犊牛产气荚膜梭菌感染的诊断及综合防控

摘要

产气荚膜梭菌（Clostridium perfringens）是犊牛腹泻的重要条件致病菌，可引发坏死性肠炎、肠毒血症，甚至猝死等，具有起病急、病程短和死亡率高等特点，严重威胁犊牛成活率与养殖效益。本文系统梳理犊牛产气荚膜梭菌的病原特征与流行特点；介绍基于临床表现、剖检变化，结合微生物学、血清学及分子生物学检测结果的综合诊断方法；重点总结“预防为主、防治结合”的防控策略，包括优化饲养管理、实施科学免疫程序等关键措施，并讨论药物治疗的具体方案，为降低该病发病率与死亡率，促进我国养牛业健康发展提供参考。

关键词

犊牛腹泻 / 产气荚膜梭菌 / 坏死性肠炎 / 诊断 / 综合防控

犊牛腹泻是牛养殖生产中较为常见且危害严重的疾病之一，而产气荚膜梭菌（Clostridium perfringens）是其中不可忽视的重要病原。近年来，随着规模化、集约化养殖模式的不断推进，犊牛肠道疾病的发生呈上升趋势，由产气荚膜梭菌引起的坏死性肠炎、肠毒血症及急性死亡等问题也愈发突出。产气荚膜梭菌感染通常发病急、进展快、死亡率高，不仅影响犊牛的成活率和生长性能，也给养殖场带来较大的经济损失^[1]。

产气荚膜梭菌的致病性主要与其产生的多种外毒素有关，可造成肠黏膜屏障损伤，诱发局部组织坏死和炎症反应，严重时还可能进一步发展为毒血症及多器官损伤。新生及哺乳期犊牛的消化系统和免疫功能尚未发育完善，因此在初乳摄入不足、饲养管理不当、环境卫生较差或受到应激刺激时，更容易感染发病，且病情发展较快^[2]。此外，产气荚膜梭菌感染在临床表现上与其他犊牛腹泻性疾病存在一定相似性，容易造成误诊或漏诊，进一步增加了该病的早期识别和精准防控难度。

本文对产气荚膜梭菌的生物学特性与流行规律进行阐述，重点总结临床诊断中常用的诊断方法，并对当前养殖生产中的综合防控措施进行归纳分析，旨在为产气荚膜梭菌导致的犊牛腹泻及相关疾病的科学防控提供参考。

1 病原特征

产气荚膜梭菌是一种革兰氏阳性、专性厌氧并能形成芽孢的条件致病菌，在土壤、水体、粪便以及健康动物的肠道中广泛存在，其菌体呈粗大短杆状，常见单个或成对排列，部分菌株可形成荚膜。根据主要外毒素的不同，产气荚膜梭菌通常可分为A、B、C、D、E型，其中A型和C型与犊牛肠道疾病关系最为密切，尤其是C型菌株致病力更强。近年来研究表明，除传统α、β、ε毒素外，产气荚膜梭菌还存在NetB、TpeL等多种毒力因子，可直接损伤肠黏膜，造成出血、坏死，并进一步引发毒血症等病理变化^[3]。

产气荚膜梭菌在厌氧且营养条件适宜的环境中繁殖迅速，加之其芽孢具有较强的环境抵抗力，因此可在圈舍、垫料、土壤和粪污中长期存留，成为养殖场内持续存在的潜在污染源。该菌的致病过程主要与菌体在肠道内的快速增殖及产毒增强有关，一旦宿主肠黏膜屏障受到破坏，便可引起吸收功能障碍和全身性中毒反应，严重时甚至导致休克或猝死。

2 流行病学特点

产气荚膜梭菌主要经消化道传播，也可在肠道菌群失衡时发生内源性感染。该病多发生于犊牛新生期和哺乳期，尤其在出生后数日龄至数周龄最为易感。此阶段犊牛的消化系统和免疫功能尚未发育完善，若存在初乳摄入不足、被动免疫转移失败、营养失衡、应激或肠道微生态紊乱等情况，则发病风险增加。宁夏地区的一项流行病学研究发现，牛粪便中的产气荚膜梭菌阳性率为54.26%，且不同地区养殖场分离菌株的毒素基因型比例存在一定差异；该病主要集中于0~6月龄发病，发病率为39.55%^[4]。

季节方面，有研究认为该病在寒冷季节和季节交替时期发病率较高^[5]，但也有地区性调查数据显示牛羊产气荚膜梭菌发病主要集中在夏季，发病率为34.46%^[4]。这一差异可能与不同地区的气候条件和饲养管理方式有关。此外，高密度饲养、通风不良的规模化养殖场更易发生本病。

3 诊断方法

3.1 临床初步诊断

犊牛产气荚膜梭菌感染的初步诊断应结合发病日龄、饲养管理条件、临床表现及流行特点综合判断。

该病多见于1~30日龄的新生及哺乳期犊牛，尤以出生后1周内最为高发。急性病例可于发病后数小时至24 h内死亡，临床上常见精神沉郁、吮乳减少、腹胀、腹痛、拱背、踢腹及腹泻等症状；粪便多为水样，呈黄褐色或暗红色，严重时混有血液、坏死组织碎片及气泡，并伴有明显腥臭味。随病情进展，患牛迅速出现脱水、黏膜苍白或发绀、四肢厥冷等症状，最终死于毒血症或休克。部分病例可能无明显前驱症状而猝死。

现场诊断时，应重点关注初乳摄入量、圈舍潮湿度、粪污堆积情况及断奶、转群、运输和气候骤变等诱因。若同批犊牛短期内连续出现急性腹泻、血便或猝死，应高度怀疑产气荚膜梭菌感染。

剖检对初步诊断具有重要参考价值。该病典型病变集中于小肠，尤以空肠和回肠最为明显，表现为肠管充气扩张、肠壁变薄，肠黏膜充血、出血甚至坏死，肠内容物多呈血样或暗红色液体。

3.2 实验室诊断

（1）微生物学检测。微生物学检测是确诊犊牛产气荚膜梭菌感染的重要依据，主要操作包括样品采集、涂片镜检、分离培养及生化鉴定。采样时应优先选择急性死亡或濒死犊牛的新鲜病料，以空肠、回肠内容物及病变肠段组织为主，并尽量于死亡后2~4 h内完成采集，在4 ℃条件下保存且尽快送检，以减少杂菌污染和死后菌群变化的影响。取病料样品制备涂片，经革兰氏染色后，在1 000×油镜下可见粗大、短直、两端钝圆的革兰氏阳性杆菌，可作为产气荚膜梭菌感染的初步判断依据。

细菌分离常采用血琼脂平板、强化梭菌培养基或TSC选择培养基，在厌氧条件下37 ℃培养18~24 h。产气荚膜梭菌的典型菌落多呈灰白色、圆形、边缘整齐，且可形成特征性“双层溶血环”，具有一定鉴别意义^[6]。分离纯化后进行生化鉴定：若乳糖发酵试验可产酸产气；明胶液化试验可观察到培养基低温冷却后仍保持液态；硝酸盐还原试验呈阳性，三者同时满足即可确认为产气荚膜梭菌。

（2）血清学检测。血清学主要用于检测产气荚膜梭菌产生的外毒素或相关抗体，是评价菌株致病性和辅助确诊的重要方法。由于该菌致病主要依赖于α毒素和β毒素等毒力因子，因此毒素检测较单纯细菌培养具有更高的特异性。临床一般以肠内容物上清、粪便滤液或培养上清为检测材料，常用方法包括ELISA、乳胶凝集试验以及中和试验等。其中，ELISA操作简便、灵敏度较高，适用于临床样品快速筛查。若检出相关毒素，且与临床症状及剖检变化相符，可显著提升诊断准确性。

（3）分子生物学检测。分子生物学检测具有快速、敏感和特异性高等优点，是鉴定产气荚膜梭菌及其毒素分型的重要方法。常用技术包括普通PCR、实时荧光定量PCR及多重PCR，检测对象多为毒素编码基因^[7]，检测样品可来源于纯培养菌落、肠内容物或病变组织。常规PCR扩增产物经琼脂糖凝胶电泳后，可根据目的条带大小进行判定；qPCR可实现病原定量分析，适用于病原载量较低或需快速检测的样品；多重PCR则可在单次反应中同时检测多种毒素基因，从而实现多种菌株型的同步鉴定。

近年来，环介导等温扩增（LAMP）和重组酶聚合酶扩增（RPA）等新型技术也逐渐应用于该病检测，可在37~65 ℃恒温条件下于40 min内完成扩增，且操作简便、检测速度快，尤其适合基层实验室和现场快速诊断。王景松等^[8]建立了产气荚膜梭菌多重荧光定量PCR检测方法，通过单次反应即可对样本进行5种毒素基因检测和定量分析。高睿等^[9]针对致牛腹泻的4种细菌建立了多重荧光定量PCR方法，其灵敏性为普通单项PCR检测的10倍，显著提高了临床检测效率。

4 综合防控措施

4.1 饲养管理与生物安全防控

饲养管理是预防犊牛产气荚膜梭菌感染的基础，应加强对母牛妊娠后期营养调控的重视，以提升初乳质量和母源抗体水平。犊牛出生后应尽早、足量摄入初乳，通常在出生后2 h内完成首次哺乳，并在24 h内保证充足摄入，以增强犊牛的被动免疫力。饲养过程中，应根据犊牛生理特点科学饲喂，避免突然换奶、换料；犊牛日粮需保证粗纤维含量高于18%，并添加双乙酸钠以防霉抑菌。

在环境管理方面，应保持产房和犊牛栏舍清洁、干燥，及时清除粪污和污染垫料，加强通风换气，减少病原积累。鉴于产气荚膜梭菌芽孢的环境抵抗力较强，应定期开展针对芽孢污染的消毒管理，选用过氧乙酸类、含氯制剂、戊二醛类等高效消毒剂，并结合空栏清洗、垫料更换及器具消毒等措施，切断传播途径，降低本病持续传播和反复发生的风险。

4.2 疫苗免疫

疫苗免疫是降低犊牛产气荚膜梭菌感染发病率和死亡率的关键措施。除传统类毒素疫苗外，近年来基因工程亚单位疫苗、纳米颗粒疫苗以及多联疫苗已逐步投入市场使用^[10]。其中，基因工程亚单位疫苗以α、β毒素的关键抗原表位为靶点制备，具有安全性高、免疫原性稳定等优点^[11]；纳米颗粒疫苗以壳聚糖、PLGA为载体包封毒素抗原，可提升黏膜免疫与体液免疫水平，2024年的一项研究显示其能显著延长抗体持续期^[12]。多联疫苗方面，2023年获批上市的产气荚膜梭菌、大肠杆菌、轮状病毒、冠状病毒四联灭活疫苗，可实现1针预防犊牛主要腹泻病原，适用于规模化场的程序化免疫。

新生犊牛的免疫系统尚未发育完善，早期抵抗病原的能力主要依赖母源抗体，因此应重点加强繁殖母牛的免疫管理。可在母牛妊娠后期接种梭菌类疫苗，以提高初乳中针对产气荚膜梭菌毒素的特异性抗体水平，从而增强犊牛出生后的被动免疫保护。犊牛可采用C/D型二联铝胶苗进行程序化免疫，以预防坏死性肠炎和肠毒血症。常用免疫程序为：14日龄首免，2 mL/头，皮下注射；28日龄加强免疫，3 mL/头；成年牛每年3月和9月各进行1次强化免疫，5 mL/头。通过母牛免疫与犊牛免疫相结合，可建立较稳定的免疫屏障，有效降低本病发生风险。

4.3 药物防治

药物干预是犊牛产气荚膜梭菌感染早期控制的重要措施。对毒素作用明显的病牛，可优先静脉注射C/D型多价抗毒素血清，40~50 mL/头，以中和循环中的游离毒素，减轻症状。抗菌治疗应依据药敏结果选用敏感抗生素，日常用药中可选择：美罗培南，10 mg/kg，静脉滴注，每8 h给药1次，连用5~7 d；头孢吡肟，5 mg/kg，肌内或静脉注射，每12 h给药1次，连用5 d；氟苯尼考，20 mg/kg，肌内注射，每48 h给药1次，连用4~6 d。同时应配合支持疗法：7.5%高渗盐水，4 mL/kg快速输注扩容；心律失常可缓慢静注胺碘酮，5 mg/kg；出现脑水肿的病牛可给予20%甘露醇，0.5 g/kg于30 min内静脉滴注，必要时6~8 h后重复给药1次。

中药亦具有一定的辅助治疗价值，可促进病牛生产性能的恢复及改善预后表现。取白头翁20 g、黄柏15 g、秦皮15 g、金银花20 g、甘草10 g，水煎灌服，每日1次，连用2~3 d。此外，商品化的中药复方止泻散和痢康液对犊牛腹泻也显示出一定辅助防治效果，其中痢康液治疗7 d后治愈率和总有效率均达75%^[13]。

4.4 益生菌与微生态制剂

益生菌与微生态制剂可通过调节犊牛肠道微生态平衡、竞争性抑制致病菌黏附、增强肠道黏膜屏障功能及机体免疫力，实现对产气荚膜梭菌感染的绿色防控，已成为当前该病防控研究的热点方向。

近年来，多种微生态制剂对犊牛产气荚膜梭菌性肠炎显示出显著预防效果。其中，芽孢杆菌类制剂可通过产酶、产酸及生物拮抗作用抑制梭菌增殖，如枯草芽孢杆菌与地衣芽孢杆菌复合制剂能显著降低犊牛肠道内产气荚膜梭菌载量；乳酸菌类可通过产乳酸降低肠道pH，形成不利于致病菌定植的环境，并可促进肠道紧密连接蛋白的表达，减轻肠黏膜损伤^[14]；丁酸梭菌作为厌氧益生梭菌，可代谢产生丁酸，为肠上皮细胞供能，修复受损黏膜，同时对产气荚膜梭菌具有较强拮抗作用，可使肠道产气荚膜梭菌检出率下降^[15]。

此外，复合微生态制剂（芽孢杆菌、乳酸菌和酵母菌）兼具多种益生功能，可协同调节肠道菌群结构，增强机体抗应激能力，在断奶、转群、运输等应激状态下使用，能有效降低产气荚膜梭菌条件性感染风险^[16]。建议在犊牛出生后3 d开始饲喂，连续7~14 d；断奶、转群、运输等应激期可提前3 d预防性添加，以降低梭菌感染风险。

5 结 语

犊牛产气荚膜梭菌感染发病急、病程短、死亡率高，给养牛业造成了严重经济损失。近年来，牛源分离株中多种耐药基因被检出^[17]，且该病易与其他腹泻性疾病混淆，给临床防控带来较大困难，提示临床生产中应加强耐药菌株监测与抗生素规范应用。益生菌与微生态制剂在预防梭菌性肠炎方面显示出良好应用前景，为该病的绿色防控提供了新思路^[18]。随着规模化养殖的发展，防控应坚持“预防为主、防治结合”的原则，预防从初乳管理、饲养卫生、环境消毒、应激控制和科学免疫等环节入手，并对病牛及时实施抗菌、抗毒素及支持治疗，配合中药辅助干预。将科学饲养、免疫预防和规范治疗有机结合，方能有效降低本病发生率和死亡率，保障养牛业的健康可持续发展。

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