我们每天都能听到新技术,它们是帮助我们更好地了解周围世界的工具,使我们能够更清晰地沟通,使我们的生活更轻松。在微生物学领域,我们现在可以使用最新的技术,即基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱,或者更简单地称为“MALDI-TOF”。
这台机器是一种诊断工具,能帮助我们更准确地识别以前难以区分的乳房炎病原体。首先将牛奶样品涂在培养基上孵育24小时。然后,将少量培养出来的细菌放在金属靶上,并用吸收能量的基质覆盖。
金属靶插入到MALDI-TOF中,并用强大的激光撞击样品,使细菌转化为带电荷的小分子。根据分子的质量和电荷在真空中相互分离,然后用质谱仪进行测量,结果是一种被称为肽质量指纹的光谱,对每种细菌都具有特异性。然后将光谱与生物的光谱库进行比较,以进行识别。
24小时内答复
除了准确外,MALDI-TOF的检测也很快。只需将牛奶样品置于培养基上培养24小时,就可以将少量生长的细菌放入MALDI-TOF中,最终鉴定只需几分钟。以前,我们必须再等24小时进行生化测试,才能确认细菌的鉴定。
当涉及到乳房炎管理时,快速培养鉴定结果是明智的选择。当我们发现乳房炎病例时,必须根据所涉及的病原体作出决定,是进行治疗,或隔离以防止传播给牛群中的同伴,还是对动物进行监测以了解感染的进展情况?在做决定之前了解致病微生物可以减少抗生素的使用,防止乳房炎的传播,从而节省金钱和时间。
缩小范围
当涉及到环境致病菌时,我们过去常常将它们归类为大类,如葡萄球菌和链球菌属。MALDI-TOF有助于细分这些致病菌,以了解这些生物体的来源以及它们如何引起乳房炎的。
最近,我们使用这项新技术来解决牛群中出现的体细胞计数(SCC)升高的问题。我们的团队去了牧场,完成全面的牛群调查,采集所有牛只的牛奶样本,评估挤奶程序,测试挤奶设备的功能,并评估环境。挤奶过程中没有什么大的问题,挤奶前的乳头末端清洁非常好,挤奶设备的测试也显示没有重大问题,而且卧床环境铺设干净、干燥的木屑。
培养结果显示,8%的奶牛感染了金黄色葡萄球菌。这令人担忧,也是SCC上升的一个原因。此外,42%的奶牛感染了葡萄球菌属,与我们的大多数群体调查相比,这是相当高的。我们怀疑诱因是多种葡萄球菌的混合物还是其中的一种。
在MALDI-TOF的帮助下,该鉴定变得很简单。因为我们发现,在这个群体中,有七种不同的葡萄球菌,并无优势种群。这意味着不用担心葡萄球菌的传染性传播,我们需要专注于环境管理。我们确实需要担心金黄色葡萄球菌,并确保他们最后挤奶。总的来说,新技术非常有助于解决这种情况,并有助于将精力集中在正确的方向上,以防止新的乳房炎感染。
找出问题所在
最近,我们使用MALDI-TOF来帮助面临临床乳房炎爆发和大罐奶高SCC的客户做出决策。我们进行了一项广泛的调查,以量化爆发的程度,并评估导致乳房炎爆发的可能危险因素。牧场管理部门已定期提交了临床乳房炎的牛奶样本。因此,培养结果记录可随时用于分析。
这些数据表明,大多数引起乳房炎的病原体是链球菌属。利用MALDI-TOF的结果,我们发现临床乳房炎标本中分离到的菌种59%为牛链球菌,属于链球菌属。它们是人类和其他动物(尤其是反刍动物)胃肠道的共栖菌,被认为是“环境”病原体。
然后,我们开始从牛舍、走道和挤奶设备等不同区域收集细菌培养样本。随后使用MALDI-TOF检测,每个牛舍的末端和通向奶厅的十字路走道积累的沙子中,检测出了牛链球菌。由于奶牛在进出奶厅的路上经常经过这个区域,这是一个高风险区,奶牛可能会被污染的沙子感染。虽然我们在调查中也确定了奶厅中的几个风险区域,但MALDI-TOF的结果有助于成功制定防治乳房炎爆发的优先事项。
解决问题的方法是一样的
MALDI-TOF技术扩大了我们对许多乳房炎致病菌的认识。虽然其中一些病原体的名称对我们来说可能是陌生的,但实际上,它们一直存在,我们只是更善于识别它们了。
随着我们继续研究这些微生物以了解它们是如何诱发乳房炎,那么我们可能就需要调整相关的预防和管理策略。但就目前而言,解决方案是一样的:干净的动物,清洁的环境,以及清洁高效的挤奶方式。动物和环境应保持清洁和干燥,正确的挤奶方法可以确保奶牛乳头的清洁和健康。