山东省部分种鸡场死胚中沙门氏菌的鉴定及耐药特性研究

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沙门氏菌病是由沙门氏菌属细菌引起的疾病总称。目前沙门氏菌病是全球家禽业面临的主要威胁。沙门氏菌属肠杆菌科,革兰氏阴性菌,家禽感染的沙门氏菌主要分为鸡白痢沙门氏菌、鸡伤寒沙门氏菌、肠炎沙门氏菌和鼠伤寒沙门氏菌等。肠炎沙门氏菌的感染不仅与养殖场的发病率和死亡率相关,甚至会引起人类的胃肠炎,每年因此死亡的人数达15万。鸡白痢沙门氏菌主要感染3周龄内的雏鸡,主要临床症状为排白色粪便,严重者可以造成脱水,甚至大规模死亡,成年鸡被感染后虽多为隐性带病,但会导致鸡场的受精率、产蛋率和孵化率显著下降,从而给养殖场造成严重的经济损失。为了解2019年山东省同一时期内9个种鸡场死胚中沙门氏菌的流行情况,研究其耐药基因、耐药表型的水平传递情况,本研究选择同一时期内9个种鸡场的18胚龄未出壳死胚(每个种鸡场90枚)用于评估2019年山东省种鸡场死胚中沙门氏菌的流行情况及危害预警。分别无菌采集810枚未出壳死胚的肝、脾和卵黄,混合研磨,进行前增菌、增菌和选择性培养基的鉴别培养,疑似菌落纯化后再经PCR方法以及微生物质谱鉴定等方法完成沙门氏菌分离株的鉴定。同时,本研究对所有沙门氏菌分离株进行了血清分型、MLST分型、毒力基因、耐药基因的测定以及耐药表型水平传递进行了分析。结果表明,9个种鸡场中,共检测到5个沙门氏菌阳性鸡场。810份死胚中,共分离出177株沙门氏菌,本次死胚中分离的阳性率为21.85%(177/810)。5个沙门氏菌阳性鸡场中百日鸡、绿壳蛋鸡、芦花鸡检出鸡白痢沙门氏菌和肠炎沙门氏菌。琅琊鸡、青脚麻鸡检出鸡白痢沙门氏菌。5个阳性种鸡场主要流行的沙门氏菌血清型为鸡白痢。利用细菌多位点序列分型(Multilocus sequence typing,MLST),共检出4种ST型:ST11、ST92、ST470、ST2151。ST92为主要流行的ST型。MLST分型方面出现明显的规律性,遗传方向流向ST11-ST470-ST92-ST2151,其中以ST11为核心序列型。本研究发现,百日鸡场死胚中沙门氏菌多重耐药率最高,达93.48%(43/46),且在同一死胚中检出两种血清型沙门氏菌:鸡白痢沙门氏菌和肠炎沙门氏菌。针对此,本研究对百日鸡场沙门氏菌分离株进行了后续耐药基因,Ι类整合子,毒力基因,耐药性传递以及分离菌的亲缘关系分析。在百日鸡场90枚未出壳死胚中有22个检出一种血清型沙门氏菌,12个检出两种两种血清型沙门氏菌,共得到46株沙门氏菌,其中鸡白痢沙门氏菌占比54.35%(25/46),肠炎沙门氏菌占比45.65%(21/46)。46株沙门氏菌对14种抗菌药物的耐药结果显示,分离菌对红霉素的耐药率最高为100%(46/46),其次是氨苄西林,耐药率为89.13%(41/46),对四环素、链霉素、头孢他啶的耐药率分别为56.52%(26/46)、67.39%(31/46)和82.61%(38/46),对多粘菌素、复方新诺明、美福仙均敏感。93.5%(43/46)的菌株耐至少三类以上的药物。将同一宿主来源的肠炎沙门氏菌和鸡白痢沙门氏菌耐药特点分析并绘制耐药表型热图。结果发现,同一个死胚中分离的鸡白痢沙门氏菌株比肠炎沙门氏菌株有着更广泛的耐药谱。以分离菌DNA为模板,通过PCR检测到β-内酰胺类、喹诺酮类和磺胺类耐药基因,其中sul3检出率最高为100%(46/46),其次为blaPSESE 97.83%(45/46)、blaCTX-MTX-M 95.65%(44/46)等;以分离菌质粒DNA为模板,通过PCR在菌株质粒上检出了blaPSESE 97.83%(45/46)、bla CTX-MTX-M 95.65%(44/46)和sul2 97.83%(45/46)等,没有检出喹诺酮类耐药基因。质粒接合实验成功率为89.13%(41/46),73.17%(30/41)耐药谱变窄,接和子中检出blaTEMEM 100%(41/41)、bla CTX-MTX-M 80.49%(33/41)、sul1 58.54%(24/41)和sul373.17%(30/41)。MLST分型结果显示,46株沙门氏菌共分为三个ST型:ST11(21/46,45.65%)、ST92(20/46,43.48%)和ST2151(5/46,10.87%)。聚类分析图可以看出,ST11与ST92、ST470、ST2151各自相差一个等位基因。通过构建最小生成树,本研究发现分离菌ST11、与人源沙门氏菌ST1558和ST1747来自同一个克隆群,分离菌ST92与ST2151来自同一个克隆群。这5个STs具有共同的遗传背景,亲缘关系较近。本研究结果表明,山东省部分种鸡场死胚中沙门氏菌病流行情况严重,主要流行的血清型为鸡白痢沙门氏菌,主要流行的ST型为ST92。百日鸡场沙门氏菌病主要由鸡白痢和肠炎沙门氏菌的感染所引起的;MLST分型显示其亲缘关系较近,遗传方向流向ST11-ST470-ST92-ST2151;分离菌存在多重耐药且携带多重耐药基因,已通过质粒在环境中水平传递。本研究对山东省部分种鸡场沙门氏菌的流行情况、耐药特点及其共感染危害进行预警,对于种鸡场沙门氏菌净化措施的制定与实施具有重要参考意义。
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