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七类消毒剂对非洲猪瘟病毒荧光定量PCR检测结果的影响,建议都看看!

来源:猪病诊治 2024-04-10 14:54:55| 查看:

  为评价戊二醛、酚、含碘类等常用消毒剂消毒后对非洲猪瘟病毒荧光定量PCR检测结果的影响,基于畜禽栏舍、运载工具、器具消毒及皮肤黏膜消毒目的,按消毒剂说明书推荐选择不同工作浓度,分别与不同滴度的非洲猪瘟病毒培养物于20℃条件下作用30min后,采用荧光定量PCR方法检测作用后产物。结果显示,与对应的阳性对照组相比,含氯类(二氯异氰尿酸钠)、过硫酸氢钾类、二氧化氯类消毒剂,消毒后对荧光定量PCR检测结果影响最显著,检测Ct值显著上升或检测不到;戊二醛类、含碘类(主要成分聚维酮碘)消毒剂,核酸降解能力相对较弱,检测Ct值稍有上升;酚类、季铵盐类、含碘类(主要成分碘、磷酸、硫酸)类消毒剂,检测Ct值基本无变化。本研究评价了7类常用消毒剂消毒对非洲猪瘟病毒荧光定量PCR检测结果的影响,可为防控实践中科学、客观评价分析消毒效果提供技术参考。

  由于消毒剂灭活病毒机制不同,本研究拟采用荧光定量PCR方法检测戊二醛、酚、含氯等7类9种常用消毒剂与ASFV培养物作用后的产物,评估对检测结果的影响,以期为ASF防控实践中科学、客观评价分析消毒效果提供技术参考。

  1、材料与方法

  1.1消毒剂


  收集市面常见的戊二醛、酚、含碘、季铵盐、含氯、过硫酸氢钾、二氧化氯等7类消毒剂,包括戊二醛类2种、酚类1种,含碘类2种、季铵盐1种、含氯类1种、过硫酸氢钾类1种、二氧化氯类1种。消毒剂产品详细信息见表1,所有产品均注册有兽药产品批准文号,试验时均在有效期内。

  1.2病毒

  ASFV中国分离株:CN2018/1,由国家非洲猪瘟参考实验室分离鉴定并保存。

  1.3试剂与耗材

  DMEM培养基、胎牛血清,购自GIBCO公司;细胞瓶及96孔细胞板,购自Corning公司;病毒RNA/DNA提取试剂盒,购自天根公司;荧光定量PCR扩增试剂Luna通用探针法qPCR预混液,购自NEB公司。

  1.4猪肺泡巨噬细胞、红细胞和血清制备

  无菌采集健康猪肺脏,向肺脏注入灭菌PBS灌洗数次,收集灌洗液;离心收集猪肺泡巨噬细胞,按5×106个/mL、100μL/孔接种96孔板;铺板次日进行测试。

  同步无菌采集抗凝血,离心收集血清;之后将细胞沉淀洗涤3~5次,弃去白细胞和血小板,用PBS配成10%猪红细胞悬液,4℃保存备用。

  1.5病毒滴度测定

  采用含1%猪血清的PBS 10倍连续稀释ASFV培养物至10-8,以每孔100μL接种96孔板上的猪肺泡巨噬细胞培养物,同时加入1%猪红细胞10μL,每个稀释度做4个重复孔。将96孔板置于37℃5%CO2条件下培养6 d,每天观察,记录并统计各稀释度培养孔中红细胞吸附(HAD)反应结果,采用Reed-Muench法计算半数红细胞吸附量(HAD50)。

  1.6消毒剂与ASFV作用

  采用PBS 10倍连续稀释经病毒滴度测定后的ASFV培养物,取101~104倍稀释液备用。参考农业农村部文件《关于在非洲猪瘟防控中做好消毒剂选择工作的通知》,以有效灭活ASFV为目的,基于畜禽栏舍、运载工具、器具消毒及皮肤黏膜(部分含碘类消毒剂适用)等不同消毒场景,按消毒剂说明书标明浓度范围合理选择工作浓度,并将消毒剂原液制成10倍工作浓度备用。将0.1 mL消毒剂10倍工作浓度液和0.1 mL不同稀释度病毒液分别加入到0.8 mL PBS中充分混合,20℃条件下作用30 min,作用后产物直接用于后续测试。无法制成10倍工作浓度液的含碘类消毒剂C1,按照1:2工作浓度,将0.5 mL消毒剂原液和0.1 mL不同稀释度病毒液,分别加入到0.4 mL PBS中充分混合,按相同条件作用处理,作用后产物直接用于后续测试。阳性对照组,直接将0.1 mL不同稀释度病毒液加入0.9 mL PBS中充分混合;阴性对照组,直接取1 mL PBS。阴、阳性对照均按相同条件作用处理,作用后产物直接用于后续测试。

  1.7病毒DNA提取

  取200μL上述作用后产物,按病毒RNA/DNA提取试剂盒说明,于Thermo自动核酸提取仪上提取病毒核酸,将提取的核酸保存于-80℃冰箱备用。

  1.8荧光定量PCR扩增

  采用OIE《陆生动物诊断实验和疫苗手册》(2012版)第2.8.2章节中,King等[1]基于VP72蛋白建立的ASFV荧光定量PCR方法检测。上、下游引物和探针由上海生工生物技术有限公司合成。PCR反应体系为:2×qPCR预混液10µL,上、下游引物(10μmol/L)各0.8µL,探针(10μmol/L)0.4µL,模板DNA 2μL,最后用灭菌水补齐至20μL。反应条件为:50℃孵育2 min;95℃预变性3 min;95℃预变性15 s,58℃退火延伸1 min(采集FAM荧光信号),共40个循环。

  1.9检测结果分析

  按1.6—1.8步骤,重复处理各组样品3次并检测,统计平均Ct值,计算批间变异系数;取同一批次提取核酸重复检测3次,统计平均Ct值,计算批内变异系数。统计各组检测平均Ct值,将各组检测结果分别与对应阳性对照组比较,采用SPSS 21.0软件进行单因素方差分析,以P<0.05为差异有统计学意义。




  2、结果

  2.1病毒滴度测定


  经测定,ASFV培养物病毒滴度为107.2 HAD50/mL。采用PBS 10倍连续稀释后,本试验中与消毒剂作用的ASFV滴度为102.2~105.2 HAD50/mL。

  2.2各消毒剂检测结果

  消毒剂在选定稀释度下与不同滴度ASFV作用后,采用荧光定量PCR检测,结果详见表2。重复处理样品检测3次,各组平均Ct值批间变异系数为0.3%~6.7%;取同一批次样品提取病毒核酸重复检测3次,各组平均Ct值批内变异系数为0.1%~2.3%。



  结果(表2)显示,本研究中不同滴度ASFV与戊二醛类消毒剂作用后,荧光定量PCR检测Ct值均显著上升。与阳性对照组相比,戊二醛类A1产品1:80~1:200稀释下,当病毒滴度为105.2~103.2 HAD50/mL时,检测Ct值上升约3.19~4.15;当病毒滴度为102.2 HAD/mL时,未检测到Ct值。A2产品在1:80~1:200稀释灭活不同滴度病毒后,检测Ct值上升1.21~4.33。

  酚类B产品与不同滴度病毒作用后检测发现,与对应阳性对照组测定Ct值基本相当,仅个别检测结果出现Ct值波动(如1:200工作浓度下灭活102.2 HAD/mL病毒时),总体看酚类B产品灭活病毒后对荧光定量PCR检测结果影响不大。

  含碘类C1产品,当灭活病毒滴度为105.2~104.2 HAD50/mL时,检测Ct值变化不显著;当灭活病毒滴度为103.2~102.2 HAD/mL时,检测Ct值显著上升3.45~5.76。C2产品与不同滴度病毒作用后检测发现,当灭活病毒滴度为103.2~105.2 HAD/mL时,比对应阳性对照组测定Ct值稍有上升(0.46~1.06);仅灭活病毒滴度为102.2 HAD/mL时,2.00%稀释度下检测结果Ct值明显上升(约2.46)。

  季铵盐类D产品与不同滴度病毒作用后检测发现,与对应阳性对照组测定Ct值基本相当,基本无显著差异。

  含氯类E产品与不同滴度病毒作用后检测,均未检测到Ct值。

  过硫酸氢钾类F产品,当灭活病毒滴度为105.2 HAD/mL时,检测Ct值上升约1.68;当灭活病毒浓度为104.2~102.2 HAD/mL时,均未检测到Ct值。

  二氧化氯类G产品,当灭活病毒滴度为105.2~104.2 HAD/mL时,检测Ct值上升5.17~7.52;当灭活病毒滴度为103.2~102.2 HAD/mL时,均未检测到Ct值。

  ASFV属于囊膜DNA病毒,对环境抵抗力强,但对戊二醛、含氯、含碘类等多数常用种类消毒剂敏感[2]。现场消毒后,常需对消毒效果进行监测评价,以防止由于消毒不彻底造成ASFV传播扩散。目前,采用病毒分离方法只能在农业农村部指定实验室中开展,且技术难度大、检测周期长,而检测抗原的ELISA或胶体金等免疫学检测方法敏感性达不到消毒效果评价要求。分子生物学方法特别是荧光定量PCR方法,具有简便、快速、高通量等优势,是实践中ASFV病原检测最主要手段,且适用于唾液、血液、组织、环境拭子等多种样品类型,可广泛应用于养殖场、屠宰场、无害化处理厂、运输车辆等多种场景消毒效果评估。

  结果显示,与其他几种消毒剂相比,含氯类(二氯异氰尿酸钠)、过硫酸氢钾类、二氧化氯类3类消毒剂,消毒后对荧光定量PCR检测结果影响最显著,检测Ct值明显上升或未检测到,且其影响能力排序为:含氯类(二氯异氰尿酸钠)>过硫酸氢钾类>二氧化氯类。含氯类消毒剂(二氯异氰脲酸钠)遇水后可释放出次氯酸,可导致病原蛋白质变性、改变膜通透性并可直接影响DNA合成等来杀灭病原[3]。本研究中含氧类消毒剂与滴度≤105.2 HAD/mL病毒作用后检测,均未见Ct值。当前市售过硫酸氢钾类消毒剂,多由过硫酸氢钾、表面活性剂、无机盐与有机酸等组成,其消毒原理:一是利用过硫酸氢根的强氧化能力,在水溶液中产生羟基自由基等改变微生物细胞膜的通透性使之破裂;二是使用时过氧离子能将氯离子氧化为次氯酸,达到杀灭病原目的[4]。本研究中过硫酸氢钾类消毒剂与滴度为105.2 HAD/mL病毒作用后检测时Ct值上升,与≤104.2 HAD/mL病毒作用后检测未见Ct值。二氧化氯类消毒剂是一类强氧化剂,并兼具含氯类消毒剂作用机制,可与细胞内部酶发生氧化反应,还可氧化分解氨基酸、核酸等,使微生物蛋白质的合成被抑制并导致蛋白质功能丧失[5]。本研究中当二氧化氯类消毒剂与滴度104.2~105.2 HAD/mL病毒作用后检测Ct值上升,与≤103.2 HAD/mL病毒作用后检测均未见Ct值,可推断其核酸降解能力弱于前两者。

  戊二醛类消毒剂,主要通过凝固病原微生物蛋白质中的氨基、羧基,破坏病原微生物蛋白分子使其死亡[6],在本研究中戊二醛类消毒剂显示较弱的核酸降解能力。A1产品仅当与滴度≤102.2 HAD50/mL病毒作用后检测未见Ct值。A1、A2相比,当灭活病毒滴度为102.2 HAD/mL时,A2仍可检测到Ct值而A1未检测到,表明A1对检测Ct值影响大于A2,推测可能与A1具有更高戊二醛工作浓度有关。

  含碘类消毒剂消毒时,游离状态的碘原子产生强氧化作用,主要破坏病原体的细胞膜结构及蛋白质分子,并可部分作用于核酸。本研究中显示含碘类消毒剂具有较弱的核酸降解能力,C1仅当与滴度为103.2~102.2 HAD/mL病毒作用后,检测Ct值出现上升。

  本研究中的酚类和季铵盐类消毒剂,消毒后与对应阳性对照组测定Ct值基本相当。酚类属于原生质毒物,可穿透破坏细胞膜、沉淀蛋白质[2];季铵化合物是一种膜活性剂,可损伤、破坏细胞膜,导致细胞质电位和pH梯度变化[2],两者在消毒原理上对核酸作用小。

  采用荧光定量PCR检测评估对ASFV的消毒效果时,未检测到Ct值的原因:一方面是消毒剂本身即具有核酸降解能力,另一方面是消毒前后进行的清洁、清洗也会清除ASFV核酸。由于荧光PCR方法原理是对病毒核酸检测,现场检测时若结果阳性,仅表示存在ASFV核酸,并不能说明病毒本身是否存活,是否达到有效灭活效果还应根据现场条件以及使用消毒剂种类、使用浓度、作用时间等因素综合分析。此外,也可考虑采用指示微生物方式进行辅助的消毒效果验证。综上所述,本研究评估了7类常用消毒剂灭活ASFV后,对荧光定量PCR检测结果的影响,可为ASFV消毒效果评价提供技术参考。

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