同時，疫苗免疫會干擾臨床診斷，并且會對牛結(jié)核的皮試檢測有交叉反應(yīng)，所以疫苗免疫對于副結(jié)核的防控仍存在一定缺陷。目前牛副結(jié)核病在歐美國家仍然大范圍流行，研究開發(fā)具有良好保護(hù)力的疫苗對牛副結(jié)核病的控制與根除具有重要意義[21]。

美國應(yīng)用副結(jié)核滅活苗對牛副結(jié)核病進(jìn)行防控，該疫苗能夠引起機(jī)體的細(xì)胞免疫反應(yīng)同時能夠減少感染動物的排菌量。但是仍然有部分個體在免疫后出現(xiàn)排菌現(xiàn)象，最終由于副結(jié)核病引起的急劇消瘦而死亡[22]。有研究表明，副結(jié)核滅活苗免疫的群體較之未使用副結(jié)核滅活苗免疫的群體發(fā)病率并沒有顯著降低，所以目前該類疫苗仍然只能在限定范圍內(nèi)使用。副結(jié)核弱毒苗能夠在免疫1～2周后首先引起機(jī)體γ干擾素釋放水平增加，并且γ干擾素的釋放能夠在免疫后兩年內(nèi)持續(xù)被監(jiān)測到。使用副結(jié)核弱毒苗在免疫第8～16周內(nèi)能夠引起機(jī)體針對副結(jié)核的抗體水平升高，至第48～60周后抗體水平顯著降低[23]。我們實驗室前期對三頭青年牛進(jìn)行人工感染副結(jié)核分枝桿菌，收集感染后不同時期的血清使用IDEXX牛副結(jié)核抗體檢測試劑盒研究感染后抗體變化規(guī)律，在第14周時出現(xiàn)抗體峰值，在第32周后抗體水平顯著降低，表明疫苗免疫與自然感染后出現(xiàn)的抗體變化規(guī)律較為一致。同時，使用副結(jié)核弱毒苗免疫后的部分牛腸道組織中能夠分離到副結(jié)核分枝桿菌，表明免疫牛會因為疫苗免疫而出現(xiàn)感染牛副結(jié)核病的風(fēng)險。

目前尚未有一種疫苗能有效預(yù)防牛副結(jié)核病，開發(fā)具有良好免疫效果的新型疫苗具有十分重要的意義。

3.3 生物安全防控措施 目前對于牛副結(jié)核病的生物安全防控措施主要包括及時隔離淘汰處于排菌期的副結(jié)核感染牛，以及做好畜牧場環(huán)境的消毒工作。

處于排菌期的患病動物是主要傳染源，及時檢測處于排菌期的患病動物并隔離淘汰能有效防止該病的散播[24]。對于疑似出現(xiàn)副結(jié)核感染牛場應(yīng)定期采用PCR檢測以及細(xì)菌鏡檢來檢測牛群乳汁以及糞便中的帶菌情況，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)處于排菌期的陽性牛，應(yīng)立即進(jìn)行隔離淘汰。

經(jīng)口傳播是感染該病的主要途徑，幼畜作為易感動物，通常會由于哺乳或攝入被污染飼草和飲水中存在的副結(jié)核分枝桿菌而感染該病[25]。對存在牛副結(jié)核病流行的牛場中的器具以及所處的環(huán)境，應(yīng)做好徹底消毒以清除環(huán)境中殘存的副結(jié)核分枝桿菌[26]。吉林省獸醫(yī)科學(xué)研究所對于發(fā)生牛副結(jié)核病流行的牛場，采用將幼畜與患病母畜隔離、飼喂熱消毒的牛乳、定期對牛舍使用來蘇爾消毒等措施進(jìn)行生物安全防控，取得了有效的成果。做好圈舍的日常消毒工作能夠殺死環(huán)境中可能存在的副結(jié)核分枝桿菌，同時應(yīng)該嚴(yán)格的將牲畜飲水以及飼料存放處與生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行隔離以防止被污染[10]。

4 總結(jié)與展望

牛副結(jié)核病因其引起機(jī)體特殊的免疫學(xué)變化規(guī)律，給及時檢測帶來了困難，及時發(fā)現(xiàn)處于排菌期的牛能夠有效防止該病在牛場內(nèi)的進(jìn)一步傳播。鑒于機(jī)體感染牛副結(jié)核病后不同時期的免疫學(xué)規(guī)律，需要結(jié)合不同感染時期階段的特征以及牛群年齡的實際情況靈活使用幾種檢測方法進(jìn)行持續(xù)追蹤，尋找到適合不同時期的檢測方法。疫苗免疫能夠在一定程度上增強(qiáng)機(jī)體的抵抗能力，降低牛場的副結(jié)核病發(fā)病率，但是目前尚無一種具有較高保護(hù)力以及安全性良好的疫苗用于牛副結(jié)核病防治。做好牛群的生物安全防控措施是最為有效的方法，如將處于排菌期的陽性牛隔離淘汰，做好畜牧場的消毒工作，保持飼料與飲水的衛(wèi)生等。牛副結(jié)核病的防控比較復(fù)雜，只有切實的做好相關(guān)防控措施，才能將牛副結(jié)核病對生產(chǎn)帶來的危害降至最低。

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(編輯：李文平)

The Risk of Bovine Paratuberculosis and Its Control Measures

ZHANG Zhen1,2, PENG Yong1, DING Jia-bo1*

(1.ChinaInstituteofVeterinaryDrugControl,Beijing100081,China；2.CollegeofAnimalScienceandVeterinaryMedicine,ShandongAgricultureUniversity,Taian,Shandong270018,China)

Bovine paratuberculosis caused byMycobacteriumaviumsubsp.paratuberculosis(MAP) usually leads the chronic enteritis, the decline of weight and milk yield in cattle. As there is no effective remedy for the disease, the paratuberculosis has generated a severe loss in animal husbandry. People have tried to reduce the losses produced by paratuberculosis, such as using different detecting techniques, killing the carrier, using the vaccines to protect the herd, adopting the bio-safety measures, and the above means have successfully avoided the paratuberculosis spreading among the farm. In this article, our lab has considered all the paratuberculosis’s characteristics and the risk to the production to introduce the common ways to the control of bovine paratuberculosis.

Mybobacteriumaviumsubsp.paratuberculosis; bovine paratuberculosis; control measures

國家重點(diǎn)研發(fā)計劃(NO2016YFD0500902)

2016-07-24

A

1002-1280 (2016) 10-0065-05

S852.61