柳美玲　王爱华　陈凤梅　刘英龙　马爱霞（山东畜牧兽医职业学院　山东 潍坊261071　山东邦基集团饲料有限公司）

浅析牛产气荚膜梭菌病

柳美玲①王爱华②陈凤梅①刘英龙①马爱霞①
（①山东畜牧兽医职业学院山东 潍坊261071②山东邦基集团饲料有限公司）

近年来产气荚膜梭菌对中国养牛业的危害巨大，其流行型别和致病特点较以往也在发生变化，本文主要对牛产气荚膜梭菌病在流行病学、临床症状、诊断方法以及防制措施方面进行了综述。

产气荚膜梭菌原称魏氏梭菌，是一种重要的人兽共患病原菌，广泛分布于自然界，也是人和动物肠道中的常在菌之一，能产生多种外毒素，对人和动物致病，是引起各种动物坏死性肠炎、肠毒血症，人类食物中毒和创伤性气性坏疽的主要病原菌之一。产气荚膜梭菌病主要是由产气荚膜梭菌引起的条件性、高度致死性传染病。该菌导致的动物猝死症，发病急、病程短、死亡率高，各类家畜均有发病，尤以牛的发病最多，此病的发生可给养牛业的发展造成严重威胁。产气荚膜梭菌能使不同年龄、不同品种的牛（包括黄牛、奶牛、水牛等）发病，且一年四季均有发生，引起的黄牛死亡率高达95%以上，奶牛为50%～100%，牦牛为14.3%～100%。在我国产气荚膜梭菌病在20世纪80年代就有零星发生以犊牛发病为主90年代以来，该病日趋严重，牛的发病数量急速增多，发病地区也不断扩大，目前该病已广泛分布于全国各地，严重危害中国畜牧业的发展。

1　病原学

产气荚膜梭状芽抱杆菌（Clostridium perfring ens），属于芽抱杆菌科，梭状芽抱杆菌属，魏氏梭菌种，是由英国人Welchii和Nuttad（1892年）首先从一个腐败人尸体产生气泡的血管中分离得到，并以Welchii的姓命名为魏氏梭菌，但目前国际上通行称之为产气荚膜梭菌。该菌是一种梭状芽孢属条件性致病菌，广泛分布于自然界，可见于土壤、污水、饲料、食物和粪便，遍布世界各地，是一种条件性致病菌。产气荚膜梭菌是引起各种动物坏死性肠炎、肠毒血症、人类的食物中毒以及创伤性气性坏疽的主要病原菌之一。迄今为止已发现产气荚膜梭菌能够产生12种外毒素，但起主要致病作用的毒素主要有四种（α、β、ε、ι）。根据这四种主要致病性毒素与抗毒素的中和试验，可以将此菌分为A-E5个型。

2　理化特性

2.1形态与染色特点产气荚膜梭菌为两端钝圆的革兰氏阳性粗大杆菌，芽孢横径小于菌体，椭圆形，位于菌体中央或偏端，无鞭毛。但菌培养时间稍长容易转变成革兰氏阴性，为此，宜取幼龄培养物进行革兰氏染色观察。在体内有明显的荚膜，荚膜的组成可因菌株不同而有变化。从动物体内初次分离的菌株易于观察到荚膜，在实验室长期继代的菌株则比较困难，需采用Jasmin法特殊染色后进行观察。

2.2培养特性产气荚膜梭菌厌氧，但不十分严格。在20～50℃均能旺盛生长，A、D和E型的最适生长温度35～45℃，B和C型在37～45℃时的繁殖周期仅为8min，有助于分离培养。在不同培养条件下产气荚膜梭菌的形态可能有差异，就是在同一培养条件下，有的表现大杆菌、有的表现中等杆菌、有的表现粗壮，有的表现细长，这些并不是老龄培养物出现的衰老型，而是不同来源分离株所出现的形态差异产气荚膜梭菌无论是在体内、还是在体外都不易形成芽孢。但采用厌氧肉肝汤保存的菌种经15d呈现典型的梭状细菌。在血琼脂平板上，多数菌株有双层溶血环，内层是完全溶血，外层是不完全溶血。在蛋黄琼脂平板上，菌落周围出现乳白色浑浊圈，若在培养基中加入 α毒素的抗血清，则不出现浑浊。此现象称Nagler反应，为本菌的特点。本菌代谢十分旺盛，可分解多种常见的糖类，产酸产气。在厄肉培养基中可分解肉渣中糖类而产生大量气体。在牛奶培养基中能分解乳糖产酸，使其中酪蛋白凝固；同时产生大量气体，可将凝固的酪蛋白冲成蜂窝状，将液面封固的凡士林层上推，甚至冲走试管口棉塞，称“汹涌发酵”。

2.3毒素产气荚膜梭菌能产生多种外毒素或酶类，致病因素是其所产生的外毒素，到目前为止，已发现的外毒素有12种（α、β、γ、δ、ε、η、θ、ι、χ、λ、μ、ν），但以α、β、ε、ι 4种外毒素为主。可根据产气荚膜梭菌所合成分泌的主要毒素将其分为A、B、C、D、E5个毒素型。产气荚膜梭菌产生的毒素均为蛋白质，分子量约在40KD以上，其中α、β、ε、ι是主要的致死毒素。但现在在自然界已经发现不产生α毒素的A型产气荚膜梭菌。产气荚膜梭菌肠毒素主要由A型产气荚膜梭菌在芽孢期产生的，部分C型、D型菌也可产生，不同于产气荚膜梭菌的其它毒素。研究发现芽孢和肠毒素的产生依赖于pH、温度和碳源，在芽孢生长的IV期末和V期可以产生肠毒素，在此之前则不产生或很少产生。

3　流行病学概况

3.1流行特点产气荚膜梭菌能使不同年龄不同品种的牛（包括黄牛、奶牛、水牛等）发病，主要呈零星散发或区域性流行，一般可波及几个至十几个乡镇或牛场。该病以农区和半农半牧区多发，常流行于低洼、潮湿地区，一年四季均有发生，但春末、秋初及气候突然变化时发病率明显升高。耕牛以4～6月份发病较多，奶牛、犊牛以4～5月、10～11月发病较多，牦牛以7～8月发病较多。病程长短不一，短则数分钟至数小时，长则3～4d或更长；发病时有的集中在同圈或毗邻舍，有的呈跳跃式发生；发病间隔时间长短不一，有的间隔几天、十几天，有的间隔几个月。近年国内各地发生的产气荚膜梭菌病虽以A、D型为主要病原菌，但B、C、E型产气荚膜梭菌也都是病原菌之一。

3.2发病原因（1）菌株因素：根据现有文献，各型产气荚膜梭菌均能引起牛产气荚膜梭菌病，尤以A、C、D型居多。国外报道的产气荚膜梭菌病以C、D型菌导致牛的坏死性肠炎或肠原性毒血症较多；中国的产气荚膜梭菌病则以A型菌导致的牛“猝死症”为主，也有C、D型菌致病。如陕西省20世纪90年代以来牛发病严重的县市经鉴定分离得到的菌株均为A型；2005年新疆喀什地区4个乡共196头牛发病，病原检测均为A型菌；1990～2000年间海南部分市县发生“猝死症”，死亡耕牛1663头，抽检其病原为A、C型菌。E型仅见于野生牦牛产气荚膜梭菌性肠炎的报道，其发病率较高，可达42.86%，病死率较低，为14.3%。另外，A、C和D型的某些菌株还能产生肠毒素，它不同于该菌的其他毒素，是导致牛腹泻的主要原因，可引起牛的肠原性毒血症，犊牛最易发生。近年来多见D型菌导致牛肠毒血症的报道，成年牛和犊牛均有发生，该病死亡突然，危害极大，黑龙江、青海、云南、宁夏等地均有相关的报道。（ 2）环境因素：产气荚膜梭菌是典型的条件性致病菌，长期以来，中国各省市都有产气荚膜梭菌对牛致病和流行的报道。大量研究结果表明，产气荚膜梭菌在牛肠道和畜舍环境中普遍存在。对山东地区畜舍空气和牛场粪便中的产气荚膜梭菌进行检测，前者产气荚膜梭菌的分离率为13.2%，后者分离率达到22.5%，且均为A型菌。由于畜舍中的粪便来源于动物胃肠道，空气中的产气荚膜梭菌多来源于动物粪便，环境中存在的产气荚膜梭菌与动物体内的产气荚膜梭菌密切相关。加之产气荚膜梭菌是肠道内常在菌，可以通过污染的土壤、水、灰尘、饲料、垫草、器具等传播，因此牛产气荚膜梭菌病的暴发应与牛体内和畜舍内的产气荚膜梭菌存在有关。一方面，当畜舍环境卫生条件较差，家畜采食被产气荚膜梭菌污染的饲草或饮水后，菌株在肠道内大量增殖，引发此病。另一方面，产气荚膜梭菌存在于牛肠道内，一般情况下并不致病，但当饲料、气候等条件发生急剧改变时，牛的抵抗力下降，在应激条件下，牛肠道内的菌群失调，微生态平衡被打破，原有的产气荚膜梭菌得以大量生长繁殖，瞬间产生大量毒素，毒素进入血液循环，发生毒血症（或败血症），引起对心脏、肝脏、肾脏和脑等重要器官的毒害，导致机体衰竭、死亡。

4　临床症状及病理变化

4.1临床症状临床症状可分为四个型，最急性型、急性型、亚急性型和慢性型。最急性型病例无任何前驱症状，在使役中或使役后突然发作死亡。也有的前1d晚上正常，第2天发现死在牛舍中。死后腹部迅速胀大，有的生前表现为精神高度紧张，头颈伸长，张口呼吸；全身肌肉颤抖抽搐，尤以肩部和臀部肌肉明显；共济失调，时而不顾障碍向前冲，时而后退倒地呈犬坐样，唇顶曹沿，口腔流出带有红色泡沫的液体，舌脱出口外，肛门外翻，此多为A、D型菌引起。急性型病牛体温升高或正常，呼吸急促，精神沉郁或狂躁不安，全身肌肉震颤抽搐，行走不稳，口流白沫，最后倒地而死。亚急性型呈阵发性不安，发作时两耳竖直，两眼圆睁，表现出高度的精神紧张，后转为安静，如此周期性反复发作，最终死亡。急性和亚急性病牛有的发生腹泻，肛门排出含有多量粘液、色呈酱红色：且带有血腥恶臭的粪便，有的排粪呈喷射状水样。病畜频频怒责，表现里急后重，最后卧地不起，逐渐昏迷死亡。

4.2病理变化牛感染产气荚膜梭菌后，其病理变化主要表现为肺气肿，心肌出血和小肠粘膜出血、坏死脱落。水牛偶见肺膜增厚、水肿。黄牛、水牛小肠以及粘膜偶见无明显病变者，但肺、心、小肠至少有一种以上出现特征性的病理变化，这对诊断本病具有参考价值。发病牛多见以全身实质器官广泛性出血为主要特征。病理变化以瓣胃、肠管最为明显。A型菌所致的牛“猝死症”主要病变为胃黏膜脱落，瓣胃最为明显。A、B、C、D型菌均可致牛肠毒血症，常见严重的小肠炎，肠管大面积出血，特别是空肠段，呈红褐色，肠内有大量红棕色黏稠液体，肠黏膜脱落，呈弥散性出血，肠系膜呈树枝状出血。此外常伴有心脏质地变软，心耳表面及心外膜有大量出血点；肝脏肿大，呈紫黑色，表面有出血斑；胆囊肿大；肺气肿，呈鲜红色，有出血斑；淋巴结肿大，呈大理石样，切面黑褐色；脾脏肿大、出血，呈紫黑色；肾脏肿大，有出血点等病变。

5　诊断

目前，产气荚膜梭菌病的病原学检测主要采取动物实验；抗原、抗体检测则主要针对各型产气荚膜梭菌所分泌的毒素及其抗毒素，有各种免疫学试验、分子生物学试验等；分型鉴定根据毒素中和试验、毒素分析及ELISA、SDS-PAGE、PCR分型等检测手段可确定各菌型。其中，毒素的检测对产气荚膜菌病的诊断极其重要，通过毒素的快速检测，对诊断和防控疾病意义重大。传统方法采用毒素中和试验，较为可靠，但操作繁琐，周期较长。采用ELISA 方法检测毒素，其特异性和敏感性均较高；而PCR技术的运用，使菌株得到鉴定的同时对其毒素也进行了分析，且该方法的特异性和敏感性均优于经典方法，操作也较简单，结果更为快速、准确。有报道采用SDS-PAGE、multiplex-PCR和ELISA3种方法对德国牛舍和山东疫区的产气荚膜梭菌进行检测，结果前两者的结果一致，与ELISA的结果存在一定差异。目前利用real-timeQ-PCR技术可对菌株直接进行定量分析；核酸探针技术的应用则省略了细菌培养和常规免疫学的试验步骤，更快地实现了对菌株的诊断和基因分型，结果也更为敏感和可靠。

6　防制

（1）牛产气荚膜梭菌病的发病率低，但死亡率高，一旦发生，往往来不及治疗即死亡；因此采取综合防制措施，显得尤为重要。预防主要以提高动物的抵抗力和改善饲养环境为目标。（2）近年国内各地发生的产气荚膜梭菌病以A型为主要病原菌，但B、C、D、E型产气荚膜梭菌也都是病原菌之一。在预防猝死症时，各地都根据当地病原菌的情况选择适宜的疫苗进行预防。疫苗免疫注射：A型产气荚膜梭菌灭活苗（猪、黄牛）；羊四联苗（梅花鹿）；产气荚膜梭菌多价苗（牦牛）；肠毒血症灭活干粉菌苗（成年猪）和A、C型二价干粉苗（仔猪）；多价产气荚膜梭菌灭活苗和羊四联苗（牛、羊、猪）；羊厌氧梭菌三联苗；产气荚膜梭菌A、B、C、D型浓缩苗（牛、马、驴、骡及梅花鹿）；产气荚膜梭菌灭活苗（兔）；C型单价苗或多价苗（梅花鹿）。由上述所列疫苗来看，以选用产气荚膜梭菌A、B、C、D型浓缩干粉苗和羊四联苗为好，因为这两种苗都能同时预防A、B、C、D各型产气荚膜梭菌病。（3）由于产气荚膜梭菌病常呈急性散发，目前尚无有效的治疗措施，一般遵循强心补液、解毒、镇静、调理肠胃的原则，进行对症治疗；给予强心剂、肠道消毒药、抗生素等药物，如青霉素、四环素、安痛定、甘露醇等；采用同型的高免血清治疗，对症加减，也可收到一定的效果。中药治疗法，采用能增加胃肠蠕动、清热解毒、凉血止痢、阻止瘟疫热毒进入机体的中药，如黄芩黄连解毒汤加减，煎水灌服，2次/d，连用3～5d，可收到良好的效果。另有研究结果发现，服用益生菌对该病也可以起到一定的防治作用。

7　小结

牛产气荚膜梭菌病的发病机理较复杂，目前对该病的致病因素和诊疗技术的研究已经取得了很大的进步，但尚无很好的控制手段；今后还需要做大量的工作来弄清菌株毒素产生的决定因素和作用机理，尽早找出预防和控制该病发生的可行策略。

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项目来源：山东省现代农业产业技术体系创新团队（SDAIT-12-011-05）

中图分类号：S858.23

文献标识码：B

文章编号：1007-1733（2015）02-0059-03

收稿日期：（2014-11-09）