仔猪大肠杆菌基因工程疫苗
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仔猪大肠杆菌病基因工程灭活疫苗
K88ac-ST1-LTB)
新生仔猪大肠杆菌病是由产肠毒素性大肠埃希氏菌(Enterotoxigenic E.coli ,ETEC)引起的一种高度接触性、急性、致死性腹泻,特征是排黄色或黄白色稀粪。临床上以1〜7 日龄新生仔猪下痢为主要特征,其中1—3 日龄最多见。个别耐过仔猪经较长时间才能正常生长,但病愈存活后其生长发育和生产性能指标受到严重影响。
大肠杆菌性腹泻在我国广泛流行,新生仔猪大肠杆菌性腹泻的发病率和死亡率在不同地区各有差异,发病率为5.69%〜86.5%,死亡率为17.0%〜73.0% 。本病是影响养猪业发展的主要疾病之一。
产肠毒素性大肠杆菌(ETEC)有两类致病因子:一类为黏附素(或称定居因子,起吸附固定作用,主要分为K88 K99 987P、F41等,其中以心为主。另一类为肠毒素(耐热性肠毒素ST和不耐热性肠毒素LT),是直接导致腹泻的因子。细菌通过黏附素固定在肠黏膜表面,大量繁殖后产生ST与LT两种肠毒素,引起剧烈腹泻,脱水、酸中毒、低血钾等。
辽宁益康生物股份有限公司科研人员经过大量的流行病学调查,病原菌的分离鉴定,致病因子的研究,从细菌致病机理出发,成功地研发出免疫谱宽,免疫效果好,使用安全的仔猪大肠杆菌基因工程疫苗,从根本上解决了新生仔猪大肠杆菌性腹泻免疫预防这一难题,现将有关情况报告如下。
一、疫苗免疫机理
妊娠母猪临产前进行大肠杆菌基因工程灭活疫苗免疫接种,产生三种抗体(抗ST1 抗体、抗LT 抗体、抗K88 抗体),仔猪出生后吮食初乳,获得母源抗体产生被动免疫,从而抵抗大肠杆菌在肠道定居增殖,有效中和肠毒素,获得保护力。
二、产品特点
1、具有良好的免疫原性。
针对致泻因子耐热肠毒素(ST)、不耐热肠毒素(LT)和主要黏附因子心,采用基因工程技术构建的GE-3菌株,可以有效表达K88ac-ST i-LT B融合蛋白,并辅以氢氧化铝胶佐剂,在保留了K88ac和LTB良好免疫原性基础上,赋予了ST1免疫原性。
2、构建菌株优良稳定。
通过对菌株的安全性、有效性、菌种限定代次及保存条件、疫苗保存条件及保存期等试验,证实了该菌株是一株良好的疫苗候选株。
3、该疫苗生产工艺科学、质量稳定。
通过对菌株发酵培养的培养基、诱导剂及其诱导条件、通气量及菌液灭活等进行了筛选和优化,确定了工业化生产工艺,并通过安全性、效力检验等试验,批次间稳定。
4、本疫苗安全性可靠、无毒副作用。
采用实验动物模型接种,田间与区域本动物接种等试验进行安全性评价,表明本疫苗无肠毒素活性、无致病性,妊娠母猪临床母猪全部存活,均无流产、死胎和胎儿畸形等现象,分娩正常,所产仔猪生长发育良好。
5、免疫效果确实。经仔猪免疫保护试验证实,灭活疫苗免疫初产怀孕母猪两次,新生仔猪吮食一天
初乳后,用大肠杆菌强毒C83902 (K88ac+、ST+和LT+)株攻击新生仔猪,均获得了较好的免疫保护:保护率为90~97.4%,比未免疫组高16.17% ,平均日增重提高40g 。
三、安全试验、效力试验及推广应用效果情况
1安全试验
(1)倍量接种安全试验
于不同猪场随机选取妊娠母猪200头,于临产前15〜20天,颈部肌肉注射本疫苗,每头10 mL,分两侧注射。所有免疫接种的妊娠母猪均无任何不良反应,也无流产、死胎和胎儿畸形等现象,妊娠母猪分娩正常,所产仔猪生长发育良好。
(2)田间扩大安全试验
采用5个批次疫苗,试验母猪分别于产前30~35日和15~20日各颈部肌肉注射疫苗
5mL,观察至分娩。约35日观察期内,试验母猪的临床表现正常,没有出现精神沉有•厌食或注射局部变化,体温正常。
5批疫苗使用的总体情况显示,疫苗免疫母猪所产仔猪健康,疫苗的使用对免疫猪的产仔率没有影响。5批疫苗共免疫母猪1299头,共产仔13627头,疫苗免疫母猪平均产仔10.5头左右;对照组共设置母猪126头,共产仔1249头,对照母猪平均产仔9.9头左右。
2、效力试验
(1)免疫攻毒
表1 新生仔猪吮食初乳4 h后攻毒保护率对比
表2 不同哺乳时间仔猪攻毒保护率对比
(2)田间免疫效果试验
在辽宁瑞嘉原种猪场进行的田间试验结果:试验组(免疫K88ac-ST1-LTB三价灭活疫苗)比对对照组(未免疫)保护率高38.22%,仔猪成活率高16.17%,平均日增重高0.08 Kg。表现出了明显的优势。
(3)区域免疫效果试验
于辽宁、河北、山东、黑龙江、吉林等地猪场随机选取妊娠母猪650头,于产前30〜35 d和15〜20 d,经颈部肌肉注射各免疫1次,每头5 mL。免疫母猪共产仔猪
7156头,发生新生仔猪大肠杆菌性腹泻126头,发病率为1.76%,死亡21头,死亡率
为0.29%,对照组发病率为40.29%(139/345)、死亡率为20.58%(71/345),两组的发病率
和死亡率均呈极显着差异(P<0.01)
3、推广应用情况
依据农业部批准《中华人民共和国农业部兽用生物制品临床试验批件,201002号》,于2010年02〜11月在辽宁省黑山县、辽阳市、海城市、建平县、营口市5个猪场进行了区域性
临床试验,试验情况如下。
(1) 5个猪场的试验仔猪与对照仔猪的发病数据显示,试验组共产仔猪13627头,
发生黄白痢腹泻试验仔猪的数量为667头,试验仔猪发生黄白痢腹泻的数量占试验组仔猪总数量的4.89% (667/13627);对照组共产仔猪1249头,对照仔猪发生黄白痢腹泻的数量为127头,发生黄白痢腹泻对照仔猪的数量占对照组仔猪总数的10.17%
127/1249),
试验仔猪的发病率较对照仔猪的发病率低了 5.28个百分点。
(2)5个猪场对发生黄白痢腹泻的仔猪进行投药治疗后,试验组667头仔猪发生黄白痢
腹泻死亡86头,占发生黄白痢仔猪数量的12.89% (86/667);对照组仔猪127头发生黄白痢腹泻死亡23头,占发生黄白痢仔猪数量的18.11% (23/127)。试验组仔猪黄白痢的发生率降低的同时,伴随着抗生素的治疗后,试验仔猪较对照仔猪的黄白痢死亡率
低了5.22个百分点。
(3)5个试验猪场的母猪全部分娩正常,新生仔猪全部健活。5个试验猪场新生试验仔
猪13627头,其中包括各种死因在内共死亡919头,试验组仔猪断奶存活12708头,断奶存活率为93.26% (12708/13627 ),5个对照猪场新生对照仔猪1249头,其中包括各种死因在内共死亡99头,对照仔猪断奶存活1150头,断奶存活率为92.07( 1150/1249)。断奶后仔猪存活率较对照仔猪的存活率高出1.19个百分点。
四、效益分析
根据临床试验数据统计分析,假设一头母猪按单胎产仔10头,仔猪成本230元/头, 跟胎免疫后新生大肠杆菌性腹泻发病率由10.17%降到4.89%,药物治疗后大肠杆菌腹泻
病死率由18.11%降到12.89%,治疗费用节省支出3.17元,治疗后因病致死减少0.12头, 降低损失27.86元。按现市场成本计算,每头母猪免疫疫苗后间接产生经济效益累计31.03 元。
五、疫苗使用说明
1、主要成分与物理性状
含灭活的基因工程菌株GE-3,灭活前至少1010CFU/m l。静置后,上层为淡黄色澄明液体,下层为灰白色沉淀,振摇后呈均匀混悬液。
2、作用与用途
用于预防新生仔猪大肠杆菌性腹泻。
3、用法与用量
未经本疫苗免疫过的妊娠母猪分别于产前30〜35日和15〜20日各肌肉注射1次, 每头5 ml。以后产前15~20日免疫1次,每头5 ml 。