探秘2015年度滨州市科技奖、专利奖系列报道之二
猪瘟作为一种急性、热性、接触性传染病,死亡率极高,对养猪业危害极大,在我国被列为一类传染病。
山东滨州畜牧兽医研究院、山东绿都生物科技有限公司历时四年,进行了“基于猪瘟病毒E2基因诊断试剂盒的研制与应用研究”,提供了一种早期、快速、准确,安全、稳定、高效的猪瘟诊断和免疫技术,达到国际先进、国内领先水平。
日前,记者走进山东滨州畜牧兽医研究院,详细了解这一荣获2015年度市科技进步一等奖项目。
猪瘟流行和发病特点的变化,急需早期、快速、准确的诊断方法和安全、高效、稳定的猪瘟疫苗
我国是世界第一养猪大国,也是猪肉产品的消费大国,生猪存栏量约5亿头,年生猪屠宰量约10亿头。近年来,我国因各种疾病死亡的生猪占饲养总数的8%—10%,其中1/3由猪瘟致死,每年的经济损失高达数十亿元,造成了巨大的人力和资源浪费。可以说,猪瘟防控的成败直接决定着生猪养殖的成败。
“近年来,猪瘟在中国的流行和发病特点发生了很大变化,在临床表现上趋于复杂化,出现了所谓‘非典型猪瘟\’、‘温和型猪瘟\’和‘带毒母猪综合征\’,给兽医临床诊断带来了很大困难。”项目主要研发人员之一、山东绿都生物科技有限公司助理研究员董炳梅告诉记者,疫苗接种是控制猪瘟的重要手段,但猪瘟兔化弱毒疫苗在中国的大规模应用使猪瘟强毒感染猪和疫苗接种猪的区分变得非常困难。
因而,在诊断试剂研发方面,我国急需用于猪瘟强毒感染的早期、快速、准确诊断方法,以及可鉴别猪瘟强毒感染猪与疫苗接种猪,从而减少未感染免疫猪被误杀可能性的技术方法;在疫苗研制方面,开发安全、高效、稳定的猪瘟疫苗成为当前兽医科研工作的重点。
“基于猪瘟病毒E2基因诊断试剂盒的研制与应用”源于山东滨州畜牧兽医研究院创新基金项目。立足上述两个目标,课题负责人、该院副研究员王金良带领十余名科研人员从2010年11月至2014年11月,展开研发、实施工作。
项目研发三种猪瘟病毒检测方法实现对猪瘟强毒感染的早期、快速、准确诊断,并提供了一种新型疫苗发展方向
E2蛋白是引起猪产生针对猪瘟病毒保护性抗体的主要抗原,其含量是影响疫苗效力的决定性因素。
本项目在对猪瘟病毒SDHM株进行成功分离并鉴定为Group2组群的Subgroup2.1亚群的基础上,对E2基因进行克隆、表达与纯化,经过对实验条件的不断摸索改进,最终建立了一套成熟的蛋白质纯化工艺,并应用于多种蛋白的制备过程中。
项目实施过程中,先后开发研制了猪瘟病毒一步法RT—PCR检测方法、猪瘟病毒强弱毒实时荧光鉴别检测方法及猪瘟病毒PPA—ELISA抗体检测方法,并成功对猪瘟病毒 E2蛋白进行了体外糖基化修饰。
董炳梅介绍,猪瘟病毒一步法RT—PCR检测试剂盒,与两步法试剂盒相比,敏感性相当,但操作步骤简单,省时省力,交叉污染几率小,在适宜条件保存期可达8个月之久,因此更适合推广应用。实时荧光定量PCR方法具有敏感性高、特异强、重复性好等优点,对于临床上鉴别区分猪瘟野毒感染猪与疫苗接种猪具有重要意义和广阔应用前景。猪瘟病毒 PPA—ELISA抗体检测方法具有较好的敏感性与特异性,适用于免疫猪瘟疫苗后的抗体动态水平监测,评估猪场猪瘟免疫状况,从而为猪瘟的有效预防提供参考。
三种猪瘟病毒系列检测方法/试剂盒均具有特异性高、敏感性强及与国内外相关检测试剂盒复合率高等特点,可实现对猪瘟强毒感染的早期、快速、准确诊断,研究成果达到了国际先进水平。
此外,在目前国内外畜牧业研究范围内,本项目最先使用体外糖基化修饰技术,对猪瘟病毒E2蛋白进行了N—糖基化修饰,并进行了蛋白的生物活性检测。试验证明,糖基化E2蛋白显著增强了由DCs诱导的免疫反应,免疫效果显著优于非糖基化E2蛋白与猪瘟常规疫苗,可作为疫苗发展的潜在力量。目前,该研究内容处于国内领先地位。
项目的实施,有效降低了猪瘟疫病给养殖业带来的风险,减少了生产损失
由本项目建立的猪瘟病毒系列检测方法/试剂盒在山东各地及河南、内蒙古、宁夏等20个省、市推广使用,4年内推广应用试剂盒13000余个,实现销售收入2000万元,实现经济效益1014.22万元,经济、社会与生态效益显著。在未来7年中预计实现销售收入6000万元,获得经济效益2962.2万元。
“疫苗与试剂盒/方法的联合推广应用,配合专家技术指导,大大促进了养殖户对科学免疫程序和有效防控措施的制定,可有效减少未感染免疫猪被误杀的可能性,从而为制定猪瘟防制策略提供可靠的依据,并将为我国猪瘟的防控体系建设提供宝贵的实验数据资源。”董炳梅表示。
此外,猪瘟病毒 E2蛋白体外糖基化修饰成果的研究,还为猪瘟病毒及其他疫病新型疫苗的研究提供了新思路。
项目的实施,一方面为有效降低猪瘟疫病给养殖业带来的风险,减少生产损失,促进农民增收,提供了新思路、新方法;另一方面,提高了对动物疫病的监控能力和动物及其产品质量,提高了动物及其产品的国际竞争力,带动了相关产业,促进了经济发展。由于产品的推广应用,万头猪由于死亡率显著降低可实现增收30万元,按项目产品推广规模1000万头猪计算,社会效益突破30000万元以上。
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