关于粪坑中病原体检测的信息很少,但粪坑检测或可作为疾病评估的方法。
在美国养猪业,猪冠状病毒已存在多年(Stevenson等,)。当猪出现胃肠道疾病的临床症状时,传染性胃肠炎病毒(TGEV)、猪流行性腹泻病毒(PEDV)和猪德尔塔冠状病毒(PDCoV)依然可列入鉴别诊断清单(Marthaler等,;Turlewicz-Podbielska和Pomorska-Mól,;Xia等,;Zimmerman,)。遗憾的是,PEDV和PDCoV均是种猪群发病的原因,这表明病毒会在猪群内继续传播。
尽管这两种病毒在种猪群中的发病率均低于10%(MSHMP,),但在生长群中的情况并不清楚。生猪生产公司持续投入资源,希望在其下游生产环节中消除这些病毒,协助控制区域疫情(Drebes,)。然而,关于这些病毒是如何不断感染猪群的,我们仍有重大的信息缺口。
为了阐明病毒的流行病学情况,我们决定开展一个试点项目,用以估计冠状病毒在粪坑中的流行率。了解病毒的传播范围以及它是否存活,将有助于建立更强大的生物安全方案,尤其是猪粪管理活动的相关方案。
年秋季,我们在美国中西部对总共个粪坑样本进行了横向研究,这些样本来自参与莫里森猪健康监测项目(MSHMP)的五家公司个猪场中的个猪舍。明尼苏达大学兽医诊断实验室通过RT-PCR(逆转录聚合酶链式反应)检测粪坑样本中是否存在猪冠状病毒(例如TGEV、PEDV和PDCoV)的遗传物质(RNA)。接着对细胞培养物进行病毒分离来进一步检测阳性样本,以评估样本中存在的病毒是否存活。然后提交病毒浓度最高的样本进行测序。
在所检测的个样本中,48个(16%)猪场检出PEDV。当通过循环阈值(ct值)间接评估样本中病毒量时(ct值越低表明遗传物质浓度越高),ct值中位数为33。五个样本的ct值≤25,表明含有高浓度的病毒RNA。在这一数据集中,育肥猪场样本的PEDV浓度最高(图1)。
就PDCoV病毒的情况而言,19个(6.3%)猪场检出PDCoV病毒,ct值中位数为34。与PEDV一样,很多生长场都检出阳性病毒。
最后,在所有样本中均未检测到TGEV。在病毒存活率方面,经病毒分离,在检测样本中未检测到活病毒。提交测序的样本没有产生任何序列。
图1不同类型猪场PDCoV和PEDV阳性粪坑样本的循环阈值
在人类医学中,采取了与本文类似的方法,将基于废水的流行病学作为监测方法,展开了对新冠肺炎的调查工作(Melvin等,)。由于新冠感染者可以通过粪便排出病毒,因此对废水管网进行采样可以提供一些估值,有助于了解人类冠状病毒的排毒情况,从而为预测和传播模型提供信息(Michael-Kordatou等,;Rooney等,)。
就养猪业而言,关于粪坑病原体检测的信息很少。目前没有粪坑采样方案,需要更多的研究来了解阳性结果对猪群健康的重要影响,并评估检测的敏感性。由于未对抽样猪场的猪只进行检测,我们无法确定检测到的病毒RNA是来自当前批次还是前一批猪。但是,在粪坑中检测到冠状病毒,而且在某些情况下检测到高浓度冠状病毒,这一事实可能表明,受感染猪只近期可能圈养在该猪舍中。因此,从监测和风险评估的角度来看,当前采样和检测方法产生的结果可能是有用的。需要进一步研究来了解这些发现意味着什么,并进一步确定阳性粪坑的风险,尤其是在清粪期的风险。