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1、动物生物技术动物生物技术(二二)畜禽疫病防治与与食品安全食品安全猪流感（H1N1)病毒人禽流感危机n n人禽流行性感冒（Avian InfluenzaAvian Influenza）：是一种由甲型流感病毒的一种亚型（也称禽流感病毒）引起的传染性疾病。被国际兽疫局定为甲类传染病，又称真性鸡瘟或欧洲鸡瘟。人禽流感危机n n2006全国9省21县发生，还在扩散?n n病死禽14万余只，扑杀2100多万只家禽；重大动物疫情应急条例出台；n n中国大陆人感染确诊2例，死亡1例；n n亚、欧、北美洲发现，自2003年12月以来，截至2005年11月14日，全球感染禽流感病毒126人，其中越南92人，而全球
2、共有64人死于禽流感，越南就有42人。关于病毒（Virus)n n病毒是细胞内的专性寄生物，无蛋白合成和能量产生机制。n n由一种DNA或RNA基因组被蛋白外壳（衣壳）包围而成的核蛋白结构。n n共有89个病毒科，动物有26科，其中10科专门针对脊椎动物，4科专门针对无脊椎动物，动物间很多病毒群是重叠的。动物病毒的复制n n动物病毒具有复杂的生命周期。一般分为附着、进入、脱壳、转运、复制、蛋白合成、装配和子代病毒粒子的释放。n n动物病毒感染的类型是可变化的。n n病毒有影响宿主细胞的“刀片”功能。病毒如何杀死细胞n n详细的分子机制不清楚。n n抑制、关闭宿主细胞的生物大分子合成；n n代谢
3、障碍；离子失衡，如通道活性变化；n n引起细胞刁亡等。病毒疾病分类n n急性感染：如天花病毒，流感病毒；n n沉默感染：如脊髓灰质炎病毒，小于1发病；n n慢性和持续感染：产生大量的病毒，常导致免疫性疾病；n n诱发癌症；约20的癌症有病毒成分，如乙肝病毒与肝癌。病毒疾病的特点n n变异快：病毒基因组、生活特性所致，很快产生抗药性；n n移动性：在不同生物间传播；n n流行性：如禽流感有可能沿着野生水禽的迁徙路线传播到中东、欧洲、南亚和非洲。人禽流感病毒颗粒H5N1型病毒颗粒电子扫描显微镜拍摄的H5N1型禽流感病毒高解析特写照片。照片上一串蓝色小球正在攻击、破坏健康的红色细胞。瑞典每日新闻报刊
4、登出一组由高倍关于禽流感病毒n nH和N都是指病毒的糖蛋白（蛋白质），一种糖蛋白叫血凝素（HA），另一种叫神经氨酸酶（NA），由于这两种糖蛋白容易发生变异，因此，根据糖蛋白变异的情况，HA分为H1H15十五个不同的型别，NA分为N1N9九个不同的型别。其中H5与H7为高致病亚型。关于禽流感病毒n n所有流行性感冒病毒，都可在禽鸟身上发现，但带有病毒的禽鸟未必会发病。至今由禽鸟传人的禽流感有三种：甲型H5N1、甲型H7N7及甲型H9N2。H5N1病毒与人类流感病毒的4500个氨基酸只有19个不同，一旦差异性降到10个氨基酸，禽流感就会突变。关于禽流感病毒n n今年发生的禽流感大多由危害最大的高致
5、病性H5N1型病毒所致，禽类感染这种病毒后数日内死亡，如果由禽类传染给人，发病后死亡率高达60。禽流感大纪事禽流感大纪事n n1997香港爆发，H5N1,6人死亡，扑杀130万家鸡；n n1999香港，H9N2，2例人感染；n n2003欧洲，H7N7,荷兰900多农场的1800万家禽被宰杀，89人感染，1人死亡；n n2004东南亚，H5N1,11人感染，8人死亡。历史上曾经袭击人类的疫情n n鼠疫：6世纪，死亡率达30以上；n n霍乱；18世纪，死亡率达30以上；n n埃博拉：1976，死亡率3590；n n爱滋病：1980，死亡率约60；n n疯牛病：1985，死亡率100；n n禽流感
6、：1997？，死亡率3060五、 生物技术在畜禽疫病防治上的应用n n1、生物技术在畜禽疾病诊断上的应用n n基因探针技术又称核酸探针技术是20世纪80年代发展起来的一项全新的疾病诊断技术。它是根据DNA的结构特点，应用经过标记的由几百个或几千个核苷酸组成的片段，通过DNA杂交，定位微生物染色体DNA特殊区段的基因，以确定受感染组织中是否存在该微生物的特殊基因组。畜禽疾病诊断与监测技术n n基于PCR技术的方法：SARS诊断试剂盒、禽流感诊断试剂盒等；n n基于基因工程抗原的方法：禽流感病毒NP抗原ELISA诊断试剂盒、猪伪狂犬病毒gE-ELISA诊断试剂盒等；n n基于单克隆抗体的方法：A型
7、流感H1、H3、H5、H7等亚型的单克隆抗体对禽、猪流感的快速诊断技术。2、生物技术与畜禽疫苗的开发n n预防畜禽传染病最有效的方法就是接种疫苗，如狂犬病毒疫苗。n n疫苗是从病原体或其成分中分离的抗原制剂，可预防性的诱导免疫反应。n n1870年巴斯德首次用多次培养的鸡减毒霍乱细菌给鸡接种而获得对霍乱的免疫力。常见的疫苗类型n n致死（灭活）疫苗:由大量培养的病原体物理化学方法灭活制成，如霍乱灭活疫苗。n n减毒活疫苗：用减毒或无毒力的活病原体制成，如鼠疫活疫苗；n n类毒素：用病原体的外毒素经去毒处理制成，如白候类毒素。畜禽重组疫苗的开发n n利用重组DNA技术生产畜禽用基因工程疫苗，是生
8、物技术在畜禽疫病防治中的一个重要领域。目前，基因工程疫苗主要有：基因工程亚单位疫苗；基因工程活载体疫苗；合成肽疫苗；基因缺失疫苗等。畜禽用基因工程疫苗包括细菌、病毒、寄生虫和真菌基因工程疫苗等四大类，已有多种疾病疫苗研制成功并在生产上应用。传统疫苗的局限性n n病源体培养成本高，产量低；n n很多病源体不能培养，没有疫苗；n n高度安全措施，有扩散危险；n n减毒株可能回复毒力；n n疫苗的有效期短，需冷藏保存等。新一代疫苗的开发n n基因疫苗（genevaccine）又名DNA疫苗（DNAvaccine）、核酸疫苗。作为预防性疫苗，DNA疫苗可以有效地保护接种动物免受病原体的侵害。DNA疫苗
9、已引起许多研究人员的高度重视，并在对病毒、细菌、寄生虫等感染性疾病的预防和治疗进行了广泛和深入的研究，已进入临床实验阶段。新一代疫苗的开发n n剔除病源体毒性基因，保持免疫激发功能；n n制备活的非致病系统，可激发强烈的免疫反应；n n克隆主要的抗原基因，直接生产疫苗；目前，重组DNA疫苗已成功用于口蹄疫、狂犬病、腹泻病等疫苗的生产。病原体抗原目前研究情况病毒乙肝病毒表 面 抗 原 和 核 心 抗 原（HbsAg，HbcAg）进入临床试验流感病毒血凝素、基质蛋白、核蛋白完成鸡、雪貂、小鼠和非人类灵长目动物的体内实验，已进入临床试验牛腹泻病毒主要糖蛋白gp53（E2）小鼠体内实验狂犬病毒糖蛋白小
10、鼠体内实验细菌结核杆菌hsp65、抗原85进入临床试验破伤风杆菌片段C小鼠体内实验寄生虫日本血吸虫副肌球蛋白小鼠体内实验DNA疫苗所用的抗原基因及其研究进展六、 生物技术与畜禽饲料生产n n1、发酵工程技术在饲料工业上的应用n n2、生物技术在畜禽饲料作物育种上的应用n n3、微生物在秸秆类粗饲料开发中的应用七、生物技术与食品安全n n食品安全危机：苏丹红，孔雀石绿，猪链球菌等等。n nWHO报告：每年4亿人腹泻，1800万人死亡；20年来食源性疾病明显增长，如欧洲空肠弯曲菌病成倍上升；北美因沙门氏菌引起的病人明显增加。生物技术与食品安全食品安全：对食品正常食用时不会使消费者受害的担保(WHO
11、，1996）。n n食品卫生：确保食品安全性和适合性而采取的一切条件和措施。n n影响食品安全的主要因素：（1）生物污染；（2）环境污染；（3）药物残留；（4）添加剂；（5）新型食品；（6）其它。保证食品安全的原理n n世界卫生组织和联合国粮农组织的保证食品质量与安全指南：1、从土地到餐桌的整体概念；2、科学的风险分析；3、决策的透明度；4、有效的管理评估、影响食品安全的主要因素n n（1）生物污染：病源微生物、寄生虫及生物毒素进入食物链。如WHO公布过去20年有30多种新传染病流行。结核、霍乱的重新出现等。n n（2）环境污染：汞、铅等重金属及放射性物质，如近海海产；日本“森永”乳粉中毒事件
12、。有机化工污染物；n n（3）营养失衡；影响食品安全的主要因素n n（4）药物残留：农药、兽药、饲料添加剂对食品安全的影响已成为关注的焦点。有些农药如有机氯，难降解，20年后仍有较高检出量。动物性食品的抗生素、激素等残留问题严重。n n（5）食品添加剂：过量食品添加剂有严重的慢性毒害，如：糖精（乙氧基笨脲）引起致癌、尿结石；苯甲酸对肝、胃的伤害等。影响食品安全的主要因素（6）新型食品及其它新型食品如转基因食品、辐照食品、功能食品等。其它如酗酒、伪劣食品、不良习惯等。食品安全挑战n n1、食源性疾病的上升，新病源菌不断涌现；n n2、食品加工、流通技术的快速变化；n n消费习惯的的变化；n n消费者的关注度日益提高。食品微生物危害检测技术n n1、快速准确的检测方法n nELISA技术24小时可完成检测；n n莹光PCR方法4小时；n n基因探针技术迅速追踪食品微生物污染源。n n2、食品微生物的毒性综合评价技术与评估体系。
