文摘

Reisolation的牛结核分枝杆菌从接种基质用于遵循可行的持久性牛分枝杆菌细菌暴露于自然在12个月期间的天气状况。环境因素不断记录,以及影响因素牛分枝杆菌持久性(即。,temperature, season, and substrate) were studied using survival analysis and Cox's proportional hazards regression. Persistence of牛分枝杆菌环境中显著缩短在春夏季节,平均每日最高温度在12个月期间。牛分枝杆菌坚持88天在土壤、水和干草58天,43天玉米。这些研究表明,牛分枝杆菌细菌持续足够长的时间来表示风险暴露的牛和/或野生动物和加强证据表明牛农业生物安全,努力消除白尾鹿的补充喂养会降低牛结核病传播的风险和牛和鹿的数量之间的关系。

1。介绍

牛结核病(TB)的流行焦点,由单一的一种牛结核分枝杆菌,已被确定在白尾鹿(Odocoileus virginianus)在密歇根州东北低1- - - - - -3]。溢出的牛分枝杆菌感染白尾鹿,牛被怀疑在大多数52牛农场在同一地区的国家确定为牛结核病以来积极强化监测结核病在密歇根牲畜1998年三周(密歇根农业部门;美国农业部蚜虫/ VS)。野生动物水库对牛结核病的出现在密歇根,和证据之间的疾病传播感染自由放养白尾鹿种群和国内的牛,不得不重新评估的理解在北美牛结核病的流行病学。疾病传播之间的鹿和牛在密歇根州被认为发生在没有物种之间的密切联系(4]。这种质疑的作用间接传播牛分枝杆菌牛结核病的流行病学和确定了需要调查的持久性牛分枝杆菌污染环境和潜在作用的基质的传播牛分枝杆菌和野生动物和牛的数量之间的关系。

的持久性牛分枝杆菌间接传播环境和角色的牛结核病的流行病学在密歇根以来一直讨论当前结核病疫情在密歇根州在1997年首次描述(2]。牛结核病感染白尾鹿今天可能与大量的牛感染有关牛分枝杆菌在密歇根州在1950年底的5然而,)的建立和持久性牛分枝杆菌自由放养的白尾鹿在密歇根州被认为是受到东北冬天的长期实践喂养鹿在该地区的2]。成堆的供养,开始吸引鹿和提高他们的生产力和冬季生存,被认为导致结核病的传播在白尾鹿通过(1)增加当地的密度和接触动物和(2)提供一个网站的间接传播结核感染通过污染的饲料鹿脱落牛分枝杆菌唾液或鼻排放和随后的感染天真的鹿的食用被污染的饲料(2,6]。这是支持的证据表明特定的补充喂养方法,通常表明大规模饲养,与越来越牛结核病的风险在鹿在密歇根7]。

的作用牛分枝杆菌污染环境基质之间的跨物种传播的牛结核病牛和鹿也被调查(8,9]。虽然牛分枝杆菌没有发现任何测试的环境基质中,特定的牛管理实践和环境因素是否会被证明与结核病有关牛的农场在密歇根东北过去(10]。这些做法可能促进牛结核病的间接传播从鹿牛通过牛分枝杆菌被污染的基质。确定的因素和实践包括牛地区池塘或开放水源,维持牛外50%以上的时间,保护饲料喂养,浇水牛外,不用于牛鹿。

证据表明,间接传播的机会牛分枝杆菌白尾鹿和牛之间存在在密歇根州在当前东北牛和鹿管理实践。数据的持久性牛分枝杆菌在各种环境基质和影响其生存至关重要的因素的进一步了解牛结核病的传播和流行病学在密歇根的复杂性。除了有助于我们对牛结核病动力学的理解在此系统中,信息的持久性牛分枝杆菌环境中支持的努力改善牛农业生物安全协议和维护适当的喂养和限制引诱畅所欲言的白尾鹿和其他野生动物。

实验研究在新西兰、澳大利亚、南非、英国和爱尔兰,显示牛分枝杆菌坚持典型环境基质不同数量的时间11- - - - - -15]。

本研究旨在描述持久性的密歇根应变牛分枝杆菌在典型环境基质(玉米、干草、土壤和水)暴露于自然天气条件在密歇根州。影响因素的持久性的长度,或生存时间牛分枝杆菌在环境中也被调查。这项研究的目的是确定是否牛分枝杆菌能生存在环境基质足够长度的时间作为感染源牛和/或野生鹿。

2。材料和方法

2.1。文化、媒体和生长条件

密歇根州的牛结核分枝杆菌从冰冻的文化吗牛分枝杆菌原本孤立的从2002年的自然感染的咽后的淋巴结2岁的荷斯坦奶牛来自密歇根。动物被列为一个反应堆颈比较测试,毛重和微观损伤符合牛结核病在验尸。冰冻的牛分枝杆菌文化是添加到10毫升的麦德7 h9与麦德ADC浓缩肉汤培养分枝杆菌(becton dickinson, Cockeysville,医学博士,美国)。多个10毫升瓶牛分枝杆菌接种7 h9肉汤孵化在37°C 21到30天。集落形成单位的最终浓度牛分枝杆菌液体培养股票(CFU /毫升)决心通过监测浊度,然后对选择性7 h11进行菌落计数琼脂(becton dickinson)板接种100μL (牛分枝杆菌1:液体股票,1:10日100年,1:1000和1:10000稀释。血液和CNA琼脂板注射牛分枝杆菌液体培养股票监控污染。

2.2。环境基质

试验所选用的基质包括草干草,土壤,水,玉米苞。草收集干草饲料存储区域的密歇根州立大学(MSU)大型动物兽医教学医院在东兰辛密歇根州,美国。从贝克林地土壤收集(Rachana Rajendra热带鸟类保护区)位于南密歇根州立大学校园的中央部分。水从大池塘的中心收集贝克林地和红雪松河在农场巷桥在密歇根州立大学校园。玉米苞是购买20磅(约9公斤)袋从当地饲料店。环境基质被储存在4°C没有光照。

一组环境基质由4样品每个草干草,土壤,水,玉米苞总共16。球半品脱(236毫升)定期Can-or-Freeze jar满心5通用的干草,10通用的土壤,10转基因玉米,或10毫升的水。一半的sample-filled jar热压处理过的2小时在121°C和20 psi消毒内容。每个样本组16被确认与独特的彩色胶带和一个标签表示样本类型、样本集数量,高压蒸汽状态和阴影或nonshade治疗。

2.3。设备(实验室和户外围栏)

牛结核分枝杆菌样本接种,样品处理和牛分枝杆菌隔离程序都是在生物安全级别III (b13)实验室诊断人口和动物健康中心(DCPAH)在密歇根州立大学(密歇根州立大学)。

的牛分枝杆菌环境持久性研究进行了结构在混凝土板沿北围墙牲畜MSU DCPAH以南的防范设施。的结构由一个封闭的“笼”4.88米×7.62米×2.44米,镀锌钢框架覆盖着2.44毫米击剑(与2.44毫米孔链链接类型栅栏)各方包括顶部。铁笼子的底部冲洗与混凝土板或埋藏在地面以下。低于底部铁路被关闭任何差距为0.61米×1.22米木梁。一个锁着的门被内置到外壳的一端与最小间隙混凝土板和门框上。

击剑排除所有鸟类和小型哺乳动物。结构建于排除牲畜和/或鹿,而该提案不太可能在他们进入防护防范设施和实验围栏仅限于授权的个人。

指定的组牛分枝杆菌接种环境基质被放置在二级透明塑料容器2行钢表上设置在外壳内。1日样品容器钢线表满是黑色的遮阳布。所有二级样本容器内衬砾石和砂和金属丝网覆盖保护。

2.4。环境监测

WeatherHawk气象站,坎贝尔科学分工,Inc .,在外壳的中心位置。车站是由太阳能电池板充电电池组。环境数据收集包括降雨(毫米),风速(米/秒),温度(°C),湿度水平(%)和太阳辐射(W / m²)。蒸散、太阳辐射、温度、风速、湿度,也与天气WeatherHawk虚拟软件计算。气象站的程序来记录数据每隔20分钟,一天24小时。环境数据从气象站下载一个Excel(美国微软公司,微软,洗)使用无线系统桌面计算机上的电子表格。温度和降水数据也被收集在同一时期从密歇根州的一个气象站天气自动化网络(MAWN)鹰市普雷斯克岛县,密歇根州,美国牛结核病的区域。

2.5。接种与牛分枝杆菌

每个基质样品接种50000菌株的菌落牛结核分枝杆菌原本孤立的淋巴结在密歇根的一头牛,牛结核病阳性,并与病理损伤的典型在验尸牛分枝杆菌感染。样本接种b13实验室。样品瓶然后用塑料密封,防泄漏的盖子和运送到了户外实验围栏,位于500米的b13实验室,在密封和标记冷却器。然后将每个样本集是放置在二次容器内上述附件。从每个样品罐和塑料盖子被钢丝网是放置在二次容器和安全的。

2.6。研究设计和抽样

的持久性牛分枝杆菌在环境基质是评估/ 4采样周期呈现在图1。对于每一个采样周期,12套16样品(4草干草,玉米4水、土壤和4)注射牛分枝杆菌使样品处理吗牛分枝杆菌隔离时间0到11点额外的时间点。第一个示例期限长达12个月。样本被放置在附件11月8日,2004年。样本集与最后一组加工处理每月的11月9日,2005年。嵌套在了三个额外的采样周期采样,以便季节性数据的收集。第一个季节采样周期“A”是为58天在秋季/冬季(11月8日,2004 - 2005年1月6日)。第二个采样周期“B”是冬季88天/春(2005年2月4日- 5月3日,2005)。第三个采样周期“C”是春夏期间为74天(2005年5月20日- 8月2日,2005),和一组样本处理每月的11月,2004年12月,2005年。在每个季节采样周期十二16集牛分枝杆菌接种样本放置在环境样品外壳(图2)。的持久性牛分枝杆菌随着时间的推移,决心通过处理样本集对分枝杆菌培养和试图隔离牛分枝杆菌0时刻和11个额外的时间点。环境样品外壳的大小有限的样本集数量可以放置在外壳在任何给定的时间,限制了每个采样周期到12集的数量。样本集合处理的时间表是略有不同的季节为了捕获的模式牛分枝杆菌死亡时间(数量的集落形成单位从100年独立μL加工样品)和最后的时间点积极和负面牛分枝杆菌文化从一个样品记录特定样品基质处理。显示在图1、样本集“秋天/冬天”时期收集每隔一天2周,然后每周在58天,样本集的“冬季/春”收集每周超过88天,样本集的收集“春夏”第三天,然后每周大约74天的时间。

2.7。环境样品的处理

在预定的采样点的一组样本收集从环境样品外壳和运输(在一个密封的盖子替换和冷却器)的b13实验室进行处理。样品基质被允许来处理如果冻结在收集前室温。所有样本处理使用结核病文化工具包和裂解鲜美II(综合研究技术,LLC探索诊断公司,巴尔的摩,马里兰州)和罚款等人协议标准化的处理环境样品(干草、土壤和水)分枝杆菌培养(16]。在原来的容器收集样本处理(球1/2品脱(236毫升)定期jar)。如果有必要,就像干燥的样品一样,无菌水(5 - 10毫升)添加到固体基质。样本和均质粉获得叶片单元和垫片罐子,反相,混合他们30秒高家用搅拌机。

样品放置直立,被允许接受30分钟。5毫升的液体从每个样本被转移到50毫升锥形管包含10毫升的净化解决方案(20 x Tris-citrate缓冲区,CB-18股票,支持,和水)。样本与涡混合机和孵化37°C 75分钟。无菌水被添加到50毫升马克在每个管、混合和离心20分钟3000克。Pellet-containing管完全被套利交易。吸管被用来删除所有,但1 - 3毫升的液体从样品没有明显的颗粒。的颗粒是resuspended上层清液回流。一毫升无菌水和混合。0.5毫升样品被转移到2.0毫升标记低温瓶和冻结在−80°C和维护额外的实验或后续测试。2 x再悬浮溶液(10毫升之一x-enzyme股票-木霉属harzianum提取、溶菌酶和Lysobacter提取,支持添加到每个样本和样本孵化45分钟37°C。

2.8。分枝杆菌培养和隔离

CB-18处理样本接种到固体7 h11选择性盘子(becton dickinson)通过转移100μL加工样品到盘子和样本平均地分散到媒体与单个L型分离器。两个文化复制设置为每个样本在37°C和盘子孵化12周和集落形成每周检查。典型的牛分枝杆菌菌落计数和记录在实验室数据表。抗酸的涂片分析证实抗酸的细菌的存在使用标准协议来准备幻灯片,染色,和考试17]。的一个子集抗酸的积极的隔离被证实结核分枝杆菌复杂的种群使用基因探针(AccuProbes Gen-Probe,圣地亚哥,加利福尼亚州,美国)。

2.9。数据分析

分枝杆菌培养结果,记录在实验室数据表为每个采样周期,在Excel电子表格输入(Excel, Microsoft Office XP专业,雷蒙德,洗、美国)。天气的数据记录和分枝杆菌培养结果导入到SAS软件(SAS 9.0版本,SAS研究所Inc .) 2003年,卡里,数控、美国)和总和。总结每个采样周期的天气记录被创建和描述性统计生成的持久性的牛分枝杆菌在每个样本类型所有的采样时间。用SAS软件进行统计分析。

不同的意思牛分枝杆菌生存时间(持久性)置于阴凉处/ nonshade样本处理和消毒/ nonsterilized治疗基质比较使用测试。测试平均生存时间的显著差异(持久性)的样本类型和采样季节(秋季/冬季,冬季和春季,春季/夏季),我们使用方差分析(方差分析)的Bonferroni调整值为多个比较。评估实验样品的牛结核病状态之间的联系(正面和负面)和协变量(样本类型、阴影/ nonshade和消毒/ nonsterilized衬底)使用Cochran-Mantel-Haenszel进行卡方测试或2-tailed确切概率法在适当的地方。

生存分析是用来比较的持久性牛分枝杆菌季节之间的环境和学习环境因素的影响牛分枝杆菌生存在整个赛季。从样本接种第一-牛结核病文化后积极的牛结核病文化作为生存时间,或牛分枝杆菌持久性,为每个样本。日志级别和Wilcoxon测试是用来比较的生存分布牛分枝杆菌环境中持久性测试在3季节。生存函数或kaplan meier曲线牛分枝杆菌持久性的三个赛季,在每个4基质在三个赛季被绘制。Cox比例风险回归是用于研究的影响nonweather-related协变量(样本类型、阴影/ nonshade和消毒/ nonsterilized衬底)和季节牛分枝杆菌生存环境中。

Cox回归模型选择是用来识别特定的天气或季节因素影响的生存牛分枝杆菌在环境中。天气数据概括为日常意味着,最大值和最小值降雨量、风速、温度、湿度、气压计读数、太阳辐射、土壤水分蒸发蒸腾损失总量。斯皮尔曼相关系数(r)计算识别潜在的区域之间的多重共线性与天气有关的危险因素。

一个多变量Cox比例风险回归模型是基于单变量的初始评估模型开发的每个与天气有关的危险因素。模型包含weathered-related危险因素都是重要的价值似然比检验(轻轨)。高度相关的与天气有关的风险因素被由于冗余信息和multicollinierity(例如,太阳辐射与温度)和蒸散都是高度相关的。有目的的协变量的选择和修改变量的分段法评估条目价值的。15和the “stay” or removal价值的。20.were used to build the final multivariable model for牛分枝杆菌生存环境中。

3所示。结果

详细的结果牛分枝杆菌接种基质提出了在这一节中列出的三个采样周期的图1代表季节秋天/冬天“A”,“B”冬季/春天和春夏“C”。详细的结果并不提供长达一年的采样周期图中概述1因为没有牛分枝杆菌细菌分离样品处理月三到十二年级。最初的2个月12个月采样周期是由采样周期”“秋天/冬天,天气条件在表上的数据1和数据牛分枝杆菌持久性表中给出2。

3.1。分枝杆菌培养

一百九十二样品复制三种采样期(总576)处理牛分枝杆菌隔离。文化与模具和其他污染nonmycobacterial物种中检测出13%的样本处理采样周期秋天/冬天“A”和冬季/春天“B”和50%的样本处理采样周期春夏“C”。样品基质消毒之前牛分枝杆菌接种有显著降低污染的几率在所有采样时间(“A”:,;“B”:,;“C”:,)。

3.2。环境条件

秋天/冬天最冷的采样周期的“A”,冬季和春季“B”中间,和春夏“C”与降水量最大,最温暖的太阳辐射最高,最大程度的蒸散(表1)。每日平均温度和每日平均降雨量记录在密歇根自动气象站气象网络鹰市普雷斯克岛的国家,美国密歇根州牛结核病流行地区在同一时间温度显示类似的趋势模式(高点和低点)和类似的降水模式。正如所料,日平均温度气象站牛结核病流行地区北部大约是在所有采样时间(表3度低1)。

3.3。持久性的牛分枝杆菌在环境中

牛分枝杆菌坚持基质暴露于环境条件平均一个月在凉爽的秋季/冬季,冬季和春季条件和时间平均为7天(表在温暖的春/夏季条件2)。从接种到最后积极牛分枝杆菌样品和时间从去年积极接种后第一个负面牛分枝杆菌样本。最低的平均和最大生存时间是在春天/夏天采样周期“C”。最大生存时间在所有基质类型和采样季节被记录在一个土样在冬季和春季“B”。土壤样本牛分枝杆菌积极的在最后的采样点88天。最短的生存期被记录在干草样本春夏“C”。样品当时正0时刻但负1采样点3天。均值和最大生存时间在每个赛季每个基质类型呈现在图3。总体均值和最大生存时间在所有基质类型在每个季节呈现在图4。

的数量牛分枝杆菌积极的复制样品,和数量牛分枝杆菌殖民地恢复/样品,快速下降的头7到14天暴露于环境条件。的隔离牛分枝杆菌从基板暴露于环境条件更间歇14天后和积极的样本通常是确定基于小于5的隔离牛分枝杆菌每100人的殖民地μL的样本。的百分比牛分枝杆菌积极复制记录在每个采样点和集落形成单位孤立的数量显示在数字5和6。

3.4。持久性的季节性因素的影响牛分枝杆菌在环境中

底物类型的持久性的影响牛分枝杆菌在环境变量中。在春夏时期“C”生存在水大大延长。秋天/冬天“A”时期生存似乎大大延长干草,春天和冬天/“B”时期的生存土壤中似乎大大延长。生存概率曲线牛分枝杆菌在土壤、玉米、干草和水在所有季节是如图7。曲线出现类似和日志等级统计证实,不同的基质类型的生存曲线不明显不同(,)。在所有季节中没有显著差异的生存牛分枝杆菌在一个示例与另一个类型。

牛结核病之间没有发现显著的关联状态样本和是否消毒牛分枝杆菌接种。接种的位置样本在树荫下或阳光直射没有显著影响牛分枝杆菌生存,但在所有样本的平均存活时间更长,季节在那些置于阴凉处。平均生存时间的差异在阴影和nonshaded样品接近意义秋天/冬天“A”和“C”春夏季节(表3)。

3.5。赛季的影响牛分枝杆菌环境中持久性

图8说明了生存概率曲线牛分枝杆菌生物体暴露于环境条件在秋天/冬天的“A”,冬天/春天“B”和“C”春夏。日志等级相关统计数据是高度显著差异(χ2 = 19.88,季节之间的概率。共时分析最大似然估计(阴影/ nonshade、基质类型、消毒/ nonsterilized基质,和阴影之间的交互/ nonshade和季节)被添加到模型清楚地表明它是赛季的生存概率的差异(表4)。

3.6。天气的影响牛分枝杆菌环境中持久性跨季节

Cox比例风险的回归模型,用于确定的相对影响相关的各种天气因素一起导致环境持久性的季节性差异牛分枝杆菌显示,温度是最具影响力的因素牛分枝杆菌生存。天气因素的数量记录在整个采样周期和生存的显著相关牛分枝杆菌的环境,然而,许多这些因素相关。的单变量风险率和95%置信区间与天气有关的因素提出了测试表5。尽管所有这些变量都是显著的水平、蒸散和太阳辐射被由于冗余。最后多变量Cox比例风险回归模型提出了表6。

4所示。讨论

牛结核分枝杆菌是一种专性细胞内病原体但它已被证明在环境中生存,一个主机外,大量的时间的在适宜的条件下(11- - - - - -15,18- - - - - -24]。尽管所有这些研究证明的持久性牛分枝杆菌在环境中,他们的实验性质,使用细菌负荷高,和一般结果的可变性导致的环境持久性的结论牛分枝杆菌不扮演重要角色在牛结核病的流行病学之间通过之间的间接传播的病原体或敏感的物种。

牛结核病的疫情在密歇根州,东北和建立一个野生动物水库(白尾鹿)牛分枝杆菌在该地区,有兴趣重燃的表征牛分枝杆菌环境中持久性及其作用在北美牛结核病的流行病学。这项研究清楚地表明,密歇根州的牛分枝杆菌坚持环境下典型的密歇根州的天气条件。学习模仿,所能达到的程度,自然条件牛分枝杆菌将沉积在基质环境和天气的生物会暴露。自学习网站约200英里以南的牛结核病流行区在密歇根,环境条件的基本指标(日平均温度和降水)两个区域之间的比较通过使用数据从一个气象站天气密歇根自动化网络位于鹰市普雷斯克岛县。每日温度变化和降水在密歇根州北部的研究站点和气象站画和视觉相比。温度周期(时间的高温和低温)和模式在密歇根州北部气象站记录的降水模拟研究观察到网站,然而,结核病流行地区北部的温度平均在整个采样周期3°C的冷却器。这些北方的温度稍低的环境下可以将支持稍长一些的持久性牛分枝杆菌在环境中。

4.1。的持久性牛分枝杆菌在环境中

的一般模式牛分枝杆菌环境中的持久性,在所有季节和所有基质类型,是可恢复的初始数量下降杆菌7-to-14-day一段然后少量的持久性牛分枝杆菌杆菌4到12周。密歇根的持久性的牛分枝杆菌在玉米、干草、土壤、水和记录在这种自然环境暴露研究证实实验室研究的结果之前的密歇根应变牛分枝杆菌发现持续12周饲料(草、玉米、甜菜、苹果、胡萝卜和土豆)存储在46°F和0°F和短时间当储存在75°F (25]。实验室研究的结果之间的相似性牛分枝杆菌持久性和这一个,实验感染基板暴露在自然环境条件,表明故障检测牛分枝杆菌在已知领域的环境牛分枝杆菌传播可能是与高度集中的空间分布受污染的基质在自然条件下,无法查明的确切位置牛分枝杆菌为采样污染基质,不是无能牛分枝杆菌生存在一个可行的环境状态。

早期研究结果表现在欧洲和设计描述的持久性牛分枝杆菌在环境中,由于大量的关注牛分枝杆菌杆菌用于实验接种的基板(18- - - - - -21]。在这项研究中最初的细菌负荷用于接种50000 CFU的基质牛分枝杆菌。这个数量的牛分枝杆菌超过最低感染性口服剂量的吗牛分枝杆菌通过实验研究建立的密歇根应变牛分枝杆菌牛(5000 CFU)和白尾鹿(300 CFU) (26,27]。50000 CFU剂使用被认为是指示性的牛分枝杆菌可以把牛TB-infected和脱落的动物。50000 CFU培养液是小于的数量牛分枝杆菌杆菌记录在渗出液从受感染的病变brush-tailed负鼠在新西兰(5×10⁸CFU /毫升)[28),但比细菌的数量(大约70 CFU)检测在实验感染牛的鼻粘液29日]。的数量牛分枝杆菌用于接种基质被认为是相关的环境基质通过减少污染的可能性牛分枝杆菌从受感染的动物和摄入的可能性牛分枝杆菌杆菌易感宿主环境中。1日7天的尤其如此暴露的牛分枝杆菌环境条件当菌落的数量恢复的实验样本接种依旧很高。

4.2。影响因素的持久性牛分枝杆菌在环境中

本研究旨在描述的持久性牛分枝杆菌的基板暴露在自然环境条件在12个月期间。回顾文献显示12个月的补充研究的必要性与一些季节性的实验设计来捕获对持久性的影响牛分枝杆菌在不同的天气条件。的持久性牛分枝杆菌在密歇根州春夏季节(5月20日至8月2日)明显短于持久性记录在秋季/冬季(11月8日至1月6日)和冬季/春季(2月4日到5月3日)。春夏季节与较高的日平均温度,太阳辐射强度,和更高的损失的水分蒸散。这些发现是在协议与其他报道的增加温度和水分的损失被发现与持久性的减少有关牛分枝杆菌在环境中(12- - - - - -14,22]。

其他因素,包括基质类型,并没有显着影响的模式牛分枝杆菌持久性。的检测牛分枝杆菌在88天的土样(最后的采样点)在冬季和春季采样周期是在协议与其他研究记录最长的生存牛分枝杆菌在凉爽、潮湿的土壤可能保护细菌免受干燥并提供支持其持久性有机环境(12,19,20.]。检测牛分枝杆菌在48天水样在春天/夏天的采样周期,在所有其他衬底类型为负20天,表明即使在高温和强烈的太阳辐射的存在,可行牛分枝杆菌在潮湿的条件下可以持续下去。

基质的灭菌牛分枝杆菌接种并不影响的持久性牛分枝杆菌,但它确实显著减少的发生受污染的细菌培养。Presterilized基质没有专门用于这项研究,因为减少的生存牛分枝杆菌在无菌基质报道(12,15]。

的位置牛分枝杆菌接种基质下遮荫对持久性产生影响。平均存活时间更长的时间比直接暴露于阳光的树荫下样品。这是真正的在秋季/冬季和春季/夏季但不是在冬天春天的季节。这个明显缺乏保护作用的阴影在冬、春季节可能是因为布用于覆盖的“阴影”样本采样周期期间被风和移除受损严重。取代之前最后的春/夏季采样周期。

生存分析是用来评估天气的影响在三个赛季的持久性牛分枝杆菌在环境中。单变量分析使用Cox比例风险回归表明的生存概率或持久性牛分枝杆菌随着温度的增加而减少,太阳辐射增强,和蒸散(系统)的测量水分的流失增加。平均降水和湿度百分比的影响温度失去了存在的意义。由于太阳辐射和蒸散都是直接关系到温度,最后的结论是,温度驱动出现季节性的影响牛分枝杆菌环境中持久性。

4.3。影响的持久性牛分枝杆菌在环境中

证据表明,可行的牛分枝杆菌坚持密歇根附近自然条件下环境有重大影响的努力控制和最终消灭牛结核病的发生。作者认为研究了牛结核病的其他系统后在世界的其他地方导致的条件牛分枝杆菌环境中持久性也使易感宿主的生物无法访问13,30.]。这不是在密歇根州。测试类型的基质(土壤、水、干草和玉米)出现在东北和牛的农场周围密歇根。此外,白尾鹿获得这些基质在许多牛操作。尽管许多饲料桩暴露在阳光和夏天的温度,今年有时间整个地区的低温,云层,饲料的位置和水源的掩护下森林的树冠或者保护的元素,将有利于长期(4 - 12周)的生存牛分枝杆菌由牛杆菌沉积TB-infected动物。

消除喂养和引诱网站的白尾鹿和其他野生动物应该保持一个组件的努力减少牛结核病流行在这个人口和管理建议的一部分,旨在减少deer-to-deer牛结核病传播事件。牛结核病根除计划旨在消除牛结核病的发生在牛必须考虑牛分枝杆菌受污染的饲料或水作为一个可能的路线之间的间接牛结核病的传播感染的白尾鹿和牛。农业生物安全措施集中在消除交叉污染的可能性的饲料和水来源应该被添加到当前的协议旨在消除cattle-to-cattle和牛结核病的直接传输。具体地说,牛应该开放水源防护,他们应该提供一个替代水源。牛不应该喂干草地上在树林里或在牧场相邻树木繁茂的地区和作物领域吸引白尾鹿。击剑的项目旨在鼓励饲料存储区域应该继续,但重点也应该放在击剑和保护牲畜喂养领域。

5。结论

数据清楚地表明,有一个真正的潜在的间接传播牛分枝杆菌和牛和之间的白尾鹿种群在密歇根州。持久性的牛分枝杆菌可以将不再在寒冷季节。实践,促进基质的交叉污染,感染和易感动物应该限制,但特别是在凉爽的季节。

故障隔离牛分枝杆菌从环境基质从已知的地区收集牛结核病传播,可能由于无法确定确切位置的采样和减少环境污染的持久性牛分枝杆菌环境中的细菌。隔离可行的困难牛分枝杆菌从环境基质由于样品处理的局限性和分枝杆菌培养也将继续阻碍的数量的准确评估可行性牛分枝杆菌生物环境中。然而,这项研究表明,生物做一段时间内保持在允许易感动物变得暴露和感染牛分枝杆菌从环境来源。间接的传播牛分枝杆菌在牛结核病的种间传播过程中发挥作用,并将继续阻碍项目旨在消灭这种疾病如果不解决。

的记录的持久性牛分枝杆菌在密歇根州的环境中自然天气条件下强烈建议间接的潜在贡献牛结核病的传播手段。这些数据补充那些通过实验而生产的牛分枝杆菌疾病传播的研究已经证明了间接传播的可行性牛分枝杆菌和牛和白尾鹿之间的关系。他们也支持观测数据的分析牛分枝杆菌感染牛和白尾鹿在密歇根表明间接传播的跨物种传播的重要性牛分枝杆菌在该地区。

确认

这项研究受到了美国农业部、国家研究所(牛Tuberculosis-Special grant),密歇根农业部畜牧业司,美国农业部动植物卫生检验服务,野生动物服务,比较流行病学中心和大型动物临床科学,密歇根州立大学兽医学院。约瑟夫•Hattey克里斯蒂桑普森,凯尔Kucher提供实验室数据管理支持和帮助。约翰贝克提供指导和总体指导。