空肠弯曲菌噬菌体富集分离方法的优化及分离株的特征

来源 :扬州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fencer_2
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弯曲菌是世界范围内最常见的人兽共患食源性病原菌之一,人类被它感染常引发腹泻和腹痛等肠道疾病。家禽是弯曲菌的天然宿主,在弯曲菌传播中起到重要媒介作用。噬菌体裂解细菌具有特异性,可以利用其进行弯曲菌防控,而分离获得具有潜在应用价值的噬菌体,是噬菌体基础研究和噬菌体应用的前提。但是,从噬菌体数量较少的样本中难以获得噬菌体分离株。因此,优化噬菌体分离方法,有利于提升噬菌体分离效率,促进噬菌体制剂研究的开展。本研究对弯曲菌噬菌体富集分离方法进行优化,调查了肉鸡生产过程中噬菌体的分布情况,探究影响噬菌体分布的因素,鉴定噬菌体分离株特征,为弯曲菌噬菌体研究提供参考。一、空肠弯曲菌噬菌体富集分离方法的优化为提升噬菌体分离效率,针对样本储存和富集噬菌体的条件进行优化。样本储存环节变量为缓存液的种类和用量、时间、温度,单因素试验结果表明,在4-25℃条件下,48h内SM缓冲液使噬菌体浓度稳定。利用宿主菌富集噬菌体受到培养基、温度、转速、添加试剂等条件因素影响,以噬菌体回收率评价富集效果,结果表明,关键影响因素有温度和转速。通过液体培养方式将噬菌体与宿主菌共培养,提高噬菌体数量,选择适宜的培养条件对噬菌体富集尤为重要。培养过程中条件因素包括培养基、温度、转速、添加试剂和宿主菌数量。基于单因素试验结果,采用响应面法分析关键因素对富集效果的影响,以温度37℃和转速45rpm为基准,以噬菌体回收率为响应值,进行两因素三水平响应面试验,最佳预测值显示:温度38.95℃,转速9.46 rpm,噬菌体回收率为361.06%。结合实际操作情况将培养条件调整为37℃静置,噬菌体回收率达到354.12%。因此,确定了空肠弯曲菌噬菌体的富集培养条件,即在37℃静置条件下使用Bolton肉汤将宿主菌与噬菌体共培养。应用此方法从鸡粪便中分离空肠弯曲菌噬菌体,制备样本滤液并富集处理后分离噬菌体,与传统的单斑法相比,噬菌体检出率提高了 260.00%,效果良好且方法具有可行性。二、肉鸡生产过程中空肠弯曲菌噬菌体的分离及特征分析2020年12月至2021年10月,于山东滕州地区进行了肉鸡养殖场和活禽市场的采样。共采集12家养殖场和4家农贸市场的鸡群样本,总计3310份,包括养鸡场中肉鸡肛拭子820份,环境样530份,新鲜粪便1360份;农贸市场中活禽新鲜粪便600份。新鲜粪便中检出168份弯曲菌噬菌体阳性样品,总阳性率为8.57%(168/1960),其中养殖阶段和活禽市场鸡群中噬菌体阳性率分别为5.15%(70/1360)和16.33%(98/600)。共分离86株噬菌体,包括8株源自养殖场新鲜粪便、77株源自农贸市场新粪便、1株源自养殖场鸡群肛拭子。与本实验室弯曲菌噬菌体调查数据进行汇总,2017-2020年江苏扬州地区肉鸡相关样本1775份,其中养殖场新鲜粪便680份,农贸市场环境样520份,活禽批发市场新鲜粪便575份。为此,由上述2017-2021年间数据,分析影响噬菌体分布的因素,结果表明,弯曲菌噬菌体广泛分布在室内生长、群体密度高、清粪周期长并且有宿主菌流行的鸡群。噬菌体阳性率与其宿主阳性率的趋势一致,活禽市场中噬菌体与弯曲菌的阳性率分别为16.33%(98/600)和14%(84/600),两者无显著差异;场地开放程度方面,养殖场中室内鸡群的噬菌体阳性率(11.75%,229/1980)均显著高于室外的(5.88%,20/340);饲养模式方面,养殖场平养鸡群和销售阶段散养鸡群的噬菌体阳性率分别为28.53%(214/750)和28.75%(23/80),而养殖场笼养和散养鸡群的噬菌体阳性率均低于6%;清粪周期方面,清粪周期为42日左右的鸡群中噬菌体阳性率为14.29%(56/392),每日清粪的鸡群中阳性率为2.02%(44/2178),清粪周期越长鸡群中噬菌体阳性率越高(P<0.0001);群体规模方面,中小型养鸡场和大型养鸡场中粪便样本的噬菌体阳性率分别为18.75%(111/592)和0.75%(17/2278),中小型养鸡场的噬菌体阳性率显著高于大型养鸡场的(P<0.0001)。大型批发市场鸡群密度相对更高,噬菌体阳性率达到48.87%(281/575);样本类型方面,新鲜粪便和肛拭子的噬菌体阳性率分别为7.25%(148/2040)和1.22%(10/820),新鲜粪便的噬菌体阳性率显著高于肛拭子的(P<0.0001)。对噬菌体分离株进行裂解活性、特异性、受体类型、形态等特征鉴定。裂解活性结果表明,约80%的测试菌株被噬菌体裂解,单株噬菌体裂解细菌的比率主要在50%以下。噬菌体属于肌尾噬菌体科,其特异性与宿主来源无显著相关性。受体类型鉴定结果显示,空肠弯曲菌NCTC12662对63.95%(55/86)的噬菌体敏感,其中45.5%的噬菌体受体与荚膜多糖相关,其余与鞭毛相关。
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