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(浙江大学动科院 动物营养与饲料科学,浙江杭州 320000)
[收稿日期]2001-03-26 [文献标识码]B [文章编号]1002-1280(2002)-02-00- [中图分类号]S
[摘要] 球虫病是一种由原虫引起的寄生虫病,对世界家禽业带来极大的损害,使家禽业者蒙受巨大的损失。研究球虫的防治方法已成为一个世界性的重要课题,本文综述了防治球虫的几种措施:化学药物法、疫苗法、中草药法、日粮成份调配及它们的综合运用。
[关键词] 球虫病;抗球虫;化学药物;疫苗;中草药
鸡球虫病是一种对养鸡业危害极大的寄生原虫病,病原包括柔嫩艾美球虫(E. tenella)和毒害艾美球虫(E.necatrix)等。雏鸡感染球虫后,大量肠上皮细胞受损,出血,严重者死亡。集约化养殖厂是球虫病爆发的最适宜场所,其病死率有时高达40%。据报道,全世果每年因鸡球虫病造成的损失达10多亿美元,其中抗球虫药的年消费是3.2亿美元[1],另据patricia[2]报道,在养鸡大国美国,每年花费在抗球虫上的约有3亿美元,其中大约有一亿是花费在药品上。并且柔嫩艾美属球虫感染时可显著增加鸡肠炎沙门氏菌感染,延长向环境排放沙门氏菌的时间,肠炎沙门氏菌污染蛋增多等现象[3、4],球虫病的存在,无论就其本身来说还是它所带来的连锁负面效应,在经济上都是十分有害的。因此, 各国纷纷采取各种措施,投入巨大的人力物力来防治它。本文综述了几种措施:化学药品法,接种疫苗法,通过调整日粮营养水平和饲养方式来控制球虫,中草药法以及各种方法的综合运用。
1 化学药品
1.1 离子载体类抗生素 多醚类的离子载体抗菌剂,能影响离子的穿膜运动,其分子结构具有一个有机酸基团和多个醚基团,在溶液中带负电荷,与钠、钾、钙、镁等在虫体内起重要作用的阳离子结合成脂溶性络合物,协助阳离子进入虫体内,破坏细胞内外的正常离子平衡,使细胞内外形成渗透压差,大量水份进入,最后导致虫体细胞破裂死亡[5],这类药物还通过干扰营养物质穿过细胞膜的运输而发挥作用。细菌学试验表明,当膜外的pH低于膜内时,糖类的运输就受到抑制。同样在球虫感染的细胞内阶段,由于宿主细胞膜被寄生虫损坏后不能在细胞和肠管之间形成有效的屏障,而产生一个低pH环境,使寄生虫对糖类的吸收受到限制。这类药物主要是磺酰胺类如马杜霉素和莫能菌素。它们主要作用于侵入期虫体(子孢子,第一,二代裂殖子)[6]。
1.2 (氯腺嘌呤) Arprinocid 也是一种抗球虫药, 能竞争性的抑制次黄嘌呤的转膜运输, 可干扰球虫对次黄嘌呤和鸟嘌呤的吸收,因而阻止了虫体内嘌呤的合成(因球虫不能从头合成嘌呤而需要次黄嘌呤的参与)。但Ching认为,氟腺嘌呤的作用方式并非如此:氟腺嘌呤的肝脏微粒体代谢物arpriocid-1-N-oxide可能结合于球虫细胞的微粒体细胞p-450上,后进一步代谢,导致虫体细胞的粗面内质网的肿胀、空泡化,最终导致球虫死亡.。
1.3 影响辅酶与合成的抗球虫药 这类药物以磺胺类为代表。当正常细胞成长时,需要一种叫对氨基苯甲酸的生长物质,而应用磺胺类药物时,因其化学结构与对氨基苯甲酸相似,可与对氨基苯甲酸竞争二氢叶酸合成酶,影响二氢叶酸的合成,最终阻碍核蛋白的合成,使球虫细胞的生长发育受到抑制。
氨丙啉(Amprolium)是球虫生活中必需的硫胺素的衍生物。其作用:a.不具有硫胺素中的羟甲基团,从而不能被磷酸化而发挥辅酶的作用;b.能抑制寄生虫对硫胺素的吸收。硫胺在细胞内,被合成为硫胺素磷酸盐,参与糖代谢的α-酮酸的氧化脱氢反应,是α-酮酸脱氢酶系中的辅酶。而氨丙啉的化学结构缺乏硫胺的羟甲基团,难以被焦酸化,使虫体内许多生化反应无法进行,影响细胞内的糖代谢过程,抑制球虫的发育。柔嫩艾美球虫对硫胺素的吸收是通过主动和被动运输进行的,其主动运输的动力学在寄主(km=0.36µm)和寄生虫(km=0.07μm)是不同的,都能被氨丙啉所抑制;但氨丙啉对寄生虫的亲和作用(ki=7.6μm)比对宿主(ki=326μm)的亲和作用大得多。这表明氨丙啉能有选择的对球虫中硫胺素的运输产生阻碍作用。有试验显示,氨丙啉能阻碍柔嫩美尔球虫的第3代裂殖体对硫胺素的吸收。己证实:氨丙啉对抗性虫株对硫氨素吸收的抑制比之敏感株大大降低(ki=113μm)。第二代裂殖体内的硫胺素运输系统对氨丙啉的敏感性比宿主体要高出五十倍。
1.4脱氧寡核苷酸(ODNS) 它与双、单链DNA或RNA结合后,能抑制限制性内切酶对切点或甲基位点的识别,干扰转录的调节,抑制DNA和RNA的酶的活性,阻碍mRNA前体的剪接,使做为模板的mRNA失效。目前这一研究尚处于探索阶段,但这发现为发展新药开辟了新路。
1.5 Diclazuril 可能影响核酸的合成,它可允许裂殖体与小配子体的核的正长生长与分裂,但却阻止其进一步分化,使得裂殖生殖或配子生殖不能正常完成(9~11)。
1.6 作用于类质体的的药物 这类药物主要作用于球虫的裂殖敏殖和配子繁殖阶段。其作用机理是球虫具有来源于类质体的膜胞质样结构,与磷酸合成反应中心PSI和PSⅡ相连。而这类药可抑制D1蛋白质的功能,D1蛋白质是PSⅡ的重要组成部分。其作用可能与低氧浓度时的电子转运有关,且可使虫体内质网扩张。
1.7 影响线粒体功能的药物 这类药物的作用机理是抑制球虫线粒体的电子转运,在电子转运链中的作用定位点,位于细胞色素B与辅酶Q之间,且可抑制球虫的呼吸作用,影响虫体的正常新陈代谢。但这种呼吸作用的抑制作用是可逆的,一旦停止用药,子孢子仍会感染宿主细胞。
2 活疫苗和基因工程疫苗
2.1普通疫苗 鸡对九种球虫的免疫应答不仅存在虫种的特异性,而旦也存在着针对同一种不同发育阶段的特异性,但在种间和种内又存在着共同的特异性抗原。大多数虫种一次感染后,鸡能对其再感染产生某种程度的抵抗力,反复免疫(如涓滴免疫)后,鸡能产生较强的免疫力,基于这一现象设计一种免疫方案,即用小剂量强毒或不足以引起发病的弱球虫卵囊免疫鸡。鸡由于反复啄食卵囊而引起加强免疫,产生较强的免疫力。根据这一原理已生产出一些实用的疫苗,如美国的Coccivae,英国的Paracox,[12],目前这种疫苗主要用于后备鸡和种鸡,为防治鸡球虫病提供了新的方法。
2.2基因工程疫苗的研究进展 目前已克隆出许多鸡球虫基因,并己证实一些基因表达的蛋白具有部分的保护性[13]。保护性的大小与基因的重要性有直接关系,同时也与鸡的基因背景和抗原递呈方式有很大关系。当B基因型鸡用重组蛋白cSz-1和Cmz-8免疫时,不同品系的鸡表现出不同的免疫效果,用表达重组抗原GX3262的热致死大肠埃希氏菌和活大肠埃希氏菌免疫2日龄雏鸡发现活菌比热致死菌效果好(15)。
用重组抗原5401加佐剂(FCS)皮下免疫4周龄鸡一次, 3周后用致病力弱的卵囊攻毒,发现该抗原免疫能减少鸡的死亡率,增加饲料报酬和提高增重,但减轻病变的效果差。
2.3 亟待解决的问题 球虫的抗原很复杂,保护性抗原很可能不是一种,而是由各阶段虫体所具有的保护性抗原共同组成。因而克隆出的单一重组抗原只具有部分保护性。因此,在基因工程疫苗的发展上,如何使其能够保护多种艾美尔球虫的混合感染,而不只是只针对一种艾美尔球虫,这就是一个需要解决的问题。
3 日粮营养水平及饲养方式
球虫因改变了鸡的肠道功能而降低鸡对营养成份的吸收。同时,日粮的成份也可影响鸡球虫发育及致病性。在许多情况下,饲喂方式也制约着球虫病的发生状况。因而通过在日粮中添加某些营养物或改变日粮成分来提高鸡体的免疫力,达到减轻或控制球虫病所造成的危害。
3.1饲料配方的影响 饲粮配方的改变会大大减少试验鸡死亡率及盲肠记分,无豆饼的半纯养分日粮会显著减少死亡率及病变记分[15] ,确切的作用机理还不清楚,可能的解释是改变了小肠和盲肠的消化环境,对艾美尔球虫的感染严重程度及死亡率取决于肠道的菌群变化。
添加粗豆饼(含胰蛋白酶抑制因子) 感染所有的艾美尔球虫的鸡均减少病变记分[16]。
低粗纤维日粮可以使感染艾美尔球虫的鸡群降低死亡率[15]。添加维生素E和硒 ,使感染艾美尔球虫的鸡提高了体增重,降低了死亡率,改变了感染球虫后鸡的淋巴细胞数,提高了免疫力。氯化钠在肉鸡饲料中添加后可以提高胫骨中锰,锌,铜,铝的含量[16]。日粮中添加w-3型多不饱和脂肪酸(鱼油等)可以缓解鸡只生产性能的降低,脂肪酸EPA及DHA具有一定的抗柔嫩艾美球虫的能力[23]。甜菜碱(一种维生素原)能影响球虫在体内的发育及侵害力,这种作用有土霉素存在时更明显,甜菜碱对球虫的入侵和发育影响的机制,还不完全清楚,也可能是甜菜碱增强胃肠功能,进而使鸡抵抗球虫的感染。
3.2 限制饲喂 增加鸡对艾美尔球虫的抵抗能力[17]。
4 中草药
中草药防治鸡球虫病己运用生产实际,例如杨再昌根据鸡球虫的病因,发病机制,病理变化和症状,结合中兽医辨证论治的原则、设计了以土大黄30% 黄柏30% 黄芩40%比例配方的中药添加剂,在抗球虫方面取得较理想效果ACI值达194.3。据分析,鸡发生球虫病时,崩解的肠道上皮细胞变为有毒物质,蓄积在肠管中不能迅速排出,使机体发生自体中毒。土大黄具有泻下作用,能促进肠管中有毒物质的排出。同时设计的涩肠止泻组(石榴皮60%,诃子40%)无效,说明针对鸡球虫病的血便宜”通”不宜”塞”。
苦艾树的煎药主要成份是青蒿素(Artemisinin) ,纯青蒿素对预防球虫感染有一定的作用但这种作用取决于感染后饲喂药物的时间[20]。
5 耐药性的延缓措施
当使用化学药物防治球虫时,就随之产生了球虫对药物的耐药性问题。迄今从养鸡现场分出了几乎对所有使用过的抗球虫药有耐药性的虫株,有的还表现出一定程度的交叉耐药性与多重耐药性(12,23,24),综述前面的观点,根据药物的各自特点,合理应用这些抗球虫药物,可延缓球虫耐药性的产生(但不是根除耐药性的出现)
5.1穿梭给药 根据球虫病高发阶段用高效球虫药,低发阶段用低效球虫药的原则,对肉用仔鸡不同生长阶段使用不同的抗球虫药,即为穿梭给药,以保证给药方案合理有效。
5.2 轮换用药 即第一批鸡使用一种抗球虫药,第二批鸡使用另一种化学结构不同的抗球虫药。因为有研究表明化学结构相似或作用机理相同的抗球虫药可能存在交叉抗药,所以在轮换用药中应尽量避免应用作用方式相似的抗球虫药。
5.3联合用药 对付耐药性形成的另一有效策略是将两种或多种抗球虫药按最佳比例配合使用,既可提高疗效,又可降低单一药物的使用浓度,在一定程度上廷缓了球虫耐药性产生的速度,保持了其对抗球虫药的敏感性。
5.4化学药物与免疫接种 这是防止鸡球虫耐药性产生的另一有效措施,这项措施对防治蛋鸡球虫病更为重要,单独使用作用于球虫生活史早期的离子载体类抗球虫药,会严重抑制鸡对球虫的免疫力。因为离子载体类抗球虫药作用于球虫早期的子孢子和第一代裂殖子并具有杀灭作用,鸡体内很少存在能诱发产生抗球虫免疫力的第二代裂殖体或裂殖子,因此不能刺激鸡体产生保护性免疫抗体。目前可利用的一些疫苗如Coccivoc和Paracox含有多年前分离出来的且原本对药物敏感的艾美属球虫株,如果使用这一种疫苗,药物敏感性疫苗就会替代鸡舍中已存在的抗药物,这样再采用药物治疗,药物的效力就会提高(1)。
6. 展望
现在比较新的研究方向集中在家禽免疫学,艾美属球虫的生化,分子生物学等方面。包括研究艾美尔球虫中间代谢或能量生产的主要酵素,球虫附着及侵入肠道的机制。分子生物学方面则努力分析艾美球虫的染色体,目前已克隆出一些特定的基因。免疫学方面则在研究免疫系统如何辨别球虫,如向进行免疫加工,如何表达抗原等, 相信这些研究能够帮助我们找出以较有效的抗球虫药物。在现阶段的技术基础上,球虫控制计划则需从三个方面着手:环境,免疫和药物,综合运用各种措施来防治球虫,会取得较好效果[21]。
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摘自《中国兽药杂志》2002第四期
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