Bệnh cầu trùng gà là nguyên nhân chính gây thiệt hại lớn cho ngành chăn
nuôi gia cầm (Allen and Fetterer, 2002). Trên toàn thế giới hàng năm ƣớc tính
thiệt hại trên 2 tỷ USD (Williams, 1998). Bệnh có khả năng lây lan rất nhanh, tỷ
lệ mắc bệnh và tỷ lệ chết cao ở gà con (30 - 100 ), làm tăng số gà còi cọc, giảm
tốc độ tăng trƣởng cho toàn đàn, giảm sản lƣợng trứng ở gà đẻ từ 20 - 40%, giảm
chất lƣợng thịt và tăng tiêu tốn thức ăn (Edgar, 1955; Tyzzer, 1932). Bệnh gây ra
bởi ký sinh trùng đơn bào (Protozoa), thuộc phân lớp Coccidia, họ Eimeriidae và
chi Eimeria (Finlay et al., 1993; Lillehoj and Lillehoj, 2000). Gà ở tất cả các lứa
tuổi đều có thể nhiễm cầu trùng, trong đó thƣờng gặp nhất là gà ở giai đoạn 2- 3
tuần tuổi (Lillehoj and Lillehoj, 2000; Lillehoj et al., 2004).
Hiện nay có nhiều loài Eimeria gây bệnh trên gà, trong đó có 7 loài gây bệnh
chủ yếu: E. tenella, E. acervulina, E. maxima, E. necatrix, E. brunetti,
E. praecox và E. mitis (Shirley, 1986). Mỗi một loài Eimeria khác nhau có vị trí gây
bệnh khác nhau trong đƣờng tiêu hóa (Nguyễn Hữu Hƣng, 2010; Fanatico, 2006).
Cho đến nay, để phòng trị bệnh cầu trùng ngƣời chăn nuôi chủ yếu dùng
kháng sinh bổ sung vào trong thức ăn và nƣớc uống. Tuy nhiên, phƣơng pháp
này còn nhiều hạn chế nhƣ: Xuất hiện một số chủng Eimeria có khả năng kháng
kháng sinh (Chapman, 1997), tạo ra một loại thuốc mới đòi hỏi chi phí cao
(Lillehoj and Lillehoj, 2000), bổ sung kháng sinh kéo dài dẫn đến tồn dƣ trong
sản phẩm gia cầm làm ảnh hƣởng đến ngƣời tiêu dùng. Vì vậy, tạo ra các chế
phẩm có tác dụng phòng và trị bệnh cầu trùng, thay thế kháng sinh là nhu cầu cấp
bách của thực tiễn.
133 trang |
Chia sẻ: thientruc20 | Lượt xem: 676 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận án Khảo sát một số đặc điểm bệnh lý của bệnh cầu trùng ở gà và nghiên cứu chế tạo chế phẩm sinh học sử dụng trong phòng trị, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
HUỲNH VĂN CHƢƠNG
KHẢO SÁT MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM BỆNH LÝ
CỦA BỆNH CẦU TRÙNG Ở GÀ
VÀ NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO CHẾ PHẨM SINH HỌC
SỬ DỤNG TRONG PHÒNG TRỊ
NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2017
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
HUỲNH VĂN CHƢƠNG
KHẢO SÁT MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM BỆNH LÝ
CỦA BỆNH CẦU TRÙNG Ở GÀ VÀ NGHIÊN CỨU
CHẾ TẠO CHẾ PHẨM SINH HỌC
SỬ DỤNG TRONG PHÒNG TRỊ
Chuyên ngành : Bệnh lý học và chữa bệnh vật nuôi
Mã số : 62 64 01 02
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học:
1. PGS.TS. Đinh Thị Bích Lân
2. PGS.TS. Nguyễn Hữu Nam
HÀ NỘI, 2017
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên
cứu đƣợc trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chƣa từng dùng để bảo vệ
lấy bất kỳ học vị nào.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã đƣợc cám ơn,
các thông tin trích dẫn trong luận án này đều đƣợc chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày 28 tháng 7 năm 2017
Tác giả luận án
Huỳnh Văn Chƣơng
ii
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án, tôi đã nhận đƣợc sự
hƣớng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè, đồng
nghiệp và gia đình.
Nhân dịp hoàn thành luận án, cho phép tôi đƣợc bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn
sâu sắc tới thầy cô PGS.TS. Đinh Thị Bích Lân, PGS.TS. Nguyễn Hữu Nam đã tận tình
hƣớng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình
học tập và thực hiện đề tài.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ
môn Bệnh lý, Khoa Thú y - Học viện Nông nghiệp Việt Nam, Bộ môn Miễn dịch học
và vắc xin, Viện Công nghệ sinh học- Đại học Huế đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá
trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận án.
Xin chân thành cảm ơn gia đình, ngƣời thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi điều
kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tôi hoàn thành luận án.
Hà Nội, ngày 28 tháng 7 năm 2017
Nghiên cứu sinh
Huỳnh Văn Chƣơng
iii
MỤC LỤC
Lời cam đoan i
Lời cảm ơn ii
Mục lục iii
Danh mục chữ viết tắt vii
Danh mục bảng viii
Danh mục hình ix
Danh mục biểu đồ xi
Danh mục đồ thị xi
Trích yếu luận án xii
Thesis abstract xiv
PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1
1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1
1.2 Mục tiêu của đề tài 3
1.3 Phạm vi nghiên cứu 3
1.4 Những đóng góp mới của đề tài 3
1.5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3
PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4
2.1 Giới thiệu về bệnh cầu trùng gà 4
2.1.1 Căn bệnh cầu trùng 4
2.1.2 Đặc điểm dịch tễ 13
2.1.3 Sinh bệnh học 14
2.1.4 Triệu chứng lâm sàng và bệnh tích của gà bị bệnh cầu trùng 15
2.1.5 Các phƣơng pháp chẩn đoán bệnh cầu trùng gà 16
2.1.6 Điều trị bệnh cầu trùng gà 18
2.1.7 Miễn dịch chống cầu trùng ở gà 18
2.1.8 Vắc xin phòng bệnh cầu trùng gà 20
2.2 Tổng quan về công nghệ ADN tái tổ hợp 21
2.2.1 Giới thiệu chung về công nghệ ADN tái tổ hợp 21
2.2.2 Đặc điểm của hệ thống vector pET, pGEM-T Easy, tạo dòng và biểu hiện
gene trong E. coli 21
iv
2.3 Công nghệ chế tạo kháng thể lòng đỏ trứng bằng phƣơng pháp gây miễn
dịch cho gà mái 24
2.3.1 Trọng lƣợng phân tử và tính chất lý hóa của IgY (Yolk Immunoglobulin) 24
2.3.2 Cấu trúc của IgY 24
2.3.3 Độ bền của IgY 25
2.3.4 Lợi thế của công nghệ sản xuất IgY 26
2.3.5 Tách chiết IgY từ lòng đỏ trứng gà 27
2.3.6 Những ứng dụng của IgY 28
PHẦN 3 VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31
3.1 Địa điểm nghiên cứu 31
3.2 Thời gian nghiên cứu 31
3.3 Vật liệu, hóa chất và thiết bị nghiên cứu 31
3.3.1 Vật liệu nghiên cứu 31
3.3.2 Thiết bị và hóa chất dùng cho nghiên cứu 31
3.4 Nội dung nghiên cứu 33
3.4.1 Khảo sát các đặc điểm bệnh lý của bệnh cầu trùng ở gà 33
3.4.2 Nghiên cứu tách dòng gene mã hóa kháng nguyên, tạo plasmid mang
gene kháng nguyên, biến nạp vào tế bào E. coli 33
3.4.3 Nghiên cứu biểu hiện gene kháng nguyên, tách chiết, tinh khiết và định
lƣợng kháng nguyên tái tổ hợp 33
3.4.4 Kiểm tra độ tinh khiết và tính đặc hiệu của kháng nguyên tái tổ hợp 33
3.4.5 Nghiên cứu sản xuất bột lòng đỏ trứng gà có kháng thể phòng trị bệnh 33
3.5 Phƣơng pháp nghiên cứu 34
3.5.1 Phƣơng pháp theo dõi triệu chứng lâm sàng và xác định bệnh tích đại thể,
vi thể của gà mắc cầu trùng 34
3.5.2 Phƣơng pháp xác định chỉ tiêu huyết học của gà mắc bệnh cầu trùng 34
3.5.3 Phƣơng pháp tách chiết ADN để xác định loài cầu trùng gây bệnh ở gà 35
3.5.4 Phƣơng pháp phân lập gene mã hóa kháng nguyên 3-1E 35
3.5.5 Nghiên cứu tạo dòng gene mã hóa kháng nguyên trong vector tạo dòng
và biến nạp vào tế bào vật chủ E. coli TOP10. 37
3.5.6 Nghiên cứu tạo dòng gene 3-1E trong vector pET200/D-TOPO và biểu
hiện gene kháng nguyên 3-1E 39
3.5.7 Phƣơng pháp tách chiết tinh khiết, xác định tính đặc hiệu và định lƣợng
của kháng nguyên 3-1E tái tổ hợp 40
v
3.5.8 Phƣơng pháp chế tạo chế phẩm sinh học sử dụng trong phòng và trị bệnh
cầu trùng gà 41
3.5.9 Phƣơng pháp đánh giá hiệu quả phòng và điều trị bệnh cầu trùng của chế
phẩm 42
3.5.10 Phƣơng pháp xử lý số liệu 43
PHẦN 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 44
4.1 Tỷ lệ nhiễm, cƣờng độ nhiễm, triệu chứng lâm sàng và bệnh tích đại thể,
vi thể ở gà mắc cầu trùng 44
4.1.1 Tỷ lệ và cƣờng độ nhiễm cầu trùng gà nuôi tại huyện Phú Vang, Thừa
Thiên Huế 44
4.1.2 Tỷ lệ nhiễm cầu trùng theo lứa tuổi ở gà từ 1 đến 42 ngày tuổi 44
4.1.3 Triệu chứng lâm sàng chủ yếu ở gà mắc bệnh cầu trùng 46
4.1.4 Bệnh tích đại thể chủ yếu ở gà mắc bệnh cầu trùng 47
4.1.5 Bệnh tích vi thể chủ yếu ở một số cơ quan của gà mắc bệnh cầu trùng 50
4.2 Kết quả nghiên cứu các chỉ tiêu huyết học của gà mắc bệnh cầu trùng 54
4.2.1 Một số chỉ tiêu hồng cầu ở gà từ 1-42 ngày tuổi mắc bệnh cầu trùng 55
4.2.2 Kết quả nghiên cứu các chỉ tiêu hệ bạch cầu ở gà mắc bệnh cầu trùng
(35-42 ngày tuổi) 56
4.2.3 Kết quả nghiên cứu hàm lƣợng protein huyết thanh ở gà mắc bệnh cầu
trùng (35 - 42 ngày tuổi) 58
4.3 Kết quả phân lập gene mã hóa kháng nguyên 3-1E 59
4.3.1 Thu và tinh sạch Oocyst cầu trùng gà 59
4.3.2 Xác định loài cầu trùng bằng phƣơng pháp PCR 59
4.3.3 Kết quả tách chiết ARN tổng số 60
4.3.4 Kết quả thực hiện PCR 61
4.3.5 Tinh sạch sản phẩm PCR 62
4.4 Kết quả nghiên cứu tạo dòng và biểu hiện gene 3-1E 63
4.4.1 Kết quả tạo dòng gene kháng nguyên 3-1E vào vector tách dòng 63
4.4.2 Phân tích trình tự gene 3-1E 64
4.4.3 Kết quả tạo dòng gene mã hóa kháng nguyên 3-1E vào vector biểu hiện
pET200/D-TOPO 66
4.4.4 Kết quả về tinh khiết và khả năng liên kết của kháng nguyên 3-1E cùng
đuôi dung hợp 6His với cột Ni2+ 68
4.5 Tối ƣu điều kiện biểu hiện của kháng nguyên 3-1E tái tổ hợp 70
vi
4.5.1 Kết quả sinh trƣởng của E. coli BL21 (DE3) tái tổ hợp mang gene mã
hóa kháng nguyên 3-1E 70
4.5.2 Kết quả về khảo sát đƣờng cong sinh trƣởng 71
4.5.3 Kết quả về tỷ lệ tiếp giống tối ƣu 72
4.5.4 Kết quả tốc độ lắc tối ƣu lên khả năng sinh trƣởng của vi khuẩn E. coli
chủng BL21 (DE3) 73
4.5.5 Kết quả về môi trƣờng biểu hiện tối ƣu 74
4.5.6 Nồng độ tối ƣu của chất cảm ứng IPTG 74
4.5.7 Thời gian cảm ứng của chất cảm ứng tối ƣu 75
4.5.8 Nhiệt độ cảm ứng tối ƣu 76
4.5.9 Mật độ tế bào tối ƣu 77
4.6 Tách chiết, tinh sạch, định lƣợng và xác định tính đặc hiệu của kháng
nguyên 3-1E tái tổ hợp 78
4.6.1 Tách chiết, tinh sạch và định lƣợng kháng nguyên tái tổ hợp 3-1E 78
4.6.2 Tính đặc hiệu của kháng nguyên tái tổ hợp 78
4.7 Chế tạo chế phẩm sinh học sử dụng trong phòng và trị bệnh cầu trùng gà 79
4.7.1 Xác định liều lƣợng kháng nguyên thích hợp để gây miễn dịch cho gà 79
4.7.2 Nghiên cứu lựa chọn tá chất gây miễn dịch cho gà 80
4.7.3 Định lƣợng kháng thể IgY 81
4.7.4 Xác định hiệu giá kháng thể trong chế phẩm lòng đỏ 82
4.7.5 Đánh giá hiệu quả phòng bệnh của chế phẩm 83
4.7.6 Đánh giá hiệu quả điều trị của chế phẩm 86
PHẦN 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 89
5.1 Kết luận 89
5.2 Kiến nghị 89
Danh mục các công trình đã công bố 91
Tài liệu tham khảo 92
Phụ lục 106
vii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt
Bp Base pair Cặp ba zơ
BSA Bovine serum albumin Albumin huyết thanh bò
cDNA Complementary Deoxyribonucleic acid Sợi ADN bổ sung
DNA Deoxyribonucleic acid A xít Deoxyribonucleic
ELISA Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay Thử nghiệm miễn dịch hấp phụ
gắn enzyme
HI Hemagglutination inhibition Ức chế ngƣng kết hồng cầu
IgY Yolk Immunoglobulin Kháng thể long đỏ trứng
IPTG Isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside
kDa Kilo dalton Kilo dalton
NC Negative control Đối chứng âm
OD Optical density Mật độ quang học
PBS Phosphate buffer saline Dung dịch muối đệm phốt phát
PCR Polymerase chain reaction Phản ứng chuỗi trùng hợp
RIA Radioimmunoassay Phƣơng pháp miễn dịch phóng
xạ
RT – PCR Reverse transcription polymerase chain
reaction
Phản ứng chuỗi trùng hợp
phiên mã ngƣợc
SARS Severe acute respiratory syndrome Hội chứng viêm phổi cấp tính
SDS-PAGE Sodium dodecyl sulfate polyacrylamide
gel electrophoresis
Điện di trên gel polyacrylamide
WSF Water soluble fraction Phần hòa tan trong nƣớc
viii
DANH MỤC BẢNG
STT Tên bảng Trang
4.1 Tỷ lệ và cƣờng độ nhiễm cầu trùng trên đàn gà tại một số xã của huyện Phú
Vang 44
4.2 Tỷ lệ nhiễm cầu trùng theo lứa tuổi của gà 45
4.3 Triệu chứng lâm sàng ở gà mắc bệnh cầu trùng 46
4.4 Kết quả mổ khám gà bị mắc bệnh cầu trùng 48
4.5 Tần suất xuất hiện các giai đoạn phát triển của cầu trùng gà trên tiêu bản vi thể
các cơ quan gà bệnh 50
4.6 Chỉ tiêu hồng cầu ở gà mắc bệnh cầu trùng 55
4.7 Chỉ tiêu hệ bạch cầu của gà mắc bệnh cầu trùng 57
4.8 Hàm lƣợng protein huyết thanh ở gà mắc bệnh cầu trùng 58
4.9 Tỷ lệ nhiễm các loài cầu trùng gây bệnh ở gà 60
4.10 Sinh trƣởng của chủng E. coli BL21 (DE3) mang gene mã hóa kháng nguyên
3-1E ở các môi trƣờng khác nhau 70
4.11 Sinh trƣởng của chủng E. coli BL21 (DE3) mang gene mã hóa kháng nguyên
3-1E ở các tỷ lệ tiếp giống khác nhau 73
4.12 Sinh trƣởng của chủng E. coli BL21 (DE3) mang gene mã hóa kháng nguyên
3-1E ở các tốc độ lắc khác nhau 73
4.13 Kết quả kiểm tra lƣợng kháng thể trong long đỏ trứng của gà đƣợc gây miễn
dịch với kháng nguyên có bổ sung tá chất 80
4.14 So sánh tỷ lệ mắc bệnh cầu trùng ở gà đƣợc và không đƣợc phòng bệnh bằng
kháng thể kháng kháng nguyên 3-1E 84
4.15 So sánh tỷ lệ chết ở gà đƣợc và không đƣợc phòng bệnh bằng kháng thể
kháng kháng nguyên 3-1E 85
4.16 So sánh sinh trƣởng của gà đƣợc không đƣợc phòng bệnh bằng kháng thể
kháng kháng nguyên 3-1E 85
4.17 Lƣợng Oocyst trong phân gà trƣớc và sau điều trị 86
4.18 Tỷ lệ khỏi bệnh của gà sau điều trị 86
4.19 Ảnh hƣởng của kháng thể kháng sinh lên sinh trƣởng của gà 87
ix
DANH MỤC HÌNH
STT Tên hình Trang
2.1 So sánh cấu trúc phân tử của IgY gà và IgG thỏ 25
4.1 Gà mắc bệnh cầu trùng, phân lẫn máu, đứng co cụm, mào yếm nhợt nhạt 47
4.2 Gà chết khi bị mắc bệnh cầu trùng 47
4.3 Manh tràng căng phồng đỏ sẫm bên trong có máu 49
4.4 Manh tràng bên trong xuất huyết màu đỏ sẫm 50
4.5 Oocyst cầu trùng, 20x 52
4.6 Chất chứa lẫn máu trong ruột gà mắc cầu trùng, màu đỏ tƣơi, HE 10x 52
4.8 Giai đoạn tiền Schizont của cầu trùng trong ruột gà, HE.40x 53
4.7 Hồng cầu tràn ngập trong ruột gà mắc cầu trùng, HE. 40x 53
4.9 Megatozit và Schizont 2 (liệt tử) trong ruột gà, HE. 40x 54
4.10 Thâm nhiễm bạch cầu ái toan ở hạ niêm mạc ruột của gà mắc cầu
trùng, HE. 40x. 54
4.11 Oocyst thu đƣợc bằng phƣơng pháp phù nổi 59
4.12 Sản phẩm PCR với các cặp mồi đặc hiệu cho một số loài Eimeria 59
4.13 Ảnh điện di ARN tổng số trên agarose gel 1% có sử dụng
formaldehyde để biến tính. 61
4.14 Ảnh điện di sản phẩm PCR trên agarose gel 1 62
4.15 Ảnh điện di sản phẩm sau tinh sạch trên agarose gel1% 62
4.16 Ảnh nuôi cấy vi khuẩn trên môi trƣờng chọn lọc 63
4.17 Ảnh điện di kiểm tra sản phẩm plasmid pGEM T-easy-3-1E trong
chủng E. coli TOP10 trên agarose gel1% 64
4.18 Ảnh điện di kiểm tra sản phẩm PCR với cặp mồi M13 trên agarose
gel 1% 64
4.19 Mức độ tƣơng đồng giữa gene 3-1E đƣợc phân lập với gene 3-1Eđã
đƣợc công bố (AF13613) 65
x
4.20 Mức độ tƣơng đồng của trình tự amino a xít của kháng nguyên 3-
1E đã phân lập và kháng nguyên 3-1E đã đƣợc công bố
(AAD39362) 65
4.21 Tế bào E. coli BL21 (DE3) mang gene 3-1E 67
4.22 Ảnh điện di kiểm tra sản phẩm plasmid TOPO-3-1E sau khi tách từ
chủng E. coli BL21 (DE3) 67
4.23 Biểu hiện của protein 3-1E trong E. coli BL21 tái tổ hợp trên gel
SDS-PAGE 15%. 68
4.24 Ảnh tinh sạch và khả năng liên kết giữa đuôi 6xHis với phối tử Ni2+ 69
4.25 Đƣờng cong sinh trƣởng của chủng E. coli BL21 (DE3) mang gene
mã hóa kháng nguyên 3-1E 72
4.26 Ảnh hƣởng của môi trƣờng lên mức độ biểu hiện kháng nguyên tái
tổ hợp 3-1E 74
4.27 Kết quả biểu hiện kháng nguyên 3-1E tái tổ hợp ở các nồng độ
IPTG khác nhau 75
4.28 Ảnh hƣởng thời gian cảm ứng của IPTG lên sản xuất kháng nguyên
tái tổ hợp 3-1E 76
4.29 Ảnh hƣởng của nhiệt độ cảm ứng lên sản xuất kháng nguyên 3-E 76
4.30 Ảnh hƣởng của mật độ tế bào trƣớc khi bổ sung chất cảm ứng 77
4.31 Lƣợng kháng nguyên 3-1E thu đƣợc sau khi tinh sạch bằng gel
ProBond
TM
Nickel-Chelating Resin 78
4.32 Kết quả Western blot kiểm tra tính đặc hiệu của kháng nguyên 3-1E 79
4.33 Ảnh điện di định lƣợng kháng thể IgY trên gel SDS-PAGE 12% 82
4.34 Bột lòng đỏ trứng sau khi đông khô 83
4.35 Ảnh kết quả ELISA một số mẫu kháng thể IgY3-1E 83
4.36 Oocyst phát triển thành dạng gây nhiễm 84
xi
DANH MỤC BIỂU ĐỒ
STT Tên biểu đồ Trang
4.1. Kết quả kiểm tra lƣợng kháng thể trong trứng của gà đƣợc gây miễn dịch với
các tá chất khác nhau 81
DANH MỤC ĐỒ THỊ
STT Tên đồ thị Trang
4.1. Kết quả ELISA khảo sát lƣợng kháng thể kháng 3-1E 80
xii
TRÍCH YẾU LUẬN ÁN
Họ và tên nghiên cứu sinh: Huỳnh Văn Chƣơng
Tên luận án: Khảo sát một số đặc điểm bệnh lý của bệnh cầu trùng ở gà và nghiên cứu
chế tạo chế phẩm sinh học sử dụng trong phòng trị
Chuyên ngành: Bệnh lý học và chữa bệnh vật nuôi; Mã số: 62 64 01 02
Cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
Mục đích nghiên cứu
Khảo sát một số đặc điểm bệnh lý chủ yếu của gà mắc bệnh cầu trùng tại Thừa
Thiên Huế và tạo ra chế phẩm sinh học chứa kháng thể IgY đặc hiệu kháng kháng
nguyên 3-1E của cầu trùng gà, sử dụng cho đánh giá hiệu quả phòng trị bệnh cầu
trùng gà.
Phƣơng pháp nghiên cứu
Luận án sử dụng các phƣơng pháp: Các biểu hiện lâm sàng đƣợc xác định bằng
phƣơng pháp thƣờng quy, thu Oocyst cầu trùng bằng phƣơng pháp phù nổi và kiểm tra trên
kính hiển vi. Tất cả những gà chết do cầu trùng đƣợc mổ khám thu mẫu bệnh phẩm để xác
định bệnh lý đại thể và vi thể, mẫu bệnh phẩm đƣợc cố định trong dung dịch formon 10 ,
tiêu bản vi thể đƣợc làm theo quy trình tẩm đúc parafin và nhuộm bằng Haematoxylin-
Eosin. Một số chỉ tiêu huyết học đƣợc xác định bằng máy tự động Cell Dyn 3700.
ARN tổng số của cầu trùng gà đƣợc phân lập bằng Kit “SV Total RNA Isolation
System (Promega)” tổng hợp sợi ADN bổ sung từ khuôn ARN đƣợc thực hiện bằng Kit
“First Strand cDNA Synthesis (Fermentas) ” và đƣợc sử dụng làm khuôn để khuếch đại
bằng phƣơng pháp PCR với cặp mồi đặc hiệu (topo3-1E.F: 5’-CACCATGGGTGA AGA
GGC TGA TAC-3’; topo3-1E.R: 5’TTA GAA GCGCCCTGGTACA-3’). Sản phẩm PCR
đƣợc gắn vào vector pGEM-T Easy (Promega), gene 3-1E đƣợc cắt từ vector pGEM-T
Easy/3-1E và tinh sạch bằng Kit “Wizard® SV Gel and PCR CleanUp System (Promega)”,
sau đó gắn vào vector biểu hiện pET200 D-TOPO, phản ứng gắn đƣợc thực hiện ở 4°C
qua đêm.
Mức độ biểu hiện của protein 3-1E đƣợc xác định bằng SDS-PAGE (15% w/v), sau
đó gel đƣợc nhuộm với Coomassie Blue R-250. Protein 3-1E đƣợc tinh sạch bằng Kit
“ProBondTM Puriication System (Invitrogen, USA)”, theo hƣớng dẫn của nhà sản xuất.
Kết quả chính và kết luận
Gà mắc bệnh cầu trùng biểu hiện các triệu chứng chủ yếu nhƣ: ủ rũ, ít vận động,
xiii
tiêu chảy, phân có màng nhầy, có bọt và lẫn máu.
Biến đổi bệnh lý chủ yếu tập trung ở ruột non và manh tràng xuất huyết, manh tràng
căng phồng lên và lớp niêm mạc bị bào mòn. Các tổn thƣơng vi thể nhƣ sung huyết,
xuất huyết nặng, thoái hóa, hoại tử tế bào, thâm nhiễm tế bào viêm tại manh tràng,
ngoài ra cũng có các tổn thƣơng bệnh lý tại hồi tràng và trực tràng. Trên tiêu bản vi thể
quan sát đƣợc các giai đoạn phát triển khác nhau của cầu trùng ở tế bào biểu mô ruột.
Gà mắc bệnh cầu trùng dẫn đến các chỉ tiêu hệ hồng cầu giảm, số lƣợng bạch cầu
tăng, công thức bạch cầu cũng thay đổi, số lƣợng bạch cầu trung tính và ái toan tăng, trong
khi số lƣợng tế bào lympho giảm. Protein tổng số, lƣợng Albumin và tỷ lệ A G đều giảm.
Phân lập đoạn mã hóa gene 3-1E từ Oocyst cầu trùng thu đƣợc đoạn gene có chiều
dài là 513 bp, mã hóa chuỗi polypeptide chứa 170 amino a xít, tƣơng đồng 99 so với
gene3-1E đƣợc công bố trên GeneBank (mã số: AF113613). Phân tích điện di SDS cho
thấy protein dung hợp 3-1E có khối lƣợng phân tử khoảng 26 kDa.
Môi trƣờng nuôi cấy LB cho khả năng sinh trƣởng tốt nhất với tỷ lệ tiếp giống 2
(OD600 = 0,8), lắc 200 vòng phút ở 37ºC sau 11 giờ nuôi cấy. Tuy nhiên, mức độ biểu
hiện của protein dung hợp 6xHis-3-1E lại cho kết quả tốt nhất trên môi trƣờng YJ trong
cùng một điều kiện tối ƣu (nồng độ chất cảm ứng IPTG 0,8 mM, nuôi lắc ở 200
vòng phút, nhiệt độ cảm ứng 20ºC trong thời gian 10 giờ). Sắc ký lọc gel 6xHis cho
thấy sản phẩm protein dung hợp 6xHis-3-1E có khối lƣợng phân tử khoảng 26 kDa.
Bằng phƣơng pháp đông khô đã thu đƣợc 6-7g bột lòng đỏ từ mỗi quả trứng, sau khi
hoàn nguyên với PBS theo tỷ lệ 1:9 (w w), chế phẩm có hiệu giá kháng thể đặc hiệu đạt
1 280.000. Sử dụng bột lòng đỏ chứa kháng thể kháng 3-1E tái tổ hợp cho kết quả tốt
trong phòng và điều trị bệnh cầu trùng do Eimeria acervulina, Eimeria tenella,
Eimeria maxima ở gà, nhƣ làm giảm tỷ lệ mắc bệnh, giảm tỷ lệ chết, giảm thải Oocyst,
tăng tỷ lệ khỏi bệnh và tăng khả năng sinh trƣởng ở gà.
xiv
THESIS ABSTRACT
PhD candidate: Huynh Van Chuong
Thesis title: Research on pathological characteristics of chicken infected with coccidia
and development of bioproduct for prevention and treatment of coccidiosis in chicken
Major: Veterinary pathology and Therapeutics of the diseases of domestic animals
Code: 62 64 01 02
Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA)
Research Objectives
Survey on some mainly pathological characteristics of chicken infected with
coccidiosis in Thua Thien Hue provine and produce a bioproduct containing specific
IgY antibodies against 3-1E antigen of chicken coccidia used in for prevention,
treatment efficacy of coccidiosis in chicken.
Materials and Methods
The clinical parameters were determined by conventional method, Oocyst
isolation by flotation method. All died chickens caused by coccidiosis were slaughtered
to collect the samples for determination of both macroscopic and microscopic
pathological changes. Tissue samples were fixed in 10% neutral buffered formalin and
stained with Haematoxylin- Eosin stain. The change of several hematological
parameters were determined by automated Cell Dyn 3700 sytem.
Total RNA of coccidia was isolated by SV Total RNA Isolation System Protocol
(Promega). First strand cDNA from RNA templates was made First Strand cDNA Synthesis
Kit (Fermentas) and was then used as template in PCR amplification with the specific primers
(topo3-1E.F: 5’-CACCATGGGTGA AGA GGC TGA TAC-3’; topo3-1E.R: 5’TTA GAA
GCGCCCTGGTACA-3’). PCR products (3-1E gene) were ligated into pGEM-T Easy vector
(Promega), The 3-1E gene was cut from pGEM-T Easy/3-1E vector, and purified by
Wizard® SV Gel and PCR CleanUp System Kit (Promega),they were then ligated into
pET200/D-TOPO expression vector, The ligation mix was incubated at 4°C overnight.
Expression levels of 3-1E protein were determined by sodium dodecyl sulfate-15%
polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE,