抗生素類藥物作為預防、治療細菌類疾病的首選藥物在畜牧生產中被廣泛使用,但由于使用不當和用藥壓力,出現了耐藥現象。沙門氏菌是一種常見的人獸共患病原菌,對動物和人都有很大的危害。沙門氏菌在長期進化過程中不斷變化,也出現了多重耐藥現象。禽類是沙門氏菌的主要宿主之一,各種日齡的禽類都能被感染。作為重要的食源性病原菌,沙門氏菌可以通過污染的畜禽肉產品、蛋類、奶類,甚至海洋產品等多種渠道感染人類,而感染情況主要取決于細菌血清型和食用者的身體狀況。體質低弱的人群極易感染,感染后有多種臨床表現,主要以急性腸胃炎為主。
為了解肉雞屠宰生產鏈中的沙門氏菌耐藥性與耐藥基因的相關性,筆者選擇了山東省的6個地區進行不同地區沙門氏菌分離株的多重耐藥性研究,對肉雞屠宰生產鏈中的沙門氏菌進行了耐藥性分析,選擇禽類中常用的抗生素,包括青霉素類、頭孢類、氨基糖苷類、四環素類等13種抗生素,設計15對耐藥基因引物,檢測沙門氏菌耐藥基因攜帶情況。
結果與分析
肉雞屠宰生產鏈中的沙門氏菌耐藥性
233株沙門氏菌對13種藥物的耐藥程度明顯不同。其中,對GM耐藥程度最高,為100%,其次為DOX,耐藥率為84.94%;對AM、SPT耐藥率分別為75.73%和67.78%;對TE、FFC、SXT和SF的耐藥率在50%左右;對A/C最為敏感,耐藥率僅為5.02%,其次為CLE和NOR,耐藥率分別為8.77%和15.81%;對ENR和EFT的耐藥率分別為43.93%和42.26%。整體耐藥率見圖1,耐藥種數和耐藥菌株數見表2。
233株沙門氏菌中,有2株菌對所有抗生素表現耐藥性,未出現全敏感性菌株。223株(95%)沙門氏菌至少可抗2種抗生素,多重耐藥率為72.53%;133株菌(57.08%)可抗5種或5種以上抗生素,96株(41.20%)可抗10種或10種以上的抗生素。233株菌產生了57種耐藥譜,耐藥譜型復雜,主導耐藥菌譜是GM-DOX、GM-SPT-DOX-AM、ENR-TE-GM-SPT-DOX-EFT-FFC-SF-SXT-AM。
233株沙門氏菌的多重耐藥中檢測最多的是7耐,耐藥率為37.8%(88株),8耐的有9株,6耐、5耐、4耐和3耐的分別為20株、6株、10株和36株。山東省不同地區沙門氏菌分離株的多重耐藥性不同,結果見圖2。其中A地區主要表現為3耐(33.8%),B地區主要表現為7耐(70.4%),C地區主要表現為1耐和2耐,D地區主要表現為7耐(68.4%),E地區主要表現為5耐(37.5%),F地區主要表現為2耐(37.8%)。
耐藥基因的檢測
對233株沙門氏菌進行的15種耐藥基因檢測中,共檢測出14種耐藥基因,PCR擴增結果見圖3。其中blatem耐藥基因的檢出率最高,為80.26%(187/233);其次是catI耐藥基因,為72.53% (169/233)。blapse-1、blaCMY-1、sul1、sul2、sul3、tetA、tetB、tetG、tetX、Aph(3′)-Ⅱa、aadA1和qnr的耐藥基因檢出率分別為25.75% (60/233)、57.94% (139/233)、33.9% (87/233)、12.02% (28/233)、24.89%(58/233)、30.04%(70/233)、54.94%(128/233)、65.67%(153/233)、58.37%(136/233)37.77% (88/233)、63.52%(148/233)和49.36%(115/233)。沒有檢測到β-內酰胺類的 blaoxA-1 group基因。
β-內酰胺類耐藥基因的流行。186株對AM或A/C耐藥的沙門氏菌中,有177株擴增到blaspE或blaTEM或blaCMY基因,111株同時擴增到blaTEM和blaCMY基因,50株擴增到blaspE和blaTEM基因,51株擴增到blaspE和blaCMY基因,46株同時擴增到blaspE、blaTEM和blaCMY基因,但是未檢測到blaoxA-1基因。表型耐藥與耐藥基因95%符合。
磺胺類耐藥基因的流行。127株對SF或SXT耐藥的沙門氏菌中,有125株菌擴增到sull或sul2或sul3基因,118株菌同時擴增到sull、sul2和sul3基因,2株未擴增到sull或sul2或sul3基因,耐藥表型與耐藥基因型符合率為98%。其中,102株菌擴增到sull和 sul2基因,86株菌同時擴增到sul2和sul3基因,83株菌同時擴增到sull和sul3 基因。
四環素耐藥基因的流行。196株對四環素耐藥的沙門氏菌中,有142株擴增到tetA或tetB或tetX或tetG基因,表型耐藥與耐藥基因符合率為72%。其中,42株同時擴增到tetA和tetX基因,25株同時擴增到tetB和tetX基因,20株同時擴增到tetA和tetB基因,15株同時擴增到tetA和tetG基因,27株同時擴增到tetA、tetB和tetX基因,27株僅擴增到tetG基因。
酰胺醇類耐藥基因的流行。124株對氯霉素耐藥的沙門氏菌中,有80株擴增到catⅠ基因,表型耐藥與耐藥基因符合率為63%。
氨基糖苷類耐藥基因的流行。233株對氨基糖苷類耐藥的沙門氏菌中,有158株擴增到aadA1或Aph(3′)-Ⅱa基因,表型耐藥與耐藥基因符合率為69%,87株同時擴增到aadA1和Aph(3′)-Ⅱa基因。
氟喹諾酮類耐藥基因的流行。100株對氟喹諾酮類耐藥的沙門氏菌中,有83株擴增到qnr基因,表型耐藥與耐藥基因符合率為83%。
討論
沙門氏菌對抗生素的耐藥性
近年來,隨著抗生素的濫用,世界各地報道的沙門氏菌耐藥問題越來越嚴重,耐藥譜不斷擴大。本實驗對233株沙門氏菌的耐藥性檢測結果顯示,沙門氏菌分離株對慶大霉素、氨芐西林、大觀霉素、多西環素、氟苯尼考、磺胺異惡唑耐藥率較高,表明該肉雞屠宰生產鏈中的沙門氏菌耐藥性不容樂觀。這與賴海梅等、楊保偉等的研究結果不同,可以看出沙門氏菌對抗菌藥物的耐藥情況存在一定的地域差異性。本實驗中,沙門氏菌對慶大霉素耐藥率最高,達100%,這可能與肉雞養殖過程中相應抗 生素的濫用有關。朱恒文等、張瑋等均研究表明沙門氏菌對抗生素的耐藥性增強與相應抗生素的大量使用有關。本實驗中,233株沙門氏菌中出現2株全抗性菌,95%的菌株至少可抗2種抗生素,57%的至少可抗5種抗生素,41.20%的至少可抗10種或10種以上抗生素,共產生了57種耐藥譜,多重耐藥率為72.53%,耐藥譜型復雜。這與王曉泉等、樂其新等、劉芳萍等的研究結果基本一致,但產生的耐藥譜更寬更復雜。同時,Zhang等研究表明,通過肉雞屠宰加工生產鏈中的沙門氏菌耐藥分析,認為雞肉產品是多重耐藥沙門氏菌的重要載體。細菌耐藥性的產生反映了畜禽養殖中抗生素的盲目使用。雞肉產品通過污染耐藥沙門氏菌,可將耐藥基因傳遞到人體,危害人類健康。
沙門氏菌耐藥基因流行
本實驗對6類抗生素表型耐藥的沙門氏菌攜帶相應耐藥基因的檢測結果表明,總體上耐藥基因與耐藥表型的檢測結果基本一致,但存在未檢測到耐藥基因的情況,這可能是攜帶其他耐藥基因或存在其他耐藥機制。本實驗的233 株肉雞屠宰生產鏈沙門氏菌中,β-內酰胺耐藥基因blatem和blaCMY-1,四環素tetB、tetG和tetX,氨基糖苷類aadA1,氟喹諾酮類qnr,酰胺醇類cat1的攜帶率均≥50%,表明這些耐藥基因在該屠宰生產鏈的沙門氏菌中較為普遍。李郁等對屠宰生豬多重耐藥沙門氏菌耐藥基因進行檢測,結果tetB 和Aph(3′)-Ⅱa基因檢出率較高。張瑋等對健康豬直腸糞便中的沙門氏菌耐藥基因進行檢測,結果tetB 和Aph(3′)-Ⅱa基因檢出率較高。Ahmed等對分離于埃及病雞肉中的多重耐藥沙門氏菌耐藥基因進行檢測,結果blaTEM -1、blaCMY-2和tetA基因檢出率較高。趙玉林等對雞源多重耐藥沙門氏菌耐藥基因進行檢測,結果blaTEM-1、tetA和tetB基因檢出率最高,且耐藥表型與耐藥基檢測結果基本一致。不同國家和地區的沙門氏菌流行情況及臨床抗生素使用習慣,直接導致耐同種藥物的沙門氏菌攜帶的耐藥基因不同。
不同地區耐藥性情況分析
本研究選擇了山東省的6個地區進行研究發現,不同地區沙門氏菌分離株的多重耐藥性不同。這與該地區的飼養條件和飼養環境存在密切關系。A地區位于山東半島,養殖量較大,肉雞養殖屠宰標準化、規模化。山東省A地區規模化屠宰場的屠宰環節多,每天屠宰量大,屠宰動物來源為自養,每日由下屬的養殖場運輸肉雞到屠宰場進行屠宰,并進行雞肉的分割和加工,被屠宰雞的飼養條件相對較好,主要存在的多重耐藥為3耐。B地區為山東省畜牧生產大市。該地區的養殖業在全國占有重要地位,肉雞養殖量很大,屠宰場也相對較多,規模大小參差不齊。本研究中選擇了2個中等規模大小的屠宰場,其分離株主要表現為7耐。C地區為山東省的樞紐城市,位于山東省南部,養殖量相對不大,多重耐藥情況不嚴重。D地區位于山東省東部,交通發達,養殖量一般,屠宰來源為自養和周圍送宰,其多重耐藥性主要表現為7耐。E地區位于山東半島中部,肉雞養殖量較大,交通發達。本研究選擇了該地區的規模化養殖場,發現其多重耐藥性表現為5耐。F地區位于山東省東北部,肉雞養殖量不大,屠宰場為規模化大型屠宰場,屠宰的動物主要為自養。本研究選擇了該地區規模化養殖場,發現其多重耐藥率較低。
綜上所述,沙門氏菌對常見抗生素具有不同程度的耐藥性,且耐藥基因普遍存在于耐藥菌株中,其藥敏實驗結果與耐藥基因檢測結果有很高的一致性。
為了解肉雞屠宰生產鏈中的沙門氏菌耐藥性與耐藥基因的相關性,筆者選擇了山東省的6個地區進行不同地區沙門氏菌分離株的多重耐藥性研究,對肉雞屠宰生產鏈中的沙門氏菌進行了耐藥性分析,選擇禽類中常用的抗生素,包括青霉素類、頭孢類、氨基糖苷類、四環素類等13種抗生素,設計15對耐藥基因引物,檢測沙門氏菌耐藥基因攜帶情況。
結果與分析
肉雞屠宰生產鏈中的沙門氏菌耐藥性
233株沙門氏菌對13種藥物的耐藥程度明顯不同。其中,對GM耐藥程度最高,為100%,其次為DOX,耐藥率為84.94%;對AM、SPT耐藥率分別為75.73%和67.78%;對TE、FFC、SXT和SF的耐藥率在50%左右;對A/C最為敏感,耐藥率僅為5.02%,其次為CLE和NOR,耐藥率分別為8.77%和15.81%;對ENR和EFT的耐藥率分別為43.93%和42.26%。整體耐藥率見圖1,耐藥種數和耐藥菌株數見表2。
233株沙門氏菌中,有2株菌對所有抗生素表現耐藥性,未出現全敏感性菌株。223株(95%)沙門氏菌至少可抗2種抗生素,多重耐藥率為72.53%;133株菌(57.08%)可抗5種或5種以上抗生素,96株(41.20%)可抗10種或10種以上的抗生素。233株菌產生了57種耐藥譜,耐藥譜型復雜,主導耐藥菌譜是GM-DOX、GM-SPT-DOX-AM、ENR-TE-GM-SPT-DOX-EFT-FFC-SF-SXT-AM。
233株沙門氏菌的多重耐藥中檢測最多的是7耐,耐藥率為37.8%(88株),8耐的有9株,6耐、5耐、4耐和3耐的分別為20株、6株、10株和36株。山東省不同地區沙門氏菌分離株的多重耐藥性不同,結果見圖2。其中A地區主要表現為3耐(33.8%),B地區主要表現為7耐(70.4%),C地區主要表現為1耐和2耐,D地區主要表現為7耐(68.4%),E地區主要表現為5耐(37.5%),F地區主要表現為2耐(37.8%)。
耐藥基因的檢測
對233株沙門氏菌進行的15種耐藥基因檢測中,共檢測出14種耐藥基因,PCR擴增結果見圖3。其中blatem耐藥基因的檢出率最高,為80.26%(187/233);其次是catI耐藥基因,為72.53% (169/233)。blapse-1、blaCMY-1、sul1、sul2、sul3、tetA、tetB、tetG、tetX、Aph(3′)-Ⅱa、aadA1和qnr的耐藥基因檢出率分別為25.75% (60/233)、57.94% (139/233)、33.9% (87/233)、12.02% (28/233)、24.89%(58/233)、30.04%(70/233)、54.94%(128/233)、65.67%(153/233)、58.37%(136/233)37.77% (88/233)、63.52%(148/233)和49.36%(115/233)。沒有檢測到β-內酰胺類的 blaoxA-1 group基因。
β-內酰胺類耐藥基因的流行。186株對AM或A/C耐藥的沙門氏菌中,有177株擴增到blaspE或blaTEM或blaCMY基因,111株同時擴增到blaTEM和blaCMY基因,50株擴增到blaspE和blaTEM基因,51株擴增到blaspE和blaCMY基因,46株同時擴增到blaspE、blaTEM和blaCMY基因,但是未檢測到blaoxA-1基因。表型耐藥與耐藥基因95%符合。
磺胺類耐藥基因的流行。127株對SF或SXT耐藥的沙門氏菌中,有125株菌擴增到sull或sul2或sul3基因,118株菌同時擴增到sull、sul2和sul3基因,2株未擴增到sull或sul2或sul3基因,耐藥表型與耐藥基因型符合率為98%。其中,102株菌擴增到sull和 sul2基因,86株菌同時擴增到sul2和sul3基因,83株菌同時擴增到sull和sul3 基因。
四環素耐藥基因的流行。196株對四環素耐藥的沙門氏菌中,有142株擴增到tetA或tetB或tetX或tetG基因,表型耐藥與耐藥基因符合率為72%。其中,42株同時擴增到tetA和tetX基因,25株同時擴增到tetB和tetX基因,20株同時擴增到tetA和tetB基因,15株同時擴增到tetA和tetG基因,27株同時擴增到tetA、tetB和tetX基因,27株僅擴增到tetG基因。
酰胺醇類耐藥基因的流行。124株對氯霉素耐藥的沙門氏菌中,有80株擴增到catⅠ基因,表型耐藥與耐藥基因符合率為63%。
氨基糖苷類耐藥基因的流行。233株對氨基糖苷類耐藥的沙門氏菌中,有158株擴增到aadA1或Aph(3′)-Ⅱa基因,表型耐藥與耐藥基因符合率為69%,87株同時擴增到aadA1和Aph(3′)-Ⅱa基因。
氟喹諾酮類耐藥基因的流行。100株對氟喹諾酮類耐藥的沙門氏菌中,有83株擴增到qnr基因,表型耐藥與耐藥基因符合率為83%。
討論
沙門氏菌對抗生素的耐藥性
近年來,隨著抗生素的濫用,世界各地報道的沙門氏菌耐藥問題越來越嚴重,耐藥譜不斷擴大。本實驗對233株沙門氏菌的耐藥性檢測結果顯示,沙門氏菌分離株對慶大霉素、氨芐西林、大觀霉素、多西環素、氟苯尼考、磺胺異惡唑耐藥率較高,表明該肉雞屠宰生產鏈中的沙門氏菌耐藥性不容樂觀。這與賴海梅等、楊保偉等的研究結果不同,可以看出沙門氏菌對抗菌藥物的耐藥情況存在一定的地域差異性。本實驗中,沙門氏菌對慶大霉素耐藥率最高,達100%,這可能與肉雞養殖過程中相應抗 生素的濫用有關。朱恒文等、張瑋等均研究表明沙門氏菌對抗生素的耐藥性增強與相應抗生素的大量使用有關。本實驗中,233株沙門氏菌中出現2株全抗性菌,95%的菌株至少可抗2種抗生素,57%的至少可抗5種抗生素,41.20%的至少可抗10種或10種以上抗生素,共產生了57種耐藥譜,多重耐藥率為72.53%,耐藥譜型復雜。這與王曉泉等、樂其新等、劉芳萍等的研究結果基本一致,但產生的耐藥譜更寬更復雜。同時,Zhang等研究表明,通過肉雞屠宰加工生產鏈中的沙門氏菌耐藥分析,認為雞肉產品是多重耐藥沙門氏菌的重要載體。細菌耐藥性的產生反映了畜禽養殖中抗生素的盲目使用。雞肉產品通過污染耐藥沙門氏菌,可將耐藥基因傳遞到人體,危害人類健康。
沙門氏菌耐藥基因流行
本實驗對6類抗生素表型耐藥的沙門氏菌攜帶相應耐藥基因的檢測結果表明,總體上耐藥基因與耐藥表型的檢測結果基本一致,但存在未檢測到耐藥基因的情況,這可能是攜帶其他耐藥基因或存在其他耐藥機制。本實驗的233 株肉雞屠宰生產鏈沙門氏菌中,β-內酰胺耐藥基因blatem和blaCMY-1,四環素tetB、tetG和tetX,氨基糖苷類aadA1,氟喹諾酮類qnr,酰胺醇類cat1的攜帶率均≥50%,表明這些耐藥基因在該屠宰生產鏈的沙門氏菌中較為普遍。李郁等對屠宰生豬多重耐藥沙門氏菌耐藥基因進行檢測,結果tetB 和Aph(3′)-Ⅱa基因檢出率較高。張瑋等對健康豬直腸糞便中的沙門氏菌耐藥基因進行檢測,結果tetB 和Aph(3′)-Ⅱa基因檢出率較高。Ahmed等對分離于埃及病雞肉中的多重耐藥沙門氏菌耐藥基因進行檢測,結果blaTEM -1、blaCMY-2和tetA基因檢出率較高。趙玉林等對雞源多重耐藥沙門氏菌耐藥基因進行檢測,結果blaTEM-1、tetA和tetB基因檢出率最高,且耐藥表型與耐藥基檢測結果基本一致。不同國家和地區的沙門氏菌流行情況及臨床抗生素使用習慣,直接導致耐同種藥物的沙門氏菌攜帶的耐藥基因不同。
不同地區耐藥性情況分析
本研究選擇了山東省的6個地區進行研究發現,不同地區沙門氏菌分離株的多重耐藥性不同。這與該地區的飼養條件和飼養環境存在密切關系。A地區位于山東半島,養殖量較大,肉雞養殖屠宰標準化、規模化。山東省A地區規模化屠宰場的屠宰環節多,每天屠宰量大,屠宰動物來源為自養,每日由下屬的養殖場運輸肉雞到屠宰場進行屠宰,并進行雞肉的分割和加工,被屠宰雞的飼養條件相對較好,主要存在的多重耐藥為3耐。B地區為山東省畜牧生產大市。該地區的養殖業在全國占有重要地位,肉雞養殖量很大,屠宰場也相對較多,規模大小參差不齊。本研究中選擇了2個中等規模大小的屠宰場,其分離株主要表現為7耐。C地區為山東省的樞紐城市,位于山東省南部,養殖量相對不大,多重耐藥情況不嚴重。D地區位于山東省東部,交通發達,養殖量一般,屠宰來源為自養和周圍送宰,其多重耐藥性主要表現為7耐。E地區位于山東半島中部,肉雞養殖量較大,交通發達。本研究選擇了該地區的規模化養殖場,發現其多重耐藥性表現為5耐。F地區位于山東省東北部,肉雞養殖量不大,屠宰場為規模化大型屠宰場,屠宰的動物主要為自養。本研究選擇了該地區規模化養殖場,發現其多重耐藥率較低。
綜上所述,沙門氏菌對常見抗生素具有不同程度的耐藥性,且耐藥基因普遍存在于耐藥菌株中,其藥敏實驗結果與耐藥基因檢測結果有很高的一致性。