徐晶晶,袁立崗,蒲敬偉
(新疆生產建設兵團第十二師畜牧獸醫工作站 烏魯木齊 830009)
奶牛細菌性疾病是一類比較常見的疾病,影響奶牛健康,影響奶牛產業的健康發展,并造成巨大損失。抗生素治療是奶牛細菌性疾病最常見和最成熟的做法之一,但在未事先識別病原體的情況下過度使用抗生素,已經導致各種細菌產生了多藥耐藥。因此,亟待尋找到無殘留、副作用小且不影響動物產品品質的細菌病防治方法,減少抗生素的使用,遏制細菌耐藥。
奶牛重要的細菌性疾病主要包括奶牛乳房炎、犢牛細菌性腹瀉、子宮內膜炎、呼吸道感染疾病等。
奶牛乳房炎是一種乳房由于物理損傷、化學刺激或感染而引起的乳房組織炎癥,會降低產奶量,是奶牛生產中最常見、嚴重影響奶牛產業發展的疾病之一。病原微生物是乳腺炎的主要原因,其中,金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、無乳鏈球菌、停乳鏈球菌、化膿性真球菌、肺炎克雷伯菌等致病菌是引起奶牛乳房炎的最主要的病原菌[1]。
犢牛細菌性腹瀉是指新生犢牛到6 月齡以前的幼齡牛因適應能力差,抵抗力弱而容易發生的以腹瀉為主要癥狀的群發病,日齡越小越容易發生,死亡率高。外因包括母牛及犢牛的飼養管理、環境衛生等因素;主要誘因是大腸桿菌、沙門氏菌、巴氏桿菌、產氣腸桿菌等致病菌侵入機體導致。
奶牛子宮內膜炎是一種生殖障礙性疾病,嚴重后果造成永久性不育。子宮內膜炎的外在因素主要包括病原菌造成的子宮感染、以及人工授精導致子宮內膜損傷和產道損傷、胎衣滯留和營養因素;此外,還與胎次、年齡、激素水平等有關。研究顯示,其最主要的病原微生物為細菌,以大腸桿菌、鏈球菌、金黃色葡萄球菌、變形桿菌最常見[2]。
奶牛細菌性呼吸道疾病主要由沙門氏菌、葡萄球菌、巴氏桿菌等病原菌引起,特別是巴氏桿菌,最嚴重情況下導致奶牛窒息死亡。除此之外,布魯氏桿菌病和結核桿菌病也容易發生,可以傳染給人,是嚴重的人畜共患病。
奶牛細菌性傳染病可對奶牛養殖業造成巨大經濟損失。常規藥物治療不僅易產生細菌耐藥性,且存在藥物殘留問題。我國農業農村部于2021 年發布《全國獸用抗菌藥使用減量化行動方案(2021—2025 年)》,推進獸用抗菌藥使用減量化,遏制動物源細菌耐藥、整治獸藥殘留超標等系列問題。生物學防治方法應運而生,其無殘留、副作用小、不易產生耐藥性等優點,愈來愈受到關注,包括:疫苗、細胞因子、微生物制劑、噬菌體制劑、噬菌體裂解酶、植物提取物等。
疫苗接種是預防細菌性疾病的有效方式之一。使用疫苗能夠預防感染,能夠減少疾病發生,并避免抗生素的使用,減少耐藥菌的產生。個體疫苗接種率足夠高,會為個體及群體提供直接及間接的保護力,從而進一步降低感染的風險。目前,已應用的疫苗有牛副傷寒滅活疫苗、巴氏桿菌病疫苗等。
細胞因子是一類能在細胞間傳遞信息、具有免疫調節和效應功能的蛋白質或小分子多肽,通過直接或間接介導和調控機體免疫應答能力及體內炎癥反應,促進組織新生和造血功能,參與受損機組織的修復,及抗增殖與神經內分泌效應等功能。細胞因子通過在體外進行重組DNA 技術能大規模生產,與常規抗生素相比,使用劑量較少,活性高,在奶牛乳汁中殘留量更少、安全毒副作用小等優勢。目前研究較多用于預防和治療奶牛乳房炎的細胞因子包括重組牛白介素2(rboIL-2)、重組牛干擾素γ(rboIFN-γ)、重組牛可溶性CD14(rboCD14)、腫瘤壞死因子(TNF-α)等[3]。
微生態制劑,主要分為三類:益生菌、合生元及益生元[4],能調整動物機體局部微生態失調,提高機體免疫力,積極影響動物健康。目前國內已有乳酸菌、酵母菌、枯草芽孢桿菌制成的復合微生態制劑產品F911-200,能增強免疫力,降低奶牛乳體細胞數,降低乳房發病率的風險。而針對防治奶牛子宮內膜炎的微生態制劑大多在研發階段。并且也開發了各種中草藥-微生態制劑[5]。針對犢牛細菌性腹瀉,使用乳酸菌、酵母菌組成的復合益生菌制劑可調節新生犢牛腸道菌群結構,改善腸道健康,使腹瀉率降低。
噬菌體是一類能夠特異性感染細菌等微生物的RNA 或DNA 病毒。噬菌體廣泛地存在于自然界中,起到調節生物多樣性的作用[6]。與常規抗生素治療相比,噬菌體只對特定的宿主菌有效,并且具有種屬、血清型的高度特異性,不會影響其他正常細菌菌群平衡,副作用小,且方便提取。噬菌體在進入宿主菌后,通過合成自身所需的一系列蛋白物質,達到破壞細胞壁結構的作用,從而殺滅細菌。
噬菌體“雞尾酒”療法指將多種噬菌體混合的制劑[7],擴大了宿主范圍。通常,識別相同靶細菌的噬菌體會出現競爭關系,噬菌體“雞尾酒”制劑則會選擇對不同菌株裂解能力的噬菌體進行混合。目前分類有:固定“雞尾酒”制劑、非固定“雞尾酒”制劑和“雞尾酒”庫。楊瑞鈺[8]使用大腸桿菌噬菌體P10 制成的噬菌體“雞尾酒”制劑對小鼠乳腺炎模型進行治療和安全性評價,小鼠模型經過治療后,乳腺組織內的金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、鏈球菌的數量細菌的數量下降極顯著,表明釆用噬菌體“雞尾酒”制劑治療有效;并且該制劑有足夠的安全性。
裂解酶是噬菌體裂解細菌時合成的一類水解酶,通過作用于宿主菌細胞壁中的N-乙酰胞壁酸和N-乙酰葡糖胺中的β-1,4-糖苷鍵等特殊的肽聚糖鍵,使細菌細胞壁破裂。天然噬菌體裂解酶具有高度的特異性和很強的裂解細胞壁活性,能破壞宿主菌細胞壁,綠色安全、不容易耐藥。同時,其獨立活性和模塊化結構為其重組進化提供了創造空間,可以對天然裂解酶的功能域進行重新組合、刪除衍變等操作,能使其環境適應性更強、裂解譜更廣,并且還能應對病原菌耐藥性突變問題[9]。研究表明,奶牛乳腺炎防控和奶產品生產加工領域,噬菌體及噬菌體裂解酶具有很好的發展前景[10]。
植物提取物來自天然的提取物質,副作用小、不易殘留、不易引起耐藥性。植物提取物含有生物堿、揮發油、酚類、酸類、生物堿及有機酸等物質,能調節機體免疫力、抗炎殺菌、修復受損組織、促進機體恢復等功效。一些植物提取物中含有的皂苷、黃酮和多糖等,能促進奶牛乳腺部位血液循環、亦可促進乳腺增殖和提高泌乳量。
大腸桿菌、沙門氏菌、巴氏桿菌、金黃色葡萄球菌、無乳鏈球菌等病原菌引起的疾病是影響奶業健康生產的重要細菌性傳染病,在奶牛產業中,應加強飼養管理及采取有效的疾病預防措施。同時,推進獸用抗菌藥使用減量化,避免細菌耐藥性的產生與傳播。現今,多種新興的低毒、低殘留、不易產生耐藥性、多功能的生物學防治方法逐漸成為研究熱門,部分已經應用到產業中。相信隨著科學技術的發展,有更多更好的制劑能應用到奶牛產業中去,能有效防治奶牛細菌性疾病,保障奶牛機體健康,提高產業經濟效益。■