特异性识别K1荚膜大肠杆菌的噬菌体PNJ1809-36生物学特性及全基因组分析

本研究以K1荚膜大肠杆菌DE058(avian pathogenic Escherichia coli )为宿主菌,从鸡粪中分离烈性噬菌体PNJ1809-36并对其进行生物学特性的研究和基因组测序及分析。将噬菌体PNJ1809-36进行分离纯化,通过形态学观察、最佳MOI测定、一步生长曲线测定、温度和酸碱耐受性测定、体外裂解能力测定以及全基因组测序及分析来研究该噬菌体的生物学特性和基因组特征。结果显示:噬菌体PNJ1809-36能够形成清晰透明的噬菌斑,其电镜照片显示为具有收缩尾部的肌尾科噬菌体;宿主谱分析结果显示,该噬菌体能够特异性裂解具有K1荚膜的大肠杆菌;最佳MOI为0.01;一步生长曲线结果显示,其潜伏期为10 min,爆发期为40 min;噬菌体PNJ1809-36在40和50 ℃下存活良好,60 ℃ 30 min可使噬菌体完全失活;噬菌体在pH3~11之间均可存活,最适pH为6;体外裂解试验表明,该噬菌体可在6 h内完全抑制宿主菌的生长。经基因组测序与分析,噬菌体PNJ1809-36基因组全长为152 343 bp,GC含量为39.11%,含有277个开放阅读框(ORF),11个tRNA基因。同源性分析显示其与早期发现的K1特异性的短尾噬菌体(如K1F、K1E)的同源性较低,而与噬菌体nepoznato、PVP-SE 1和phAPEC8等K1特异性噬菌体同源性较高,基因序列相似性达90%。噬菌体PNJ1809-36是一株特异性识别K1荚膜大肠杆菌的烈性噬菌体,属于肌尾科噬菌体新的系统发育分支。其针对K1荚膜的特性,提示该噬菌体在鉴定K1型大肠杆菌和治疗K1型大肠杆菌引起的疾病方面存在潜力。

安徽部分地区猪场产肠毒素大肠杆菌的分离鉴定及其生物学特性分析

产肠毒素大肠杆菌(enterotoxigenic Escherichia coli,ETEC)是猪场仔猪黄白痢的重要病原之一。为调查安徽省猪场中ETEC的感染情况,在2018年对该省6个地区的17个规模化猪场的仔猪黄白痢样品进行了ETEC的分离鉴定。结果:经PCR鉴定,在479份病料中分离出110株ETEC菌株。对这些菌株进行血清型、耐药性和致病力分析表明,该110株ETEC菌株共鉴定出13种血清型,以O8、O20、O128为优势血清型。110株ETEC菌株表现出高耐药性,对强力霉素的耐药率高达100%(110/110);对新霉素、红霉素、庆大霉素、阿莫西林、四环素等抗生素的耐药率均高达70%以上,且多数菌株表现出多重耐药,其中9、10重耐药菌株数最多。分别将优势血清型O8、O20、O128菌株对小鼠进行攻毒,结果同一血清型中强毒株数量分别占该血清型菌株总数的50%(55/110)、72.7%(8/11)和66.7%(4/6),表明这些优势血清型菌株的毒力普遍较高。本研究为猪场ETEC引起的仔猪黄白痢的流行病学研究及防控提供一定的参考。

EAEC噬菌体PNJ1809-11和PNJ1809-13作为环境消毒剂的杀菌效果评估

【目的】分析2株肠聚集性大肠杆菌(EAEC)CVCC232噬菌体PNJ1809-11、PNJ1809-13的生物学特性,并对其作为环境消毒剂的杀菌效果进行评估。【方法】透射电镜下观察PNJ1809-11、PNJ1809-13的形态;通过宿主谱、最佳感染复数(MOI)、一步生长曲线、对pH和温度耐受性的测定分析PNJ1809-11、PNJ1809-13的生物学特性;比较2株噬菌体的体外杀菌效果和喷雾、雾化处理后的杀菌效果;检测噬菌体在模拟养殖环境下的耐受性,及喷雾处理的噬菌体制剂在模拟养殖环境下的杀菌效果和对宿主菌生物被膜的清除效果;分析宿主菌的抗性突变率。【结果】电镜下观察PNJ1809-11、PNJ1809-13均为肌尾病毒科噬菌体;PNJ1809-11可裂解155株大肠杆菌,PNJ1809-13可裂解46株大肠杆菌;噬菌体PNJ1809-11、PNJ1809-13的最佳感染复数(MOI)均为10,最适pH均为7;与PNJ1809-13相比,PNJ1809-11具有较好的热稳定性;在模拟的封闭装置中,将两株噬菌体分别经喷雾、雾化处理后,二者对宿主菌的杀灭效果均可达99%以上;对人工污染的粪便表面细菌的杀灭效果均达到99%以上。噬菌体PNJ1809-11、PNJ1809-13及两者的混合制剂(噬菌体鸡尾酒)对宿主菌CVCC232形成的生物被膜的裂解效率分别为78%、30%和83%。噬菌体PNJ1809-11在养殖温度、粪便pH以及阳光照射下,其耐受性均强于PNJ1809-13。宿主菌对PNJ1809-11、PNJ1809-13的抗性突变率分别为2.5×10^(-3)和1.0×10^(-3)。【结论】综上,噬菌体PNJ1809-11的环境耐受力更强,噬菌体鸡尾酒对生物被膜的裂解效果更好,提示噬菌体PNJ1809-13或噬菌体鸡尾酒经喷雾处理后具有作为环境杀菌剂的潜力。