炭疽是由炭疽芽孢杆菌引起的一种人畜共患的急性、热性、败血性传染病。其特点是发病急、高热、可视黏膜发绀和天然孔出血,脾脏显著肿大,皮下及浆膜下结缔组织出血性浸润,血液凝固不良,成煤焦油样,间或以体表出现局灶性炎性肿胀 (炭疽痈)。OIE将本病列为B类动物疫病和国家发病必报的疫病,我国把其列为二类动物疫病。
炭疽杆菌是1849年从死于炭疽的病羊脾脏和血液中发现的,在世界各国几乎都有分布,印度、巴基斯坦、非洲、南美洲等热带、亚热带地区多发,对养殖业生产、一些野生动物群体、某些从事动物产品生产及加工人员的身体健康造成了严重影响。
【病原学】 炭疽芽孢杆菌 (Bacillus anthracis) 惯称炭疽杆菌,为芽孢杆菌属 (Bacil-lus)。是革兰氏染色阳性的大杆菌,大小为1.0~1.2μm×3~5μm,无鞭毛,不运动。在一般动物组织内,细菌单在或2~5个细菌连成短链,菌体两端平直,相连的菌端平截而呈竹节状,围绕以丰厚的荚膜。荚膜因动物种类不同有所差异,在牛、绵羊体内形成的荚膜,经染色后镜检最明显,马、骡次之,猪则更次。在培养基中则形成较长的链条,一般不形成荚膜。荚膜具有较强的抗腐败能力,当菌体因腐败而消失后,仍有残留荚膜显示,称为 “菌影”。本菌在病畜体内和未剖开的尸体中不形成芽孢,但暴露于充足空气时,在12~42℃条件下遇到自由氧则可形成具有很强抵抗力的芽孢,芽孢呈卵圆形位于菌体中央。
炭疽杆菌为兼性需氧菌,对培养基要求不严,在普通琼脂平板上生长成灰白色不透明、大而扁平、表面干燥、边缘呈卷发状的粗糙 (R) 型菌落。在明胶高层培养中呈倒立松树状生长,2~3天后明胶液化,呈漏斗状。在重碳酸盐琼脂平板上,二氧化碳条件下培养有毒力的炭疽杆菌形成单在、光滑、灰色、黏液样,表面反光性强的菌落,且可有荚膜形成。无毒菌株及蜡样芽孢杆菌形成粗糙及灰白色菌落。
在含有青霉素0.5IU/ml的培养基中,幼龄炭疽杆菌细胞壁的肽聚糖合成受到抑制,形成原生质体相互连接成串,称为“串珠反应”。若培养基中青霉素含量加至10 IU/ml,则完全不能生长或轻微生长。这是炭疽杆菌所特有的,可与其他需氧芽孢杆菌鉴别。
炭疽杆菌菌体对外界理化因素的抵抗力不强,60℃30~60 min或75℃5~15 min即可杀死。常用消毒剂均能于短时间内将其杀死,如1:5 000洗必太、1:10 000新洁尔灭5 min即可将其杀死。菌体对青霉素、链霉素等多种抗生素及磺胺类药物高度敏感。在未解剖的尸体中,细菌可随腐败而迅速崩解死亡。但芽孢则有坚强的抵抗力,在干燥的状态下可存活32~50年,需经煮沸15~25 min,121℃灭菌5~10 min,或160℃干热60 min方可杀死。现场消毒常用20%的漂白粉、0.1%升汞、2%~4%甲醛、0.5%过氧乙酸。炭疽芽孢对碘特别敏感,0.04%碘液10min即将其破坏,但有机物的存在对其作用有很大影响。除此之外,过氧乙酸、环氧乙烷、次氯酸钠等都有较好的效果。来苏儿、石炭酸和酒精的杀灭作用较差。皮毛消毒可用加有2%盐酸 (可使芽孢软化增强消毒效果) 的5%食盐水,于25~30℃下浸泡40 h,或于室温20~25℃和相对湿度40%~68%的室内,按1∶44 (W/W) 的比例将环氧乙烷与溴甲烷混合,以每立方米空间1.5kg的用量熏蒸24 h。
【流行病学】
1.易感动物 自然条件下,草食兽最易感,常表现为急性败血症。以绵羊、山羊、马、牛易感性最强,骆驼、水牛及野生草食兽次之; 猪的感受性较低,多表现为慢性的咽部局限感染; 犬、猫、狐狸等肉食动物很少见,多表现为肠炭疽; 家禽一般不感染。许多野生动物也可感染发病,实验动物中以豚鼠、小鼠、家兔较敏感,大鼠易感性较差。人对炭疽的易感性介于草食动物和猪之间,主要发生于那些与动物及其产品接触机会较多的人员。
2.传染源 本病的主要传染源是患畜,当患畜处于菌血症时,可通过粪、尿、唾液及天然孔出血等方式排菌,如尸体处理不当,大量病菌散播于周围环境,污染土壤、水源或牧场,尤其是形成芽孢,则可成为长久疫源地。
3.传播途径 本病主要通过采食污染的饲料、饲草和饮水经消化道感染,但也可经呼吸道和吸血昆虫叮咬而感染。此外,从疫区输入病畜产品,也常引起本病暴发。
4.流行因素及形式 本病常呈散发性流行,一年四季均可发生,但以夏季和干旱季节多发。干旱或多雨、洪水涝积、吸血昆虫多都是促进炭疽暴发的因素,例如干旱季节,地面草短,放牧时牲畜易于接近受污染的土壤; 河水干枯,牲畜饮用污染的河底浊水; 大雨后洪水泛滥,易使沉积在土壤中的炭疽芽孢泛起,并随水流扩大污染范围。
本病的发生和致死与荚膜和炭疽毒素 (Anthrax toxin) 有直接关联。菌体入侵体内生长繁殖后,形成荚膜,从而增强细菌抗吞噬能力,使之易于扩散,引起感染乃至败血症。炭疽毒素是外毒素蛋白复合物,由水肿因子 (Edema factor,EF)、保护性抗原 (Protectixe antigen,PA) 和致死因子(Lethal factor,LF) 三种成分构成,其中任何单一因素无毒性作用,这三种成分必须协同作用才对动物致病,且EF、LF可与PA发生竞争性结合。它们的整体作用是损伤及杀死吞噬细胞,抑制补体活性; 激活凝血酶原,致使发生弥漫性血管内凝血,并损伤毛细血管内皮细胞,增强微血管的通透性,改变血液循环动力学; 损害肾脏功能干扰糖代谢; 血液呈高凝状态,易形成感染性休克和弥漫性血管内凝集,最后导致动物死亡。用特异性抗血清可中和这种作用。
【临诊症状】 潜伏期一般为1~5天,最长的可达14天。临诊表现不一,可分为以下4种类型:
1.最急性型 多见于流行初期,常见于绵羊和山羊,偶尔也见于牛、马,表现为脑卒中的经过 (卒中型)。外表完全健康的动物突然发病,行如醉酒或突然倒地,全身战栗,昏迷、磨牙,呼吸极度困难,可视黏膜发绀,天然孔流出带泡沫的暗色血液,常于数小时内死亡。死后可见血液凝固不良,口腔、鼻孔、肛门、阴门流血,胃肠迅速膨胀,尸僵不全。病程短者几小时,长者1~2天。
2.急性型 多见于牛、马。随炭疽芽孢侵入的部位不同,临诊表现有一定的差异。
病牛体温升高至42℃,脉搏每分钟80~100次以上,口渴喜饮水。兴奋不安,惊慌鸣叫或顶撞人畜、物体,兴奋后又高度沉郁,食欲、反刍、泌乳减少或停止,初便秘后腹泻带血,尿暗红,有时混有血液,乳汁量减少并带血,常有不同程度的臌气,孕牛多迅速流产,后期体温下降,痉挛而死。病程一般1~2天。
马的急性型与牛相似,还常伴有剧烈的腹痛。
3.亚急性型 也多见于牛、马,症状与上述急性型相似,但病情较轻。除急性热性病征外,常在颈部、咽部、胸部、腹下、肩胛或乳房等部皮肤、直肠或口腔黏膜等处发生水肿,颈部水肿可波及咽喉,加重呼吸困难。局部温度增高有时龟裂,渗出淡红黄色液体,即炭疽痈,病程可长达1周。
4.慢性型 主要发生于猪,多不表现临诊症状或仅表现食欲减退和长时间伏卧,在屠宰时才发现颌下淋巴结、肠系膜及肺有病变。有的发生咽型炭疽,呈现发热性咽炎,咽喉部和附近淋巴肿胀,导致病猪吞咽、呼吸困难,黏膜发绀最后窒息死亡。肠炭疽多伴有便秘或腹泻等消化道失常的症状。
【病理变化】 凡炭疽病例或疑似炭疽病例禁止剖检,以防炭疽芽孢污染环境,而造成持久性疫源地。
急性炭疽为败血症病变,尸僵不全,尸体极易腐败,天然孔流出带泡沫的黑红色血液,黏膜发绀。剖检时,血凝不良,黏稠如煤焦油样; 全身多发性出血,皮下、肌间、浆膜下结缔组织水肿; 脾脏变性、淤血、出血、水肿,肿大2~5倍,脾髓呈暗红色,煤焦油样、粥样软化。
局部炭疽死亡的猪,咽部、肠系膜以及其他淋巴结常见出血、肿胀、坏死,邻近组织呈出血性胶冻样浸润,扁桃体肿胀、出血、坏死,并有黄色痂皮覆盖。局部慢性炭疽,肉检时可见限于几个肠系膜淋巴结的变化。
【诊断】 随动物种类不同,本病的经过和表现多样,最急性病例往往缺乏临诊症状,对疑似病死畜又禁止解剖,因此最后诊断一般要依靠微生物学及血清学方法。
在国际贸易中,尚无指定和替代诊断方法。
病料样品采集: 如疑为炭疽不可进行剖检,可采取病畜的末梢静脉血或切下一块耳朵,必要时切下一小块脾脏,病料须放入密封的容器中。
镜检: 取末梢血液或其他材料制成涂片后,用瑞氏或姬姆萨 (或碱性美蓝) 染色,发现有多量单在、成对或2~4个菌体相连的短链排列、竹节状有荚膜的粗大杆菌,即可确诊。值得注意的是,从猪局部淋巴结检出的细菌粗细不一,菌链扭转状,且常只见荚膜阴影,而菌体消失。
分离培养: 新鲜病料可直接于普通琼脂或肉汤中培养,污染或陈旧的病料应先制成悬液,70℃加热3min,杀死非芽孢菌后再接种培养,对分离的可疑菌株可作噬菌体裂解试验、荚膜形成试验及串珠试验。这几种方法中以串珠试验简易快速且敏感特异性较高。
动物接种: 用培养物或病料制成1:5乳悬液,皮下注射小鼠0.1 ml或豚鼠、家兔0.2~0.3 ml。动物通常于注射后24~36 h(小鼠) 或2~4天 (豚鼠、家兔) 死于败血症,其血液或脾脏中可检出有荚膜竹节状的大杆菌。
Ascoli沉淀反应: 是诊断炭疽简便而快速的方法,其优点是培养失效时,仍可用于诊断,因而适宜于腐败病料及动物皮张和风干、腌渍过肉品的检验,但先决条件是被检材料中必须含有足够检出的抗原量。肝、脾、血液等制成抗原于1~5 min内两液接触面出现清晰的白色沉淀环,而生皮病料抗原于15 min内出现白色沉淀环。但此反应的特异性不高,敏感性也较差,因而使用价值受到一定影响。
血清学试验: 血清学检查对炭疽诊断通常无太大的意义,但为了评价疫苗的免疫效果,可以使用琼脂扩散试验、间接血凝试验及ELISA等方法进行动物血清的检验。
【防控措施】
1.预防措施 在疫区或2~3年内发生过的地区,每年春季或秋季对易感动物进行一次预防注射,常用的疫苗是无毒炭疽芽孢苗,接种14天后产生免疫力,免疫期为一年。另外,要加强检疫和大力宣传有关本病的危害性及防控办法,特别是告诫广大群众不可食用死于本病动物的肉品。
2.扑灭措施 发生本病时,应尽快上报疫情,划定疫点、疫区,采取隔离封锁等措施。禁止动物、动物产品和草料出入疫区,禁止食用患病动物乳、肉等产品,并妥善处理患病动物及其尸体,其处理方法如下。
(1) 对死亡家畜应在天然孔等处,用浸泡过消毒液的棉花或纱布堵塞,连同粪便、垫草一起焚烧,尸体可就地深埋,病死畜躺过的地面应除去表土15~20cm并与20%漂白粉混合后深埋,畜舍及用具、场地均应彻底消毒; 对病畜要在采取严格防护措施的条件下进行扑杀并无害化处理; 对受威胁区及假定健康动物作紧急预防接种,逐日观察至2周。
(2) 可疑动物可用药物防治,选用的药物有青霉素、土霉素、链霉素及磺胺类药等。牛、山羊、绵羊发病后因病程短促往往来不及治疗,常在发病前进行预防性给药,除去病畜后,全群用药3天有一定效果。
(3) 全场进行彻底消毒,污染的地面连同15~20cm厚的表层土一起取下,加入20%漂白粉溶液混合后深埋。污染的饲料、垫草、粪便焚烧处理。动物圈舍的地面和墙壁可用20%漂白粉溶液或10%氢氧化钠喷洒3次,每次间隔1小时,然后认真冲洗,干燥后火焰消毒。
(4) 在最后1头动物死亡或痊愈14天后,若无新病例出现时,报请有关部门批准,并经终末消毒后可解除封锁。
3.治疗措施 对有价值的病畜要隔离治疗,禁止流动。凡发病畜群要逐一测温,凡体温升高的可疑患畜可用青霉素等抗生素或抗炭疽血清注射,或两者同时注射效果更佳; 也可对发病畜群全群预防性给药。
【公共卫生】 人炭疽的预防重点是与家畜及其畜产品频繁接触的人员,凡在近2~3年内有炭疽发生的疫区人群、畜牧兽医人员,应在每年的4~5月前接种“人用皮上划痕炭疽减毒活菌苗”,连续3年。人类不要接触、宰杀、食用病死和不明原因死亡的牛、羊等牲畜。发生疫情时,病人应住院隔离治疗,病人的分泌物、排泄物及污染的被子衣服等用具物品均要严格消毒,与病人或病死畜接触者要进行医学观察,皮肤有损伤者同时用青霉素预防,局部用2%碘酊消毒。
人感染后潜伏期12 h至12天,一般为2~3天。临床上可分为3种病型:
(1) 皮肤炭疽 较多见,约占人炭疽的90%以上。主要在面颊、颈、肩、手、足等裸露部位出现小斑丘疹,以后出现有痒性水疱或出血性水疱; 渐变为溃疡,中心坏死,形成暗红色或黑色焦痂 (即炭疽痈),周围组织红肿,绕有小水疱群; 全身症状明显。严重时可继发败血症。
(2) 肺炭疽 患者表现高热、恶寒、咳嗽、咯血、呼吸困难、可视黏膜发绀等急剧症状,常伴有胸膜炎、胸腔积液,经2~3天死亡。
(3) 肠炭疽 发病急,高热、持续性呕吐、腹痛、便秘或腹泻,呈血样便,有腹胀、腹膜炎等症状,全身症状明显。
以上三型均可继发败血症及脑膜炎。本病病情严重,尤其是肺型和肠型,一旦发生应及早送医院治疗。