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沙门氏菌(Salmonella)作为养鸡业常见的病原菌,可通过种鸡各生产环节的污染而进入鸡群,引起鸡只的感染、发病、生产性能下降、死亡及种蛋的污染。Salmonella的血清型/种属是决定鸡的易感性及其发病程度的关键因素,而且其致病性与细菌毒力基因编码的毒力蛋白密切相关。因此,了解和掌握Salmonella在种鸡整个生产链各主要环节的分布情况及确定污染细菌的血清型/种属,对防控实际养殖过程中Salmonella污染及制定有效防控措施具有重要意义。目前,抗生素(antimicrobials)在家禽养殖业中仍然是防控沙门氏菌病(salmonellosis)的主要产品,但随着其长期的使用甚至滥用,药物残留以及多重耐药性的产生和增多等负面问题日益严重,因此寻找抗生素替代产品(antimicrobials alternatives)来解决这些负面的问题,就成为一项迫切的研究课题。牛至油作为一种来自天然植物的抗生素替代产品,具有抑菌、抗氧化、促生长及增强免疫力等功效,应用前景广阔,香芹酚及百里香酚为其主要抗菌成分;噬菌体是专以细菌为宿主的病毒,具有分布广、特异性强、不易产生耐药菌等特点,引起广泛关注,可为Salmonella的防治提供新思路。本课题通过对广西主要大型优质鸡种鸡场整个生产链各主要环节进行Salmonella的采样以及分离、培养、鉴定等,掌握Salmonella在整个优质种鸡生产链的污染情况以及分离株的优势血清型/种属,并了解其抗生素耐药性特点和毒力基因的携带情况;通过软件模拟、体外抑菌试验及动物感染防治试验,探究牛至油及其主要成分对广西优质鸡源Salmonella优势血清型的防控效果;利用课题组分离保存的一株烈性噬菌体SP19进行鸡白痢沙门氏菌(S.pullorum,SP)人工感染鸡的防治试验,探讨其预防和治疗鸡白痢(Pullorum Disease,PD)的潜力,为研发针对SP的噬菌体制剂提供实验数据。课题从6家大型优质鸡种鸡场的整个生产链中共采集1 060份样品用于Salmonella的分离、培养、鉴定。样品来自未消毒种蛋表面、消毒种蛋表面、叮壳后种蛋表面、出雏间环境(18-21天鸡胚)、孵化后期死胚、1日龄残次鸡、鸡白痢-伤寒(pullorum disease-fowl typhoid,PD-FT)抗体阳性与阴性种鸡等8个主要的环节/物品。经分离鉴定,共有158份Salmonella阳性样品,阳性率为14.91%(158/1060)。其中,DGXX13公司Salmonella阳性率最高(22.64%,60/265),DGGX04公司的最低(8.15%,11/135);PD-FT抗体阳性种鸡的Salmonella检出率最高(41.67%,25/60),然后依次为叮壳后的种蛋表面(22.22%,20/90)、孵化后期死胚(17.33%,52/300)、1日龄残次鸡(16.67%,50/300)、出雏间环境(18-21天鸡胚)(6%,6/100)和未消毒种蛋表面(5.56%,5/90);25只Salmonella分离阳性的PD-FT抗体阳性种鸡样品中,卵巢Salmonella的检出率最高(40%,10/25),其次为输卵管(32%,8/25),而泄殖腔棉拭子的检出率最低(4%,1/25);通过鉴定Salmonella分离株血清型,发现SP为绝对优势血清型(80.33%,147/183),其次为S.kentucky(14.75%,27/183)、S.give(3.28%,6/183)和S.derby(1.64%,3/183);17种常用抗生素对SP分离株的药物敏感性试验结果显示,分离株均表现出不同程度的耐药。其中,对磺胺类的复方新诺明、磺胺异恶唑、甲氧嘧啶的耐药率最高,分别为97.3%、96.6%和88.4%。对头孢类药物(头孢曲松、头孢他啶及头孢噻肟)、环丙沙星、庆大霉素及呋喃妥因较为敏感。分离株的多重耐药现象比较严重,其中耐三种及以上药物的分离株比例高达100%;SP分离株9种常见毒力基因stn、fim A、vir K、sipA、sse L、mgt C、sii E、sop B和spv C的检测结果显示,其携带率均在80%以上。借助计算机软件AutoDock,以SP重要毒力蛋白SipA及Sse L为靶点,与19种常见天然植物精油抑菌小分子单体进行蛋白质-配体模拟对接,其中结合作用最好的有香芹酚、薄荷醇、姜酮和百里香酚等,香芹酚与SipA蛋白及Sse L蛋白的结合能分别为-22.5936 k J/mol及-23.012 k J/mol,百里香酚与SipA蛋白及Sse L蛋白的结合能分别为-21.3384 k J/mol及-19.6648 k J/mol;应用DS Visualizer软件,分析香芹酚和百里香酚与毒力蛋白SipA及Sse L作用的氨基酸残基位点及相关作用力类型,结果显示香芹酚和百里香酚与SipA蛋白及Sse L蛋白的多个氨基酸残基之间可形成氢键及疏水作用力;通过体外抑菌试验分别测定香芹酚和百里香酚单体对SP的最小抑菌浓度,并绘制香芹酚、百里香酚和牛至油作用下的SP生长曲线,同时应用q PCR检测香芹酚和百里香酚对细菌毒力相关基因sipA及sse L表达水平的影响。结果显示,香芹酚对SP的最小抑菌浓度为512μg/m L,百里香酚的最小抑菌浓度为2 048μg/m L;香芹酚、百里香酚及牛至油均可有效抑制SP生长,且随着香芹酚、百里香酚和牛至油浓度的增加,SP生长对数期出现时间的推迟;通过q PCR检测发现,香芹酚及百里香酚可下调细菌sse L和sipA基因的表达;从PD-FT净化种鸡场购买60只1日龄三黄鸡雏,随机等量分为预防攻毒组、攻毒治疗组、攻毒对照组和空白对照组,每组15只。1日龄~35日龄试验期间,预防攻毒组全程在饮水中添加200μL/L牛至油,攻毒治疗组在雏鸡8~12日龄期间饮水中添加400μL/L牛至油,攻毒对照组和空白对照组饮水中均无添加,四组鸡全程饲喂公司的基础日粮。饲养至7日龄时,预防攻毒组、攻毒治疗组和攻毒对照组禁食禁水6 h后,经口感染浓度为2.0×10~8CFU/m L的SP菌液0.5m L/只。攻毒后,每周采用平板凝集试验(plate agglutination test,PAT)对鸡血清的PD-FT抗体进行检测。35日龄时,称量所有鸡只活重后解剖,记录病变并按沙门氏菌-食品微生物检验国家标准分离培养攻毒SP。结果显示,攻毒对照组鸡只的平均体重(body weight,BW)显著低于预防攻毒组和空白对照组的(P<0.05),预防攻毒组鸡只的平均BW显著高于攻毒治疗组和攻毒对照组的(P<0.05);预防攻毒组鸡只的PD-FT抗体阳性率及SP分离阳性率均显著低于攻毒对照组(P<0.05),而预防攻毒组和攻毒治疗组鸡只的PD-FT抗体阳性率及SP分离阳性率之间均无显著性差异(P>0.05),空白对照组鸡只的两项指标则均为阴性。噬菌体SP19对分离自广西多家优质鸡种鸡场各生产环节的147株SP分离株进行裂解试验的结果显示,SP19对SP分离株的总裂解率为71.43%,对各种鸡场SP的裂解率为66.67%~77.78%;从PD-FT净化种鸡场购买40只1日龄三黄鸡雏,随机等量分为预防攻毒组、攻毒治疗组、攻毒对照组和空白对照组,每组10只。1日龄~35日龄试验期间,预防攻毒组的雏鸡每天灌服0.5m L/只效价为7.2×1010PFU/m L的噬菌体SP19,试验全程使用;攻毒治疗组的雏鸡在8~14日龄期间每天灌服0.5m L/只效价为1.86×1011PFU/m L的噬菌体SP19;攻毒对照组和空白对照组则未用噬菌体SP19处理。7日龄时,预防攻毒组、攻毒治疗组和攻毒对照组禁食禁水6 h后,经口感染浓度为1.8×10~9CFU/m L的SP菌液0.5m L/只。攻毒后每周采用PAT对试验鸡的血清PD-FT抗体进行检测。35日龄时,称量所有鸡只活重后解剖,记录病变并按沙门氏菌-食品微生物检验国家标准分离培养攻毒SP。结果显示,攻毒治疗组鸡只的平均BW高于预防攻毒组和攻毒对照组的,且与攻毒对照组的平均BW有极显著差异(P<0.01)。预防攻毒组的平均BW与攻毒对照组的有显著差异(P<0.05),而与其他组的平均BW均无显著差异(P>0.05);攻毒治疗组PAT阳性率及SP分离阳性率均显著低于攻毒对照组(P<0.05),而攻毒治疗组和预防攻毒组之间无显著差异(P>0.05),空白对照组鸡只两项指标则均为阴性。本课题研究确定了大型优质鸡种鸡场全生产链中Salmonella污染的主要关键环节及其优势的血清型,分离株多重耐药现象严重,毒力基因携带率较高;香芹酚、百里香酚及牛至油可抑制SP生长,香芹酚和百里香酚通过与SP重要毒力蛋白SipA及Sse L的多个氨基酸残基形成疏水作用力和氢键而抑制其活性、下调sipA和sse L基因的表达水平来降低SP侵染宿主的能力;通过饮水添加牛至油可有效预防和治疗Salmonella的感染,在一定程度上可改善因SP感染而导致的增重降低;噬菌体SP19裂解SP分离株的能力较强,三黄鸡口服噬菌体SP19可显著降低SP攻击后的感染率。