禽舍葡萄球菌气溶胶发生及传播的研究

论文摘要

本研究在一年之内对不同的鸡场舍内环境中和舍外环境细菌气溶胶的含量进行了检测,同时对舍内和舍外气载细菌之间的相关性进行了初步分析;其次,对环境中气载葡萄球菌菌群组成进行鉴定,并且对细菌气溶胶颗粒在Andersen-6采集器A-F 6个层级上的分布进行分析,从而进一步分析畜禽舍内气载细菌对机体的呼吸系统健康的危害情况;然后以金黄色葡萄球菌为指示菌通过对舍外及舍内空气、粪便中细菌含量的测定,用REP-PCR方法对畜禽舍气载细菌的传播进行分析;最后,对不同季节畜禽舍内环境中气载细菌含量的变化进行了分析。本研究可分为四个部分:第一部分:鸡场环境葡萄球菌气溶胶含量的测定本实验采用Andersen-6级空气微生物样品收集器和LWC-1离心式微生物采样器,以5%公绵羊血-琼脂培养基为采样介质对鸡舍内及舍外上风向10m、50m与下风向10m、50m、100m、200m、400m、600m不同距离检测气载需氧活菌浓度;采用革兰氏染色法和API细菌快速鉴定系统鉴定细菌并确定葡萄球菌的含量。结果显示鸡舍内空气中气载需氧活菌含量介于5.2×1012.47×104CFU/m3空气之间,气载需葡萄球菌含量介于5.8×1011.76×103CFU/m3之间,其在金黄色葡萄球菌含量介于6×1014.34×102CFU/m3之间。对不同鸡场舍内气载细菌含量与舍外不同距离细菌含量之间的数量关系进行了统计分析,结果表明舍内气载葡萄球菌浓度远远高于舍外上风向和舍外下风向的气载葡萄球菌浓度（P<0.05或P<0.01）,但是舍外下风不同距离间的葡萄球菌浓度差异并不显著（P>0.05）。第二部分:气载葡萄球菌的组成、含量及空气动力学分析本实验主要对鸡舍内气载葡萄球菌含量及组成进行了鉴定。首先通过革兰氏染色,初步分离革兰氏阳性菌;其次,革兰氏阳性菌再在Baird-Park琼脂培养基上进行一次纯分离培养,然后用API20Steph（Bio Merieux, Marcy-I’Etoile, France）鉴定,统计葡萄球菌的数量,结果表明鸡舍葡萄球菌占需氧活菌总数分别为8.43%16.61%;葡萄球菌主要包括金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、腐生葡萄球菌、猪葡萄球菌、木葡萄球菌、头状葡萄球菌、科氏葡萄球菌、肉葡萄球菌,其中金黄色葡萄球菌的浓度占葡萄球菌总浓度的24%和27%,其次是表皮葡萄球菌和腐生葡萄球菌。从葡萄球菌菌在Andersen-6空气微生物收集器层级上的分布规律来看,主要分布在B～E级（36.9%）,气溶胶颗粒直径在0.26μm之间,可以进入到人、畜的气管、支气管,甚至细支气管,对养殖人员和动物呼吸道存在严重危害。第三部分:REP-PCR对舍内外环境气载金黄色葡萄球菌来源的鉴定本实验对鸡舍内空气、舍外环境上风10m、50m和下风10m、50m、100m、200m、400m不同距离分离的金黄色葡萄球菌,与此同时,分离粪便中的金黄色葡萄球菌。利用金黄色葡萄球菌DNA基因外重复一致回文序列聚合酶链式反应（Repetitive Extragenic Palindromic elements, PCR, REP-PCR）鉴定技术,扩增不同测量点和粪便收集的金黄色葡萄球菌的DNA图谱。通过每一个采样点的金黄色葡萄球菌的浓度的变化以及金黄色葡萄球菌遗传相似性分析确认动物舍微生物气溶胶向舍外环境的传播。REP-PCR结果表明,从鸡舍的粪便中分离的金黄色葡萄球菌与从舍内空气中分离的部分金黄色葡萄球菌（38.7%）相似性可达100%,从舍外下风方向分离到的多数金黄色葡萄球菌（55.9%）与舍内空气或粪便中分离的金黄色葡萄球菌相似性可达100%。可见,它们分别是由粪便中遗传基因完全相同的菌株繁殖而来。而从舍外上风分离到的金黄色葡萄球菌与舍内空气或粪便中分离的金黄色葡萄球菌相似性仅在60%-87%之间。结果显示,粪便中的金黄色葡萄球菌能够形成气溶胶,进入气悬状态,不仅能在舍内传播,而且又能够借助舍内外气体交换,传播到舍外下风一定的距离。从而说明,来自动物体的金黄色葡萄球菌既能污染舍内空气,对本舍畜群构成传染威胁,而且,使病原菌传播到一定的距离,对周边社区环境空气造成生物污染。本研究揭示了微生物气溶胶的传播规律,具有公共卫生及流行病学意义。第四部分:不同季节畜禽舍环境中气载葡萄球菌含量的变化分析本实验对和鸡舍（封闭式、半封闭式）夏季、秋季、冬季三个季节的舍内气载葡萄球菌和金黄色葡萄球菌进行了检测,并且分析了其浓度的变化。结果显示,夏季鸡舍内夏季鸡场舍内气载需氧活菌浓度6.8×102.32×103CFU/m3,葡萄球菌浓度3.6×101.57×103 CFU/m3,金黄色葡萄球菌浓度64.34×102CFU/m3;秋季鸡场舍内气载需氧活菌浓度5.2×102.35×103CFU/m3,葡萄球菌浓度9.4×101.47×103 CFU/m3,金黄色葡萄球菌浓度64.24×102CFU/m3;冬季鸡场舍内气载需氧活菌浓度6.5×102.47×104CFU/m3,葡萄球菌浓度5.8×101.76×103CFU/m3,金黄色葡萄球菌浓度83.54×102CFU/m3。气载葡萄球菌活菌基本趋势是冬季大于夏季和秋季。这说明鸡舍内空气中葡萄球菌气溶胶的变化受到季节的影响,夏冬两季应当加强该季节舍内消毒及空气传播疾病的预防工作。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 引言
• 1 微生物气溶
• 2 空气微生物气溶胶的来源
• 2.1 土地
• 2.2 植物
• 2.3 动物
• 2.4 人体
• 2.5 生产活动
• 3 空气微生物气溶胶的种类
• 3.1 细菌类
• 3.2 霉菌类
• 3.3 病毒类
• 3.4 医院手术室细菌种
• 4 微生物气溶胶的采样原理
• 4.1 撞击法
• 4.2 离心法
• 4.3 气旋法
• 4.4 冲击法
• 4.5 过滤法
• 4.6 静电沉降法
• 4.7 自然沉降法
• 5 微生物气溶胶的危害
• 5.1 微生物气溶胶对动物养殖业的危害
• 5.2 微生物气溶胶对人类健康的影响
• 6 微生物气溶胶的研究进展
• 6.1 国外研究进展
• 6.2 国内研究进展
• 实验一 鸡场环境金黄色葡萄球菌气溶胶浓度的检测
• 1 材料
• 1.2 主要试剂、培养基
• 1.3 主要仪器设备
• 2 方法
• 2.1 鸡舍内外环境样品采集方法
• 2.1.1 实验仪器准备
• 2.1.2 鸡舍内环境空气样品的采集
• 2.1.3 鸡舍外环境空气样品的采集
• 2.2 样品处理方法
• 2.2.1 样品的培养
• 2.2.2 空气中金黄色葡萄球菌的分离、鉴定与浓度计算
• 2.2.3 粪便中金黄色葡萄球菌的分离与鉴定
• 2.3 数值统计
• 2.3.1 数值统计方法
• 2.3.2 细菌总数的确定
• 3 实验原理
• 3.1 Andersen-6 级空气微生物采样器的工作原理
• 3.2 LWC-1 空气微生物采样器的工作原理
• 4 结果与分析
• 4.1 舍内气载 S.aureus 含量
• 4.2 舍外上风气载S.aureus 含量
• 4.3 舍外下风气载S.aureus含量
• 4.4 舍内外环境气载S.aureus浓度之间的关系
• 实验二 气载葡萄球菌的组成、含量及空气动力学分析
• 1 材料
• 1.1 实验菌株来源
• 1.2 主要试剂及培养基
• 1.3 主要仪器设备
• 2. 方法
• 2.1 气载葡萄球菌的鉴定方法
• 2.2 各种气载葡萄球菌的含量
• 3 结果与分析
• 3.1 鸡舍空气中需氧菌和葡萄球菌的浓度
• 3.2 鸡舍气载葡萄球菌的菌群组成及含量
• 3.3 鸡舍气载葡萄球菌在Andersen-6 级收集器上的分布特征
• 3.4 鸡场舍内细菌气溶胶的空气动力学分析
• 实验三 气载金黄色葡萄球菌REP-PCR 指纹图谱的研究
• 1 材料
• 1.1 实验菌株
• 1.2 主要试剂、培养基
• 1.3 主要仪器设备
• 2 方法
• 2.1 菌株的培养
• 2.2 DNA 的提取
• 2.3 DNA 纯度的检测
• 2.3.1 紫外光吸收检测
• 2.3.2 琼脂糖凝胶电泳检测
• 2.4 Rep-PCR 反应引物
• 2.5 扩增反应体系
• 2.6 扩增反应条件
• 2.7 Rep-PCR 指纹图谱的构建
• 2.8 Rep-PCR聚类分析
• 3 结果与分析
• 3.1 DNA 纯度的检测
• 3.2 Rep-PCR 扩增反应图谱
• 3.3 Rep-PCR 聚类分析结果
• 实验四 不同季节畜禽舍环境中气载葡萄球菌含量的变化分析
• 1 材料
• 1.1 实验鸡舍状况
• 1.2 主要试剂、培养基
• 1.3 主要仪器设备
• 2 方法
• 2.1 实验设计
• 2.2 气载葡萄球菌的采样
• 2.3 样本的处理
• 2.4 统计分析
• 3 结果与分析
• 3.1 不同季节的细菌气溶胶的浓度
• 3.2 不同季节鸡场舍内气载需氧活菌浓度的变化
• 3.3 不同季节鸡场舍内葡萄球菌浓度的变化
• 3.4 不同季节气载金黄色葡萄球菌浓度的变化
• 讨论
• 1 鸡场舍内细菌气溶胶
• 1.1 气载细菌采样方法的选择
• 1.2 鸡场舍内气载需氧菌
• 2 鸡舍空气中葡萄球菌气溶胶
• 2.1 气载葡萄球菌的菌群组成及含量
• 2.2 空气动力学分析
• 2.3 舍内外环境气载金黄色葡萄球菌相关性分析
• 3 舍内外气载金黄色葡萄球菌的来源分析
• 4 不同季节鸡场舍内环境气溶胶
• 结论
• 创新点
• 参考文献
• 附图
• 致谢
• 攻读学位期间发表论文情况