任务五 主要动物病原细菌

任务五 主要动物病原细菌

一、猪的常见病原菌

(一)大肠杆菌

大肠杆菌是动物肠道内正常寄生菌,能产生大肠杆菌素,抑制致病性大肠杆菌生长,对机体有利。但在一定条件下,致病性大肠杆菌可引起肠道外感染和肠道感染。

1.生物学特性

(1)形态及染色。大肠杆菌为革兰阴性杆菌,大小为(0.4~0.7) μm×(2~3)μm,两端钝圆,散在或成对。大多数菌株为周身鞭毛和普通菌毛,除少数菌株外,通常无可见荚膜,但常有微荚膜。本菌对碱性染料有良好的着色性,菌体两端偶尔略深染。

(2)培养特性。大肠杆菌为需氧或兼性厌氧菌,在普通培养基上生长良好。最适温度为37 ℃,最适pH 值为7.2~7.4。在普通营养琼脂上培养18~24 h 时,形成圆形凸起、光滑、湿润、半透明、灰白色、边缘整齐或不太整齐(运动活泼的菌株)、中等偏大的菌落,直径1~3 mm。在SS 琼脂上一般不生长或生长较差,生长者呈红色。一些致病性菌株(如致仔猪黄痢和水肿病者)在5%绵羊血平板上可产生β 溶血。在麦康凯琼脂上形成红色菌落。普通肉汤培养18~24 h 时,呈均匀浑浊,管底有黏性沉淀,液面管壁有菌环,培养物常有特殊的粪臭味。

(3)生化特性。大肠杆菌能发酵多种糖类产酸产气。如葡萄糖、麦芽糖、甘露醇等产酸产气;大多数菌株可迅速发酵乳糖;约半数菌株不分解蔗糖;吲哚和甲基红试验均为阳性;VP试验和枸橼酸盐利用试验均为阴性;几乎均不产生硫化氢,不分解尿素。

(4)抵抗力。大肠杆菌耐热,60 ℃加热15 min 仍有部分细菌存活。在自然界生存力较强,土壤、水中可存活数周至数月。5%石炭酸、3%来苏儿等5 min 内可将其杀死。大肠杆菌耐药菌株多,临床中应先进行抗生素敏感试验选择适当的药物以提高疗效。

(5)抗原与变异。大肠杆菌抗原主要有O 抗原、K 抗原和H 抗原3 种,目前已确定的抗原有173 种,K 抗原有80 种,H 抗原有56 种。因此,有人认为自然界中可能存在的大肠杆菌血清型可高达数万种,但致病性大肠杆菌血清型数量是有限的。大肠杆菌的血清型按O∶K∶H 排列形式表示,如O111∶K58(B)∶H12表示该菌具有O 抗原111,B 型K 抗原58,H 抗原12。

2.致病性

根据毒力因子与发病机制的不同,将病原性大肠杆菌分为5 类:产肠毒素大肠杆菌(ETEC)、产类志贺毒素大肠杆菌(SLTEC)、肠致病性大肠杆菌(EPEC)、败血性大肠杆菌(SEPEC)及尿道致病性大肠杆菌(UPEC),其中研究最清楚的是前两类。

(1)产肠毒素大肠杆菌。是一类致人和幼畜腹泻最常见的病原性大肠杆菌,其毒力因子为黏附素性菌毛和肠毒素。黏附素性菌毛是ETEC 的一类特有菌毛,它能黏附于宿主肠上皮细胞,故又称其为黏附素或定居因子。目前,在动物ETEC 中已发现的黏附素有F4(K88)、F5(K99)、F6(987P)、F41、F42 和F17。黏附素虽然不是导致宿主腹泻的直接致病因子,但它是构成ETEC 感染的首要毒力因子。肠毒素是ETEC 产生并分泌到细胞外的一种蛋白质性毒素,按其对热的耐受性不同分为不耐热肠毒素(LT)和耐热肠毒素(ST)两种。LT对热敏感,65 ℃加热30 min 即被灭活;作用于宿主小肠和兔回肠可引起肠液积蓄,对此菌可应用家兔肠袢试验做测定。ST 通常无免疫原性,100 ℃加热30 min 不失活,可透析,能抵抗脂酶、糖化酶和多种蛋白酶作用。对人和猪、牛、羊均有肠毒性,可引起肠腔积液而导致腹泻。

(2)产类志贺毒素大肠杆菌。是一类产生类志贺毒素(SLT)的病原性大肠杆菌。在动物,SLTEC 可致猪的水肿病。引起猪水肿病的SLTEC 有两类毒力因子。黏附性菌毛F18 是猪水肿病SLTEC 菌株的一个重要的毒力因子,它有助于细菌在猪肠黏膜上皮细胞定居和繁殖。致水肿病2 型类志贺毒素是引起猪水肿病的SLTEC 菌株所产生的一种蛋白质性细胞毒素,导致病猪出现水肿和典型的神经症状。

3.微生物学检验

(1)分离培养。病料直接在血液琼脂平板或麦康凯琼脂平板上划线分离,37 ℃恒温箱培养18~24 h,观察其在各种培养基上的菌落特征和溶血情况。挑取麦康凯平板上的红色菌落或血平板上呈β 溶血(仔猪黄痢与水肿病菌株)的典型菌落几个,分别转到三糖铁培养基和普通琼脂斜面作初步生化鉴定和纯培养。大肠杆菌在三糖铁琼脂斜面上生长,产酸,使斜面部分变黄;穿刺培养,于管底产酸产气,使底层变黄且浑浊;不产生硫化氢。

(2)生化试验分别进行糖发酵试验、吲哚试验、MR 试验、VP 试验、枸橼酸盐试验、硫化氢试验,观察结果。

(3)动物试验取分离菌的纯培养物接种实验动物,观察实验动物的发病情况,并作进一步细菌学检查。

(4)血清学试验在分离鉴定的基础上,通过对毒力因子的检测便可确定其属于何类致病性大肠杆菌,也可以作血清型鉴定。

(二)沙门氏菌

沙门氏菌是一群寄生于人和动物肠道内的革兰阴性无芽孢杆菌,均有致病性,并有极其广泛的动物宿主,是一种重要的人畜共患病的病原。

1.生物学特性

(1)形态及染色。沙门氏菌的形态和染色特性与大肠杆菌相似,呈直杆状,大小为(0.7~1.5)μm×(2.0~5.0)μm,革兰氏阴性菌。除鸡白痢沙门氏菌和鸡伤寒沙门氏菌无鞭毛不运动外,其余各菌均为周身鞭毛,能运动,个别菌株可偶尔出现无鞭毛的变种。大多数有普通菌毛,一般无荚膜。

(2)培养特性。沙门氏菌大多数细菌的培养特性与大肠杆菌相似(表1.11)。在肠道杆菌鉴别或选择性培养基上,大多数菌株因不发酵乳糖而形成无色菌落,如远藤氏琼脂和麦康凯琼脂培养时形成无色透明或半透明的菌落;SS 琼脂上产生硫化氢的致病性沙门氏菌菌株,菌落中心呈黑色。与大肠杆菌相似,在培养时易发生S 和R 型变异。培养基中加入硫代硫酸钠、胱氨酸、血清、葡萄糖、脑心浸液和甘油等均有助于本菌生长。

(3)生化特性。绝大多数沙门氏菌发酵糖类时均产气,但伤寒沙门氏菌和鸡伤寒沙门氏菌从不产气。正常产气的血清型也可能有不产气的变形。常见沙门氏菌的生化特性见表1.12,大肠杆菌与沙门氏菌生化试验鉴别见表1.13。

表1.11 大肠杆菌与沙门氏菌在培养基上的菌落特征

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表1.12 常见沙门氏菌生化特性

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注:⊕产酸产气,+阳性,-阴性。

表1.13 大肠杆菌和沙门氏菌生化鉴定

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注:⊕产酸产气,+阳性,-阴性,+ / -大多数菌株阳性/少数阴性,v 种间有不同反应。

(4)抵抗力。本菌的抵抗力中等,与大肠杆菌相似,不同的是亚硒酸盐、煌绿等染料对本菌的抑制作用小于大肠杆菌,故常用其制备选择培养基,有利于分离粪便中的沙门氏菌。

(5)抗原与变异。沙门氏菌具有O 抗原、H 抗原、K 抗原和菌毛4 种抗原。O 抗原和H抗原是其主要抗原,且O 抗原又是每个菌株必有的成分。

①O 抗原。沙门氏菌细胞壁表面的耐热多糖抗原。一个菌体可有几种O 抗原成分,以小写阿拉伯数字表示。

②H 抗原。蛋白质性鞭毛抗原,共有63 种,与H 血清相遇,则在2 h 之内出现疏松、易于摇散的絮状凝集。

③K 抗原。与菌株的毒力有关,故称为Vi 抗原。有Vi 抗原的菌株不被相应的抗O 血清凝集,称为O 不凝集性。Vi 抗原的抗原性弱,刺激机体产生较低效价的抗体。

2.致病性

根据沙门氏菌致病类型的不同,可将其分为3 群。

(1)第1 群是具有高度适应性或专嗜性的沙门氏菌。如鸡白痢和鸡伤寒沙门氏菌仅使鸡和火鸡发病;马流产、牛流产和羊流产等沙门氏菌分别致马、牛、羊的流产等;猪伤寒沙门氏菌仅侵害猪。

(2)第2 群是在一定程度上适应于特定动物的偏嗜性沙门氏菌,仅为个别血清型,如猪霍乱和都柏林沙门氏菌,分别是猪、牛、羊的强适应性菌型,多在各自宿主中致病,但也能感染其他动物。

(3)第3 群是非适应性或泛嗜性沙门氏菌,这群血清型占本属的大多数,鼠伤寒沙门氏菌和肠炎沙门氏菌是其中的突出代表。经常危害人和动物的泛嗜性沙门氏菌20 余种,加上专嗜性和偏嗜性菌在内不过30 余种。

除鸡和雏鸡沙门氏菌外,绝大部分沙门氏菌培养物经口、腹腔或静脉接种小鼠,能使其发病死亡,但致死剂量随接种途径和菌种毒力不同而异。豚鼠和家兔对本菌易感性不及小鼠。

3.微生物学检验

(1)分离培养。对未污染的被检组织可直接在普通琼脂、血琼脂或鉴别培养基平板上划线分离,37 ℃培养12~24 h 后,可获得第一次纯培养。已污染的被检材料先进行增菌培养后再行分离。鉴别培养基常用麦康凯、伊红美蓝、SS 琼脂、HE 等培养基。

(2)生化试验。挑取几个鉴别培养基上的可疑菌落分别纯培养,进行生化特性鉴定。

(3)血清学分型鉴定。将纯培养物用生理盐水洗下来与沙门氏菌因子血清做玻片凝集试验,再用各种单价血清进行分群。在确定O 群以后,则应测定其H 抗原,写出抗原式。

此外,还可用乳胶颗粒凝集试验、ELISA、对流免疫电泳、核酸探针和PCR 等方法进行快速诊断。

(三)葡萄球菌

葡萄球菌广泛分布于空气、饲料、饮水、地面及动物的皮肤、黏膜、肠道、呼吸道及乳腺中。绝大多数不致病,致病性葡萄球菌常引起各种化脓性疾患、败血症或脓毒血症,也可污染食品、饲料,引起中毒。

1.生物学特性

(1)形态及染色。典型的金黄色葡萄球菌为圆形或卵圆形,直径0.5~1.5 μm,排成葡萄串状,无芽孢,无鞭毛,有的形成荚膜或黏液层。革兰氏阳性菌,但衰老、死亡的菌株呈阴性。

(2)培养特性。本菌需氧或兼性厌氧,在普通培养基、血琼脂上生长,麦康凯培养基上不生长。最适生长温度为35~40 ℃,最适pH 值为7.0~7.5。在普通琼脂培养基平板形成湿润、光滑、隆起的圆形菌落,直径1~2 mm。在血液琼脂培养基平板上形成的菌落较大,产溶血素的菌株多为病原菌,在菌落周围呈现明显的β 溶血。

(3)生化特性。触酶阳性,氧化酶阴性,多数能分解乳糖、葡萄糖、麦芽糖、蔗糖,产酸而不产气;致病菌株多能分解甘露醇;能还原硝酸盐,不产生靛基质。

(4)抵抗力。在无芽孢菌中,葡萄球菌的抵抗力较强,常用消毒方法能杀死。浓度为1∶(1 000 000~3 000 000)龙胆紫可抑制其生长繁殖,临床上用1%~3%龙胆紫溶液治疗葡萄球菌引起的化脓症,效果良好。1∶2 000 000 氯己定、消毒净、新洁尔灭和1∶10 000 度米芬可在5 min 内杀死本菌。

(5)抗原葡萄球菌的抗原结构比较复杂,含有多糖和蛋白质两类抗原。

①多糖抗原。具有型特异性。金黄色葡萄球菌的多糖抗原为A 型,表皮葡萄球菌的为B 型。

②蛋白抗原。所有人源菌株都含有葡萄球菌蛋白A(SPA),来自动物源菌株则少见。SPA 能与人、猴、猪、犬及几乎所有哺乳动物的免疫球蛋白的Fc 段非特异结合,结合后的IgG仍能与相应的抗原进行特异性反应。这一现象已广泛应用于免疫学及诊断技术。

2.致病性

葡萄球菌能产生多种酶和毒素。如溶血毒素、血浆凝固酶、耐热核酸酶、肠毒素等,引起畜禽各种化脓性疾病和人的食物中毒。细菌致病力的大小常与这些毒素和酶有一定的关系。

3.微生物学检验

(1)涂片镜检取病料直接涂片、革兰染色镜检。根据细菌形态、排列和染色特性作初步诊断。

(2)分离培养将病料接种于血液琼脂平板,培养后观察其菌落特征、色素形成、有无溶血,菌落涂片染色镜检,菌落呈金黄色,周围呈溶血现象者多为致病菌株。

(3)生化试验纯分离培养菌做生化试验,根据结果判定。

(4)动物试验中家兔最易感,皮下接种24 h 培养物1.0 mL,可引起局部皮肤溃疡坏死。静脉接种0.1~0.5 mL,于24~28 h 死亡;剖检可见浆膜出血,肾、心肌及其他脏器出现大小不等的脓肿。

发生食物中毒时,可将从剩余食物或呕吐物中分离到的葡萄球菌接种到普通肉汤中,于30%CO2 条件下培养40 h,离心沉淀后取上清液,100 ℃30 min 加热后,幼猫静脉或腹腔内注射,15 min~2 h 内出现寒战、呕吐、腹泻等急性症状,表明有肠毒素存在。用ELISA 或DNA 探针可快速检出肠毒素。

(四)链球菌

链球菌种类很多,有些是非致病菌,有些构成人和动物的正常菌群,有些可致人或动物的各种化脓性疾病、肺炎、乳腺炎、败血症等。根据溶血特征可将链球菌分为α 型溶血链球菌、β 型溶血链球菌、γ 型溶血链球菌3 类。α 型溶血链球菌在菌落周围形成不透明的草绿色溶血环,多为条件性致病菌;β 型溶血链球菌菌落周围形成完全透明的溶血环,常引起人及动物的各种疾病;γ 型溶血链球菌菌落周围无溶血现象,一般为非致病菌。

链球菌的抗原结构比较复杂,包括属特异抗原(P 抗原)、群特异抗原(C 抗原)及型特异抗原(表面抗原)。依C 抗原将乙型溶血性链球菌分为A、B、C、D、E、F、G、H、K、I、M、N、O、P、Q、R、S、T、U 共19 个血清群。

1.生物学特性

(1)形态及染色。菌体呈卵圆形,单个或双个存在,在液体培养基中呈链状,不运动,革兰染色阳性。菌落小,呈灰白透明状,稍黏。

(2)培养特性。本菌为兼性厌氧菌。培养基中必须加入血清或血液才能生长。在绵羊血琼脂培养基上培养,菌落周围有α 溶血环,许多菌株在马血琼脂培养基上产生β 溶血。

(3)生化特性。本菌能发酵葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、海藻糖产酸,不能发酵阿拉伯糖、甘露醇、山梨醇、甘油和核糖。

(4)抵抗力。在水中该菌60 ℃可存活10 min,50 ℃可存活2 h。在4 ℃的动物尸体中可存活6 周。0 ℃的灰尘中可存活1 个月。粪中则可存活3 个月。

2.致病性

链球菌可产生链球菌溶血素、致热外毒素、链激酶、链道酶以及透明质酸酶等各种毒素或酶,可致人及马、牛、猪、羊、犬、猫、鸡等发生多种疾病。C 群和D 群的某些链球菌,常引起猪的急性败血症、脑膜炎、关节炎及肺炎等;E 群主要引起猪淋巴结脓肿;I 群可致猪的败血症、脓毒败血症。我国流行的猪链球菌病是一种急性败血型传染病,病原体属C 群。人也可以感染猪链球菌病。

3.微生物学检验

(1)涂片镜检。取适宜病料涂片,革兰染色镜检,若发现有革兰阳性呈链状排列的球菌,可初步诊断。

(2)分离培养。将病料接种于血液琼脂平板,37 ℃恒温箱培养18~24 h,观察其菌落特征。链球菌形成圆形、隆起、表面光滑、边缘整齐的灰白色小菌落,多数致病菌株形成溶血。

(3)生化试验。取纯培养物分别接种于乳糖、菊糖、甘露醇、山梨醇、水杨苷生化培养基做糖发酵试验,37 ℃恒温箱培养24 h,观察结果。

(4)血清学试验。可使用特异性血清,对所分离的链球菌进行血清学分群和分型。

(五)猪丹毒

猪丹毒杆菌是猪丹毒病的病原体,又称为红斑丹毒丝菌。它也可感染马、山羊、绵羊,引起多发性关节炎;鸡、火鸡感染后出现衰弱和下痢等症状;鸭感染后常呈败血经过,并侵害输卵管,广泛分布于自然界,可寄生于哺乳动物、禽类、昆虫和鱼类等多种动物。

1.生物学特性

(1)形态及染色。本菌为直或稍弯曲的小杆菌,两端钝圆,大小为(0.2~0.4) μm ×(0.8~2.5) μm。病料中细菌常呈单在、堆状或短链排列,易形成长丝状。革兰阳性,在老龄培养物中菌体着色能力差,常呈阴性。无鞭毛,不运动,无荚膜,不产生芽孢。

(2)培养特性。本菌为微需氧菌或兼性厌氧。最适生长温度为30~37 ℃,最适pH 值为7.2~7.6。在普通琼脂培养基和普通肉汤中生长不良。如加入0.5%吐温80、1%葡萄糖或5%~10%血液、血清则生长良好。在血琼脂平皿上经37 ℃24 h 培养可形成湿润、光滑、透明、灰白色、露珠样的小菌落,并形成狭窄的绿色溶血环(α 溶血环)。在麦康凯培养基上不生长。在肉汤中轻度浑浊,不形成菌膜和菌环,有少量颗粒样沉淀,振荡后呈云雾状上升。明胶穿刺生长特殊,沿穿刺线横向四周生长,呈试管刷状,但不液化明胶。

(3)生化特性。氧化酶试验、MR 试验、VP 试验、尿素酶和吲哚试验阴性,能产生硫化氢。在含5%马血清或1%蛋白胨水的糖培养基中可发酵葡萄糖、果糖和乳糖,产酸不产气,不发酵阿拉伯糖、肌醇、麦芽糖、鼠李糖和木糖等。

(4)抵抗力。本菌对腐败和干燥的环境有较强的抵抗力。尸体内可存活几个月,干燥状态下可存活3 周,在经盐腌制的肉内可活3~4 个月。实验室内猪丹毒杆菌培养物,在密封试管中细菌活力能保持2 年,冷冻真空干燥条件下的菌种,30 年后仍然存活。对湿热的抵抗力较弱,70 ℃经5~15 min 可完全杀死。对消毒剂抵抗力不强,1%漂白粉、0.1%升汞、5%石炭酸、5%氢氧化钠、5%甲醛等均可在短时间内杀死本菌。此外,0.1%的过氧乙酸和10%生石灰乳也是目前喷洒或刷墙的较好的消毒剂。本菌可耐0.2%的苯酚,对青霉素很敏感。

(5)抗原与变异。本菌抗原结构复杂,具有耐热抗原和不耐热抗原。根据其对热、酸的稳定性,又可分为型特异性抗原和种特异性抗原。用阿拉伯数字标示型号,用英文小写字母标示亚型。目前已将其分为25 个血清型和1a、1b 与2a、2b 亚型。大多数菌株为1 型和2型。从急性败血症分离的菌株多为1a 亚型,从亚急性及慢性病病例分离的则多为2 型。

2.致病性

在自然条件下,可通过呼吸道或损伤皮肤、黏膜感染,引发3~12 月龄猪发生猪丹毒;3~4 周龄的羔羊发生慢性多发性关节炎;禽类也可感染,鸡呈衰弱和下痢症状,鸭呈败血症症状。实验动物以小鼠和鸽子最易感染。人可经外伤感染,发生皮肤病变,称为“类丹毒”,因为病状与人的丹毒病相似,但后者由化脓链球菌所致。

3.微生物学检验

(1)病料采集。败血型猪丹毒,生前耳静脉采血,死后可采取肾、脾、肝、心血、淋巴结,尸体腐败可采取长骨骨髓;疹块型猪丹毒可采取疹块皮肤;慢性病例,可采心脏瓣膜疣状增生物和肿胀部关节液。

(2)涂片镜检。取上述病料涂片染色镜检。如发现革兰阳性,单在、成对或成丛的纤细的小杆菌,可初步诊断。如慢性病例,可见长丝状菌体。

(3)分离培养。取病料接种于血液琼脂平板,经24~48 h 培养,观察有无针尖状菌落,并在周围呈α 溶血。取此菌落涂片染色镜检,观察形态,进一步明胶穿刺等生化反应鉴定。

(4)动物试验。取病料制成乳剂,对小白鼠皮下注射0.2 mL,或鸽子胸肌注射1 mL,若病料有猪丹毒杆菌,则接种动物于2~5 天死亡。死后取病料涂片镜检或接种培养基进行确诊。

(5)血清学诊断。可用凝集试验、协同凝集试验、免疫荧光法进行诊断。

二、牛羊的常见病原菌

(一)布氏杆菌

布氏杆菌是多种动物和人的布氏杆菌病的病原。本属包括6 个种:马尔他布氏杆菌,也称羊布氏杆菌;流产布氏杆菌,也称牛布氏杆菌;猪布氏杆菌;犬布氏杆菌;沙林布氏杆菌;绵羊布氏杆菌。

1.生物学特性

(1)形态及染色。布氏杆菌呈球形、杆状或短杆形,大小为(0.5~0.7)μm × (0.6~1.5)μm,多单在,很少成双、短链或小堆状。不形成芽孢和荚膜,无鞭毛不运动。革兰染色阴性,吉姆萨染色呈紫色。柯氏法染色本菌呈红色,其他杂菌呈绿色。

(2)培养特性。布氏杆菌专性需氧,但许多菌株,尤其是在初代分离培养时需5%~10%CO2。最适生长温度为37 ℃,最适pH 值为6.6~7.4。在液体培养基中呈轻微浑浊生长,无菌膜。在普通培养基中生长缓慢。加入甘油、葡萄糖、血液、血清等能刺激其生长。自固体培养基上培养2 天后,可见到湿润、闪光、圆形、隆起、边缘整齐的针尖大小的菌落,培养5~7 天,菌落增大到2~3 μm,呈灰黄色。

(3)生化特性。布氏杆菌触酶阳性,氧化酶常为阳性,不水解明胶或浓缩血清,不溶解红细胞,吲哚、甲基红和VP 试验阴性,石蕊牛乳无变化,不利用枸橼酸盐。绵羊布氏杆菌不水解或迟缓水解尿素,其余各种均可水解尿素。

(4)抵抗力。布氏杆菌对外界的抵抗力较强,在阳光直射下可存活4 h,但对湿热的抵抗力不强,煮沸立即死亡。对消毒剂的抵抗力也不强,常用消毒剂能杀死本菌。

(5)抗原。各种布氏杆菌的菌体表面含有两种抗原物质,即M 抗原(羊布氏杆菌抗原)和A 抗原(牛布氏杆菌抗原)。这两种抗原在各个菌株中含量各不相同。如羊布氏杆菌以M 抗原为主,A∶M 约为1∶20;牛布氏杆菌以A 抗原为主,A∶M 约为20∶1;猪布氏杆菌介于两者之间,A∶M 约为2∶1。

2.致病性

布氏杆菌被吞噬细胞吞噬成为胞内寄生菌,并在淋巴结生长繁殖形成感染灶。一旦侵入血流,则出现菌血症。不同种别的布氏杆菌各有一定的宿主动物,如我国流行的3 种布氏杆菌中:马尔他布氏杆菌的自然宿主是绵羊和山羊,也能感染牛、猪、人及其他动物;流产布氏杆菌的自然宿主是牛,也能感染骆驼、绵羊、鹿等动物和人,马和犬是此菌的主要储存宿主;猪布氏杆菌生物型1、2 和3 的自然宿主是猪,生物型4 的自然宿主是驯鹿,生物型2 可自然感染野兔,除生物型2 外,其余生物型也可感染人和犬、马、啮齿类等动物。

3.微生物学检验

(1)细菌学检查。

①涂片镜检。病料直接涂片,做革兰染色和柯兹洛夫斯基染色镜检。

②分离培养。无污染病料可直接划线接种于适宜的培养基;而污染病料用特定的选择性琼脂平板。初次培养应置于5%~10%CO2 环境中,37 ℃培养。每3 天观察1 次,如有细菌生长,可挑选可疑菌落作细菌鉴定;如无细菌生长,可继续培养至30 天后,仍无生长者方可视为阴性。

③动物试验。病料乳剂腹腔或皮下注射感染豚鼠,每只1~2 mL,每隔7~10 天采血检查血清抗体,如凝集价达到1∶50 以上,即认为有感染的可能。

(2)血清学检查。包括血清中的抗体检查和病料中布氏杆菌的检查两大类方法。常用的方法是玻板凝集试验、虎红平板凝集试验、乳汁环状试验、试管凝集试验、补体结合试验等。

(3)变态反应检查。皮肤变态反应一般在感染后的20~25 天出现,因此不宜作早期诊断。此法对慢性病例的检出率较高。

(二)炭疽杆菌

炭疽杆菌是引起人类、各种家畜和野生动物发生炭疽病的病原菌。

1.生物学特性

(1)形态及染色。炭疽杆菌为革兰阳性大杆菌,大小为(1.0~1.2)μm ×(3~5)μm。无鞭毛,呈两端平齐、菌体相连的竹节状。可形成荚膜,在普通培养基上不形成荚膜,但在10%~20%CO2 环境中,于血液、血清琼脂或碳酸氢钠琼脂上,则能形成较明显的荚膜。在培养基上此菌常形成长链,并于18 h 后开始形成芽孢,芽孢椭圆形,位于菌体中央。动物体内炭疽杆菌只有在接触空气之后才能形成芽孢。

(2)培养特性。炭疽杆菌为需氧菌,但在厌氧的条件下也可生长。可生长温度范围为15~40 ℃,最适生长温度为30~37 ℃,最适pH 值为7.2~7.6。在普通琼脂上培养24 h后,强毒菌株形成灰白色不透明、大而扁平、表面干燥、边缘呈卷发状的粗糙(R)菌落,无毒或弱毒菌株形成稍小而隆起、表面为光滑湿润、边缘比较整齐的光滑(S)型菌落。普通肉汤培养基中培养24 h 后,上部液体仍清朗透明,液面无菌膜或菌环形成,管底有白色絮状沉淀,若轻摇试管,则絮状沉淀徐徐上升,卷绕成团而不消散。

(3)生化特性。炭疽杆菌发酵葡萄糖产酸而不产气,不发酵阿拉伯糖、木糖和甘露醇。能水解淀粉、明胶和酪蛋白。VP 试验阳性。不产生吲哚和硫化氢,能还原硝酸盐。牛乳经2~4 h 凝固,然后缓慢胨化。

(4)抵抗力。炭疽杆菌繁殖体的抵抗力不强,60 ℃30~60 min 或75 ℃5~15 min 即可杀死它。常用消毒剂如1∶5 000 氯己定、1∶10 000 新洁尔灭、1∶50 000 度米芬等均能在短时间内将其杀灭。在未解剖的尸体中,细菌可随腐败而迅速崩解死亡。芽孢抵抗力特别大,在干燥状态下可长期存活,煮沸15~25 min、121 ℃灭菌5~10 min 或60 ℃干热灭菌1 h 方可杀死。

2.致病性

炭疽杆菌能致各种家畜、野兽和人类的炭疽,其中牛、绵羊、鹿等易感性最强,马、骆驼、猪、山羊等次之,犬、猫、食肉兽等则有相当大的抵抗力,禽类一般不感染。

炭疽杆菌主要通过消化道传染,也可以经呼吸道、皮肤创伤或吸血昆虫传播。食草动物炭疽常表现为急性败血症,菌体通常要在死前数小时才出现于血流。猪炭疽多表现为慢性的咽部感染,犬、猫和食肉兽则多表现为肠炭疽。

3.微生物学检验

死于炭疽的病畜尸体严禁剖检,只能自耳根部采取血液,必要时可切开肋间采取脾脏。皮肤炭疽可采取病灶水肿液或渗出物,肠炭疽可采取粪便。已经误解剖的畜尸,则可采取脾、肝、心血、肺、脑等组织进行检验。

(1)涂片镜检。病料涂片以碱性美蓝、瑞氏染色或吉姆萨染色法染色镜检,如发现有荚膜的竹节状大杆菌,即可初步诊断;陈旧病料,可以看到“菌影”,确诊还需分离培养。

(2)分离培养。取病料接种于普通琼脂或血液琼脂,37 ℃培养18~24 h,观察有无典型的炭疽杆菌菌落。为了抑制杂菌生长,还可接种于戊烷脒琼脂、溶菌酶-正铁血红素琼脂等炭疽选择性培养基。经37 ℃培养16~20 h 后,挑取纯培养物与芽孢杆菌(如枯草芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌等)鉴别。

(3)生化试验。炭疽杆菌能分解葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、果糖和甘油,不发酵阿拉伯糖、木糖和甘露醇,能水解淀粉、明胶和酪蛋白。VP 试验阳性,不产生靛基质和硫化氢,能还原硝酸盐。牛乳经2~4 天凝固,然后缓慢胨化,不能或微弱还原美蓝。

(4)动物试验。将被检病料或培养物用生理盐水制成1 ∶5 乳悬液,皮下注射小白鼠0.1~0.2 mL,或豚鼠、家兔0.2~0.3 mL。如为炭疽,多在18~72 h 败血症死亡。剖检时可见注射部位呈胶样水肿,脾脏肿大。取血液、脏器涂片镜检,当发现有荚膜的竹节状大杆菌时,即可确诊。

(5)血清学试验

①Ascoli 氏沉淀反应。系Ascoli 于1902 年创立,是用加热抽提待检炭疽菌体多糖抗原与已知抗体进行的沉淀试验。这个诊断方法快速简便,不仅适用于死亡动物的新鲜病料,而且对干的皮毛、陈旧或严重污染杂菌的动物尸体的检查也适用。但此反应的特异性不高,敏感性电较差,因而使用价值受到一定影响。

②间接血凝试验。此法是将炭疽抗血清吸附于炭粉或乳胶上,制成炭粉或乳胶诊断血清。然后采用玻片凝集试验的方法,检查被检样品中是否含有炭疽芽孢。若被检样品每毫升含炭疽芽孢7 万~8 万个,可表现阳性反应。

③协同凝集试验。此法可快速检测炭疽杆菌或病料中的可溶性抗原。将炭疽标本的高压灭菌滤液滴于玻片上,加1 滴含阳性血清的协同试验试剂,混匀后,于2 min 内呈现肉眼可见凝集者,即为阳性反应。

④串珠荧光抗体检查。将串珠试验与荧光抗体法结合起来。即将被检材料接种于含青霉素0.05 IU/mL 的肉汤中培养后,涂片用荧光抗体染色检查。此法与常规检验的符合率达到80%~90%,因而具有一定的实用价值。

⑤琼脂扩散试验。用来检查是否有本菌特异的保护性抗原产生。具体方法是将琼脂培养基上生长的单个菌落。连同周围琼脂一起切取,填入琼脂反应板上事先打好的孔中。与中央孔内于16~18 h 前滴加的抗炭疽免疫血清进行24~48 h 的扩散试验,阳性者有沉淀线。

此外,还可应用酶标葡萄球菌A 蛋白间接染色法和荧光抗体间接染色法等,检测动物体内的炭疽荚膜抗体进行诊断。

(三)梭菌

梭菌为革兰阳性大杆菌,多严格厌氧,少数微需氧,形成芽孢,芽孢直径多大于菌体直径,使菌体呈梭状,故名“梭状芽孢杆菌”,简称梭菌。但不是所有梭菌都呈梭状,如破伤风梭菌。梭菌在自然界广泛分布,常存在于土壤、水、人和动物肠道以及腐败物中,共包括80 余种细菌,多数为腐生菌,少数为病原菌(约11 种)。病原菌通常以产生外毒素和侵袭性酶使动物发病。这里只介绍几种重要的动物病原性梭菌。

1.破伤风梭菌

破伤风梭菌又名破伤风杆菌,是人畜共患破伤风(强直症)的病原菌。污染受伤的皮肤或黏膜,产生强烈的毒素,引起人和动物发病。

(1)生物学特性。

①形态及染色。破伤风梭菌为两端钝网、细长、正直或略弯曲的杆菌,大小为(0.5~1.7)μm×(2.1~18.1)μm,长度变化大。多单在,有时成双,偶有短链。在湿润琼脂表面上,可形成较长的丝状。大多数菌株具周身鞭毛而能运动,无荚膜。芽孢呈圆形,位于菌体一端,横径大于菌体,呈鼓槌状。幼龄培养物为革兰阳性,但培养24 h 以后往往出现阴性染色者。

②培养特性。破伤风梭菌为严格厌氧菌,接触氧后很快死亡。最适生长温度为37 ℃。最适pH 值为7.0~7.5。营养要求不高,在普通培养基中即能生长,菌落透明,有泳动性生长。在血琼脂平板上生长,可形成直径4~6 mm 的菌落,菌落扁平、半透明、灰色,表面粗糙无光泽,边缘不规则,常伴有狭窄的β 溶血环。在一般琼脂表面不易获得单个菌落,扩展成薄膜状覆盖在整个琼脂表面上,边缘呈卷曲细丝状。在厌氧肉肝汤中生长稍微浑浊,有细颗粒状沉淀,有咸臭味,培养48 h 后,在30~38 ℃适宜温度下形成芽孢,温度超过42 ℃时芽孢形成减少或停止。20%胆汁或6.5%NaCl 可抑制其生长。

③生化特性。生化反应不活泼,一般不发酵糖类,只轻微分解葡萄糖,不分解尿素,能液化明胶,产生硫化氢,形成靛青质,不能还原硝酸盐。VP 和MR 试验均为阴性,神经氨酸酶阴性,脱氧核糖核酸酶阳性。

④抵抗力。破伤风梭菌繁殖体抵抗力不强,但其芽孢的抵抗力极强。芽孢在土壤中可存活数十年,湿热80 ℃6 h、90 ℃2~3 h、105 ℃25 min 及120 ℃20 min 可杀死,煮沸10~90 min 致死。干热150 ℃1 h 以上致死芽孢。5%石炭酸、0.1%升汞作用15 h 杀死芽孢。

⑤抗原与变异。破伤风梭菌具有不耐热的鞭毛抗原。用凝集试验可分为10 个血清型,其中第Ⅵ型为无鞭毛不运动的菌株,我国常见的是第Ⅴ型。各型细菌都有一个共同的耐热菌体抗原,均能产生抗原性相同的外毒素,此外,毒素能被任何一个型的抗毒素中和。

(2)致病性。破伤风梭菌芽孢随土壤、污物通过适宜的皮肤黏膜伤口侵入机体时,即可在其中发育繁殖,产生强烈毒素,引发破伤风。此病在健康组织中,于有氧环境下,生长受抑制,而且易被吞噬细胞消灭,如在深而窄的创口。同时创伤内发生组织坏死时,坏死组织能吸收游离氧而形成良好的厌氧环境,或伴有其他需氧菌的混合感染。有利于形成良好的厌氧环境,芽孢转变成细菌,在局部大量繁殖而致病。

破伤风梭菌产生两种毒素,一种为破伤风痉挛毒素,毒力非常强,可引起神经兴奋性的异常增高和肌骼肌痉挛;另一种为破伤风溶血素,不耐热,对氧敏感,可溶解马及家兔的红细胞,其作用可被相应抗血清中和,与破伤风梭菌的致病性无关。破伤风梭菌毒素具有良好的免疫原性,用它制成类毒素可产生坚强的免疫,能非常有效地预防本病的发生。

在自然情况下,破伤风梭菌可感染很多动物。除人易感染外,马属动物的易感染性最高,牛、羊、猪、犬、猫偶有发病,禽类和冷血动物不敏感,幼龄动物比成年动物更敏感。实验动物中,家兔、小鼠、大鼠、豚鼠和猴对破伤风痉挛毒素易感染。

(3)微生物学检验。破伤风具有典型的临床症状,一般不需微生物学诊断。如有特殊需要,可采取创伤部的分泌物或坏死组织进行细菌学检查。另外,还可用患病动物血清或细菌培养滤液进行毒素检查。其方法为:小鼠尾根皮下注射0.5~1.0 mL,观察24 h,看是否出现尾部和后腿强直或全身肌肉痉挛等症状,且不久死产。进一步还可用破伤风抗毒素血清,进行毒素保护试验。

2.气肿疽梭菌

气肿疽梭菌又名黑腿病梭菌,是牛、羊黑腿病病原。两端钝圆杆菌,单在或成双,有芽孢并位于菌体中央或近端而呈汤匙状。厌氧,最适生长温度为37 ℃,最适pH 值为7.2~7.4。普通琼脂上生长不良,血清或血液培养基中生长旺盛。石蕊牛乳中产酸凝同产气。液化明胶,还原硝酸盐,不产生硫化氢,不产生吲哚,发酵葡萄糖、乳糖、麦芽糖、蔗糖,不分解甘露醇、水杨苷。常用消毒剂在常用浓度下,可杀死繁殖体。但芽孢的抵抗力很强。6 个月至2岁的牛最敏感,在肌肉丰满的部位发生气性水肿,肌肉呈暗红色或黑色。马、猪、猫、鸡等一般无感染性,人不感染。

3.腐败梭菌

腐败梭菌常经创伤感染致各种家畜恶性水肿,又名恶性水肿梭菌。人体培养的腐败梭菌为细长棒状大杆菌,单在或成双,多为短链,肝触片呈无关节的长丝状。可形成卵圆形芽孢,在菌体近端。无荚膜,有鞭毛。在葡萄糖血琼脂平板上形成半透明、淡灰色或无色、微隆、有不规则柔弱网状分枝从中央向四周延伸的菌落,边缘不齐,弱β 溶血。表面潮湿易融合成片。熟肉基(厌气肉汤)中最初浑浊产气。后形成灰白色块状沉淀,上清清朗,肉块红色。石蕊牛乳中产酸凝固产气。液化明胶,还原硝酸盐,产生硫化氢,不产生吲哚,发酵葡萄糖、乳糖、麦芽糖、水杨苷,不分解甘露醇、蔗糖。腐败梭菌可经创伤感染马、牛、绵羊、山羊及猪等多种动物引起恶性水肿,经消化道感染引起羊快疫,鸡偶尔引起坏死性皮炎,人也可感染。

三、禽的常见病原菌

(一)多杀性巴氏杆菌

多杀性巴氏杆菌是多种动物的重要病原菌,对鸡、鸭、鹅、野禽发生禽霍乱,猪发生猪肺疫,牛、羊、马、兔等发生出性败血症。

1.生物学特性

(1)形态及染色。多杀性巴氏杆菌在病变组织中通常为球杆状或短杆状。球杆状或杆状形菌体两端钝圆,大小为(0.2~0.4)μm×(0.5~2.5)μm。单个存在,有时成双排列。病料涂片用瑞氏染色或美蓝染色时,可见典型的两极着色(菌体两端染色深、中间浅)。无鞭毛,不形成芽孢。新分离的强毒菌株有荚膜。革兰染色阴性。

(2)培养特性。多杀性巴氏杆菌为需氧或兼性厌氧菌。最适生长温度为37 ℃,最适pH值为7.2~7.4。对营养要求较严格,用血液琼脂平皿和麦康凯平皿同时分离。在血液琼脂平皿上培养24 h 后,形成灰白色、圆形、湿润、露珠状菌落,不溶血。在血清肉汤中培养,开始轻度浑浊,4~6 天后液体变清亮,管底出现黏稠沉淀,振摇后不分散,表面形成菌环。

(3)生化特性。多杀性巴氏杆菌可分解葡萄糖、果糖、蔗糖、甘露糖和半乳糖,产酸不产气。大多数菌株可发酵甘露醇、山梨醇和木糖。一般对乳糖、鼠李糖、水杨苷、肌醇、菊糖、侧金盏花醇不发酵。可形成靛基质,触酶和氧化酶均为阳性,MR 试验和VP 试验均为阴性。石蕊牛乳无变化,不液化明胶,产生硫化氢和氨。

(4)抵抗力。多杀性巴氏杆菌抵抗力不强。在阳光中暴晒1 min,在56 ℃15 min 或60 ℃10 min,可被杀死。埋入地下的病死鸡尸,经4 个月仍残留活菌。在干燥空气中2~3天可死亡。3%石炭酸、3%甲醛、10%石灰乳、2%来苏儿、0.5%~1%氢氧化钠等5 min 可杀死本菌。对链霉素、磺胺类及许多新的抗菌药物敏感。

(5)抗原与血清型。多杀性巴氏杆菌主要以其荚膜抗原(K 抗原)和菌体抗原(O 抗原)区分血清型,前者有6 个型,后者有16 个型。以阿拉伯数字表示菌体抗原型,大写英文字母表示荚膜抗原型,我国分离的禽多杀性巴氏杆菌以5∶A 为多,其次为8∶A;猪的以5∶A 和6∶B为主,8∶A 与2∶D 其次;羊的以6∶B 为多;家兔的以7∶A 为主,其次是5∶A。

2.致病性

多杀性巴氏杆菌对鸡、鸭、鹅、野禽、猪、牛、羊、马、兔等都有致病性。急性型表现为出血性败血症并迅速死亡;亚急性型于黏膜关节等部位出现出血性炎症等;慢性型则呈现萎缩性鼻炎(猪、羊)、关节炎及局部化脓性炎症等。

3.微生物学检验

(1)涂片镜检。采取渗出液、心血、肝、脾、淋巴结等病料涂片或触片,以碱性美蓝液或瑞氏染色液染色,如发现典型的两极着色的短杆菌,结合流行病学及剖检变化,即可作初步诊断。

(2)分离培养。用血琼脂平板和麦康凯琼脂同时进行分离培养。麦康凯培养基上不生长,血琼脂平板上生长良好,菌落不溶血。革兰染色为阴性球杆菌。将此菌接种在三糖铁培养基上可生长,并使底部变黄。

(3)动物接种。取1∶10 病料乳剂或24 h 肉汤培养物0.2~0.5 mL。皮下或肌肉注射于小白鼠或家兔,经24~48 h 死亡,死亡剖检观察病变并镜检进行确诊。若要鉴定荚膜抗原和菌体抗原型,则要用抗血清或单克隆抗体进行血清学试验。检测动物血清中的抗体,可用试管凝集、间接凝集、琼脂扩散试验或ELISA。

(二)里氏杆菌

里氏杆菌属的代表种鸭疫里氏杆菌是引起雏鸭、雏火鸡以及雏鹅等多种禽类感染发病的病原。

1.生物学特征

里氏杆菌为革兰阴性短小杆菌,不运动,无芽孢。有的呈长丝状。常呈单在、成双或呈短链状排列。瑞氏染色菌体呈两极浓染,此染色特性与巴氏杆菌极为相似。该菌为厌氧菌,在普通琼脂和麦康凯琼脂上不生长,需要特殊的营养因子。在厌氧培养的鲜血琼脂斜面上,长出有闪光的奶油状小菌落,不出现溶血;在巧克力琼脂平板上长出灰白色、半透明、较黏稠的圆形菌落;在胰酶大豆琼脂上培养形成圆形、凸起、透明、呈露珠样的菌落,用斜射光观察发绿色光。

里氏杆菌不发酵葡萄糖、果糖、木糖、麦芽糖、乳糖、甘露醇、阿拉伯糖、半乳糖、鼠李糖,不分解尿素;不产生硫化氢和靛基质;不还原硝酸盐;不利用枸橼酸盐;VP、MR 试验均为阴性,接触酶试验阳性;可产生磷酸酶。在高温或37 ℃下,绝大多数菌株在同体培养基上存活3~4 天,-20 ℃条件下冻干保存可达10 年以上。在肉汤培养物中可存活2~3 周,55 ℃下培养12~16 h,细菌即失去活力。

2.致病性

里氏杆菌主要感染1~8 周龄鸭,尤其是2~3 周龄小鸭,此外也感染鹅和火鸡等禽类。感染后常呈急性或慢性败血症过程,其病变以纤维素性心包炎、肝周炎、气囊炎、腑膜炎以及部分病例出现干酪性输卵管炎、结膜炎、关节炎为特征,俗称鸭传染性浆膜炎。发病率为5%~90%,死亡率为1%~80%,甚至高达90%以上,耐过鸭生长迟缓。恶劣的环境条件或并发症,常使禽类更易发生本菌感染。

3.微生物学诊断

里氏杆菌诊断可取病鸭的心血或脑,用巧克力培养基分离细菌,同时接种麦康凯培养基,并进行生化试验,也可接种小鼠试验。里氏杆菌与大肠杆菌和沙门氏菌均可引起浆膜炎病变,诊断时容易混淆,应注意鉴别诊断。

4.预防

里氏杆菌主要采用药物和灭活疫苗来进行防治。免疫接种是控制该病的有效方法。该菌易产生耐药性,发生本病时应先做药敏试验,以选用最敏感的抗菌药物进行防治。