中国甘肃舟曲县林下散养鸡临床样本致病菌流行情况及耐药性分析

本研究针对林下散养鸡场中致病菌耐药性问题，通过采集1315份临床样本，系统分析了E. coli、Shigella flexneri和Salmonella enterica的流行特征及耐药模式。结果显示E. coli对氨苄西林、头孢噻呋和土霉素完全耐药，多重耐药率达27.27%，为制定针对性防控策略提供了关键数据支撑。

　　

随着全球人口增长和城市化进程加速，人类对动物源性蛋白质的需求持续增加，鸡肉作为小农户和贫困社区的重要食物来源，其生产方式正朝着大规模集约化方向发展。这种生产模式的转变在满足需求的同时，也带来了传染病病原体在禽群间传播的风险增加。某些病原菌在鸡群中定植而不表现出明显症状，却对动物和人类健康构成潜在威胁。因此，生物安全措施、疾病历史和快速诊断技术对于降低集约化家禽生产系统的风险变得至关重要。

抗菌药物自发现以来在治疗传染病方面发挥着关键作用，全球约73%的抗菌药物用于食品动物生产。然而，过度使用和滥用成为抗菌素耐药性(AMR)产生的主要推手。2019年，AMR导致近500万人死亡，对世界经济构成严重威胁。如果当前不适当和过量使用抗菌药物的趋势持续下去，到2050年AMR将导致全球1000万人死亡，其中南亚和撒哈拉以南非洲地区的耐药病原菌相关死亡率最高。

禽类病原菌中的AMR不仅威胁动物健康，更对公共卫生造成严重挑战。耐药病原体如大肠杆菌(Escherichia coli)、肠沙门氏菌(Salmonella enterica)和福氏志贺菌(Shigella flexneri)可通过食物链传播给人类。特别值得关注的是，AMR基因在禽群中的传播以及通过食物链的可能传播途径。随着禽产品需求的增长，鸡群数量扩大，导致预防和治疗性抗菌饲料添加剂的过度使用。在南亚和非洲，抗菌药物常被用作饲料添加剂，这进一步加剧了抗菌素耐药性问题。

Escherichia、Shigella和Salmonella属细菌是导致鸡场高发病率和高死亡率的主要病原体，同时也是食源性疾病的主要致病源和AMR的重要贡献者。更严重的是，鸡可能生产受感染的鸡蛋，感染母鸡在蛋形成过程中可能污染胚胎。研究表明，家禽和禽产品是有害微生物的储存库。这些主要病原菌还能通过其可移动遗传元件将耐药基因传递给同一或不同细菌的其他菌株。受污染的家禽和禽产品可能通过食物价值链感染消费者。

禽类和农场可能通过受污染的禽产品、水、饲料、工作人员、车辆、风以及其他家养和野生动物感染Escherichia、Shigella和Salmonella菌种。此外，生物安全控制措施不足、微生物监测不充分以及食品链内微生物质量分析不到位，都可能导致农场污染。因此，监测禽场主要病原菌的流行情况对于提高抗菌治疗效果和追踪细菌耐药性进展至关重要。

在这项发表于《Poultry Science》的研究中，研究人员针对甘肃省甘南藏族自治州舟曲县海拔1200-2900米的林场养殖的自由放养鸡开展了系统研究。这些鸡只主要依靠草叶、种子、昆虫等自然资源获取饲料，白天大部分时间在户外觅食，仅晚上返回鸡舍。这种开放式养殖环境使得病原体传播难以预防和控制，生物安全问题始终是这类环境的关注焦点。

研究人员为开展本研究主要采用了以下关键技术方法：从7个出现严重健康问题的自由放养农场采集了1315份临床样本，包括口咽拭子(280份)、泄殖腔拭子(355份)、新鲜粪便(535份)和肠道内容物(145份)；使用标准化细菌培养、VITEK 2系统、Kirby-Bauer纸片扩散试验和PCR检测方法评估细菌流行率和抗菌药物敏感性谱；通过16S rDNA测序和生物信息学分析进行细菌鉴定；使用DNA提取试剂盒提取细菌基因组DNA，并通过PCR扩增和测序进行最终确认。

细菌鉴别

分离株在不同培养基上表现出独特的形态特征。在麦康凯琼脂上，大的粉红色菌落提示为E. coli；光滑、透明、不发酵乳糖且无变黑的菌落提示为Salmonella enterica；比Salmonella enterica菌落更光滑、圆形、苍白且较小的菌落表明为Shigella flexneri。在SS琼脂上进一步区分分离株，其中E. coli作为乳糖发酵菌生长为粉红色至红色菌落；Salmonella enterica因其产生H₂S而呈现无色至透明且中心黑色的特征；Shigella flexneri则形成无色透明菌落。TSI琼脂试验显示，E. coli由于发酵葡萄糖、乳糖和蔗糖产生酸性斜面酸性底部、剧烈产气(开裂)但不产生H₂S；Salmonella enterica显示碱性斜面酸性底部伴有黑化(H₂S产生)和弱产气，仅发酵葡萄糖；而Shigella flexneri显示碱性斜面酸性底部，无气体或H₂S产生，仅发酵葡萄糖。

临床样本中病原菌的分离

通过细菌培养、生化鉴定、16S rDNA测序和生物信息学分析，从1315份临床样本(584份来自表观健康禽只，293份来自病禽，438份来自死禽)中共分离鉴定出456份病原菌样本。E. coli是最普遍的细菌(表观健康鸡中18/584，占3.08%；病鸡中33/293，占11.26%；死鸡中140/438，占31.96%)，其次是Shigella flexneri(表观健康鸡中22/584，占3.77%；病禽中20/293，占6.83%；死禽中44/438，占10.05%)和Salmonella enterica(表观健康鸡中12/584，占2.05%；病禽中8/293，占2.73%；死禽中45/438，占10.27%)。

E. coli、Shigella flexneri和Salmonella enterica分离株的抗菌药物敏感性谱

从1315份生鸡样本中分离出E. coli191份，Shigella flexneri86份，Salmonella enterica65份。抗菌药物敏感性测试显示，E. coli分离株对氨苄西林、头孢噻呋和土霉素表现出完全耐药性(191/191；100%)，对多西环素(181/191；94.76%)、新霉素(163/191；85.34%)和泰乐菌素(118/191；61.78%)具有高耐药率。几乎所有E. coli分离株均对甲氧苄啶-磺胺甲恶唑(182/191；95.29%)、头孢氨苄(103/191；53.93%)和恩诺沙星(100/191；52.36%)敏感。

Shigella flexneri分离株对新霉素表现出耐药性(57/86；66.28%)，其次是对土霉素(53/86；61.63%)和青霉素(50/86；58.14%)，同时对甲氧苄啶-磺胺甲恶唑和头孢噻呋高度敏感(70/86；81.40%)。

在Salmonella enterica分离株中，新霉素耐药性最高(43/65；66.15%)，其次为土霉素(40/65；61.54%)。虽然甲氧苄啶-磺胺甲恶唑表现出最高的敏感性抑制(53/65；81.54%)，其次为头孢噻呋(52/65；80.00%)、氨苄西林(51/65；78.46%)、头孢氨苄(44/65；67.69%)以及恩诺沙星和多西环素(37/65；56.92%)。

E. coli、Shigella flexneri和Salmonella enterica分离株的多重和多重抗菌药物耐药谱

结果显示，E. coli表现出广泛的耐药性(XDR)，对7类抗菌药物中的5类(青霉素类、四环素类、氨基糖苷类、大环内酯类和头孢菌素类)耐药，MAR指数高(0.54)。Shigella flexneri符合多重耐药(MDR)标准，显示对7类抗菌药物中的3类(青霉素类、四环素类和氨基糖苷类)耐药，MAR指数中等(0.27)。相比之下，Salmonella enterica显示非MDR状态和最低的MAR指数(0.18)，表明治疗选择相对较好。

研究结论表明，Escherichia、Shigella和Salmonella菌株是危害中国甘肃省舟曲县林场自由放养鸡健康和生产力的主要病原菌。这些病原体表现出对甲氧苄啶-磺胺甲恶唑和恩诺沙星的敏感性，同时对土霉素和新霉素具有显著耐药性。多重耐药食源性病原体的出现强调迫切需要采取多方面的方法来缓解抗菌素耐药性。

讨论部分强调，自由放养鸡养殖中抗菌药物的广泛应用可能导致病原菌中AMR的发展，使疾病管理复杂化。主要共生菌(如E. coli)中AMR的出现代表了禽类健康系统面临的重大挑战。研究结果与全球报告一致，强调Shigella作为牲畜中的主要病原体，对禽类生产造成经济损失并构成公共卫生风险。与西北中国相比，较低的流行率和耐药率可能反映了抗菌药物使用、农场管理实践或更严格的生物安全措施方面的地区差异。

较低的MDR率表明该地区抗菌药物管理计划的潜在有效性。这些发现强调需要持续监测牲畜中的Shigella以追踪流行率和耐药趋势。虽然观察到的较低耐药率可能表明负责任抗菌药物使用的进展，但对 critically important 抗菌药物(如土霉素和青霉素)的持续耐药性突出表明需要持续警惕和替代策略来对抗牲畜系统中耐药Shigella菌株的传播。

为解决AMR和改善禽类疾病管理，研究人员建议使用植物提取物和药用植物中的生物活性化合物，如生物碱、黄酮类和香豆素，这些物质表现出抗菌、抗氧化、免疫调节和促进生长的特性。同时推荐竞争性排除方法、替代疗法以及有效细菌疫苗的开发。维持宿主遗传抗性并将这些措施纳入禽类养殖实践可能为管理感染提供可持续解决方案，同时减少对传统抗菌药物的依赖。需要进一步研究探索遗传抗性机制和替代饲料添加剂在减少抗菌药物依赖的同时维持禽类健康和生产力的功效。

这项研究为制定针对性干预措施提供了科学依据，对于保障动物和人类健康具有重要意义，为自由放养禽类系统中抗菌素耐药性的知识体系做出了重要贡献。