产气技术

产气技术（共7篇）

产气技术 篇1

随着国家“小型公益设施补助资金农村能源项目”和“国债沼气项目”的实施,农村沼气建设进入一个新的发展阶段[1]。截至2008年底,仅济宁地区建设的户用沼气池的数量就达到14.6万户。沼气池建设在给农户生活带来方便简洁的同时,也存在着问题与不足。由于沼气的产量受环境温度的影响,导致我国北方沼气池的使用和推广受到严重的制约,北方地区沼气池冬季的应用成为目前所面临的主要难题。

1 户用沼气池现存的主要问题

1.1 建池不符合科学逻辑

由于政府扶持力度加大,建设任务数量较多,为了完成上级下达的任务,盲目追赶工程进度,在建造沼气池时,一些地基较硬的地方,沼气池基础太高,部分池体露出地面,施工后的沼气池上部暴露于空中,到了冬季,我国北方大部分地区气温降至0℃以下,致使沼气池无法产气,大部分时间闲置,在农户中导致抱怨声一片;沼气池有盖不加,或者使用平板式进出口盖,导致沼气池进入冬季,无法保证沼气池的保温效果,致使无法产气;地面不硬化,容易导致池顶形成冻土,导致沼气池的温度和地表的温度一致,甚至结冰等现象;有的地方施工队不经任何培训便开始建设沼气池,沼气池建成后,漏水、漏气,交工后不能正常使用,给后来的服务和整改带来一定的难度。

1.2 沼气池保温的问题

温度一直是制约沼气池冬季正常生产的关键因素,当沼气池温度在8℃以下时,甲烷细菌的活动性能大大降低,而我国北方冬季处在0℃以下的时间较长,因此影响了建设用户在冬季使用沼气池。除了气候原因之外,另外一些因素也是造成沼气池内温度较低的原因。如由于施工不遵循科学的原则,在施工的时候有些沼气池建设位置较高,沼气池上部暴露于空气中造成冬季沼气池内温度较低,不能进行正常生产;夏季温度较高,池内产气过多,水压间内液体外溢,影响院内卫生条件;沼气池有盖不加,或者使用平板式水泥盖,保温效果不好;沼气池顶部建完后,不进行硬化,冬季形成冻土层,降低了沼气池内温度。

1.3 沼气池增温的问题

到了冬季,外界的温度降低,沼气池的温度随之降低是不可避免的,通过保温措施可以将沼气池的温度变化限制在一定的范围,但是沼气池内的温度低仍然是一个不争的事实,一般情况下,沼气细菌在8~60℃的温度范围内都可以进行发酵。在影响沼气发酵的各种因素中,温度对产气量的影响最为明显。

2 解决沼气池周年产气的技术措施

2.1 加强建池技术监管

建池质量问题是一个人为因素占主导因素的问题,通过加强技术培训、人为监管,严把质量关,层层落实,可以大大降低人为因素对沼气池造成的影响;通过加强技术培训,技术指导,下达沼气池建设标准,严格权利义务责任制等有关事项,可以将上述问题控制在允许的范围之内。

2.2 增加沼气池保温技术

技术上的难题是困扰沼气发展的一个主要因素,而在困扰沼气生产的所有因素中,温度是最重要的因素。山东省冬季冻土层的厚度一般在40 cm左右,最冷年份也不超过50 cm,我们可以通过增温保温措施来对沼气池进行维护,达到沼气池周年生产,满足广大用户常年使用的需求。(1)建设沼气池时将其下卧30~50 cm,避开冻土层,保持沼气池内温度变化受外界影响小,做到一年四季均衡产气;(2)在建设沼气池的同时在沼气池的顶拱覆盖聚苯颗粒材料进行保温,切断沼气池与外界的热量交换,使沼气池内的温度维持在一个恒定的水平,为全年恒定产气提供一个恒定的环境;(3)水压间、进料口和顶口使用插口式盖板,减少沼气池和外界的热交换;(4)建设完毕后要对沼气池顶部进行水泥硬化,预防冬季雪雨天因水分下渗形成冻土层而导致沼气池温度较低。

2.3 增加沼气池增温技术措施

利用太阳能循环系统进行加热。太阳能是一种清洁无污染的自然能源,利用潜力大,有条件的农户,可以利用冬季充足的阳光,利用太阳能热水器装置、循环系统、温度控制器和加热系统来提高冬季沼气池内部的温度,促使沼气池冬季正常生产;对于一些有养殖地区的用户可以采用冬季建设暖圈的方式,将牲畜圈舍建设在沼气池的上方,这种建设方式一是充分利用牲畜产生的热量,二是牲畜的粪便直接进入沼气池,热量散失较少,有利于沼气池内原料的发酵。

3 小结

温度是制约沼气发酵的重要条件,温度适宜则细菌繁殖旺盛,活力强,厌氧分解和生成甲烷的速度就快,产气就多。冬季温度低,不利于沼气发酵产气。以太阳能作为热源,利用太阳能为沼气池保温、增温的方法,具有节能、安全、清洁、方便等优点,更具有推广使用前景[2]。夏季温度较高,菌种活动旺盛,产生的沼气较多,往往造成沼液外溢,严重影响环境,采用下卧措施能很好解决夏季温度较高的问题,做到一年内均衡产气。在我国北方地区,夏季温度较高,冬季气温较低,任何一种单一的保温或增温措施都无法达到理想的预期效果,只有将多个措施综合运用才能达到较为理想的效果。

参考文献

[1]肖超.论沼气生态家园在全国建设小康社会中的重要作用[J].中国沼气,2003(增刊):3-7.

[2]白莉,石岩,齐子姝.我国北方农村沼气池冬季使用技术研究[J].中国沼气,2008,26(1):37-41.

产气技术 篇2

体外产气技术应用十分广泛, 涉及到营养学、微生物学及环境科学等多个科学领域。现今主要的研究方向有:

(1) 评定反刍动物饲料中的干物质降解率和代谢能。

(2) 体外产气量与体内消化率具有显著的相关性, 若考虑饲料中蛋白质对产气量的影响则能进一步提高对动物体内消化率的预测。

(3) 预测动物的采食量两步法是Tilley和Terry于1963年在一步法的基础上提出的。该法以试管培养瘤胃液和饲料样品模拟瘤胃消化来评定饲料的可消化性, 即将饲料在瘤胃液中培养48h后再用胃蛋白酶 (p H大约为2) 培养48h, 模拟真胃和部分小肠的消化过程, 培养结束后分离出残渣进行分析。两步法可以在体外模拟瘤胃消化, 多应用于评定饲料中的干物质及有机物在瘤胃中的降解率。

体外发酵法是评定反刍动物饲料营养价值的一种非常有效的方法, 可同时进行大量样本的测定。与体内法相比, 此法不需要大量的实验动物, 其结果与体内法具有高度相关性, 已经越来越多地应用在反刍动物饲料的营养研究上。

1 材料与方法

1.1 实验材料

样品:全混日粮。

实验动物:内蒙古农牧业科学院提供的内蒙古白绒山羊4只。

实验地点:内蒙古农牧业科学院。

时间:2011.03-2011.05。

实验试剂:缓冲液、胃蛋白酶溶液、培养液、0.2M盐酸、工作液、A液、B液。

1.2 实验方法

带有永久性瘤胃瘘管的健康的内蒙古白绒山羊4只, 用吸管法在瘤胃的不同部位采集瘤胃液。全混日粮每天饲喂2次, 自由饮水, 专人管理, 预试期7d。

(1) 常规分析实验

全混日粮1和全混日粮2的成分检测方法参照杨胜 (1999) 的《饲料分析及饲料质量检测技术》。NFC%=100- (NDF%+CP%+Fat%+Ash%) 。

(2) 产气量的测定

进行另一批3个重复的培养, 将0.4g待测样品干物质置于特制的150m L酸奶瓶中, 用60m L瘤胃稀释液 (20m L瘤胃液+40m L培养液) 消化。记录1h、2h、3h、4h、5h、6h、8h、12h、24h、36h及48h各时间点的产气量 (具体记录时间视实际产气量而定) 。采用Groot等 (1996) 描述的多相组合模拟模型gas (ml) =a1/ (1+ (k1/t) ) c1+……+an/ (1+ (kn/t) ) cn计算动态消化产气参数。式中:a代表每一饲料组分理论上的最大产气量 (m L) ;k为对应饲料组分达到最大产气量一半时所需时间 (h) ;而c是决定曲线形状的参数;t为培养时间 (h) 。产气开始后, 按照表3中的时间点记录产气量, 每次记录后放气, 使注射器的刻度归零, 下一次记录完毕后又返回到零刻度。前几个小时内产气较多, 记录时间稍密一些, 以后间隔的时间稍长一些, 可以减少试验误差。

(3) 活体外p H和NH3-N发酵参数的测定

在39℃厌氧条件下, 将0.2g待测样品干物质置于特制的150m L酸奶瓶中, 用30m L瘤胃稀释液 (10m L瘤胃液+20m L培养液) 消化。每个培养设3个重复, 待培养至24 h时立即测定发酵液的p H值, 采用上海雷磁仪器厂PHS-3B型高精度酸度计测定。氨态氮含量的测定参照冯宗慈等 (1993) 提出的方法。

依次量取工作液0mL、1mL、2mL、4mL和6mL, 置于5个编号的50mL容量瓶内, 依次加入蒸馏水10mL、9mL、8mL、6mL、4mL中, 使之成为10mL, 再用0.2M盐酸定容至刻度处, 此系列标准溶液中每100mL溶液的含氮量分别为0mg、0.2mg、0.4mg、0.8mg和1.2mg。

准确量取各标准溶液0.4mL, 分别置于5个容量为10mL的试管内, 各管内依次加入A液2mL和B液2mL, 摇匀、静置10min后, 用722分光光度计于波长700nm处比色, 采用0.5cm的比色皿。用装有蒸馏水的0号试管作为空白对照, 测定各溶液的消光值。用消光值作为自变量、溶液含N量作为从变量导出回归方程式。

取10mL瘤胃液于3500-4000r/min下离心10min, 量取2mL上清液置于15mL试管内, 加入8m L0.2M盐酸至10m L, 摇匀, 比色操作同上所述。把测得的消化值代入回归公式, 计算得到的结果再乘以样品的稀释倍数即为原样品的氨氮含量。

(4) 两级离体实验方法

首先在厌氧、39℃条件下, 用瘤胃液的稀释液消化1.5g底物样品 (称取样品1.5g, 放入培养瓶中, 每管加入120m L的缓冲液混匀, 通入CO2, 直到其达到饱和状态。将其放入培养箱中, 使其温度达到38℃, 然后加入30m L瘤胃液, 测定p H值并通入CO2, 达到饱和, p H值应保持在6.7-6.9。利用1mol/L的Na CO3来加以调整) , 在培养箱中培养48h, 每天摇动2-3次。在培养开始后6h和24h, 测定内容物的p H值并加以适当的调整。然后加入1m L 5%Hg Cl2、2m L1mo L/L的Na CO3来抑制微生物的活动, 促进沉淀。离心, 弃上清液。然后加入胃蛋白酶150m L, 在39℃、酸性条件 (p H应在1.5左右) 下再消化48h。然而为了最大限度地体现底物中粗蛋白含量不同对底物活体外消化率的影响, 在缓冲液的配制中不添加尿素。瘤胃液采自装有永久性瘤胃瘘管且饲喂饲粮的精粗比例为40∶60的内蒙古白绒山羊。培养结束后, 测定残渣中的DM、CP和NDF含量, 计算得出DMD、CPD和NDFD的含量。

2 结果与分析

2.1 常规分析结果

从表2中两种不同配比的全混日粮的营养成分可以看出, 全混日粮1的DM%、CP%和NFC%比全混日粮2的高, 全混日粮1的NDF%、Ash%、Fat%比全混日粮2的低。

2.2 产气量的测定结果

从表3中的结果可以看出, 1-24h内全混日粮2的产气量大于全混日粮1的产气量, 差距很明显;36-48h内全混日粮1的产气量大于全混日粮2的产气量, 差距不明显。

2.3 NH3-N和pH的测定结果

从表4中的结果可以看出, 全混日粮2的氨氮浓度大于全混日粮1的氨氮浓度, 全混日粮1的pH值大于全混日粮2的pH值。

2.4 两级离体实验结果

标线:y=0.1851x+0.0105 (y:浓度, x:吸光度, 将原样稀释20倍)

从表5中的结果可以看出, 全混日粮2的DM%、Cp%、NDF%都比全混日粮1的高。

3 讨论

3.1 累计产气量

产气量是一个可以综合反映饲料可发酵程度的指标, 表现出瘤胃微生物活动的总体趋势, 是反映饲料蛋白价值的综合指标。瘤胃内的气体的主要来源是瘤胃微生物消耗可溶性碳水化合物和其他营养物质产生的低级脂肪酸、甲烷、氢气、二氧化碳等代谢产物。体外产气量在某种程度上可反映出反刍动物料在动物体内的降解特性。本实验结果显示, 不同精粗比例的全混日粮1和2在48h处的累计产气量分别为86.52m L和81.02m L。从图1中可以看出:前12h内, 全混日粮2的产气量大于全混日粮1的产气量, 差距明显。24-48h内, 全混日粮1的产气量大于全混日粮2的产气量, 差距不太明显。这说明全混日粮2比全混日粮1容易被消化。

3.2 氨氮的含量

反刍动物瘤胃液氨氮是瘤胃氮代谢中外源蛋白和内源含氮物质降解的重要产物, 同时也是瘤胃微生物合成菌体蛋白的原料。

本实验结果显示:由表4可知, 两种不同精粗比例的全混日粮的平均氨氮含量为18.42mol/ (g.m L) 和22.2 7mol/ (g.m L) , 全混日粮2的氨氮含量高于全混日粮1的氨氮含量, 这可能与全混日粮1中的CP含量较低有关。两种全混日粮的氨氮浓度都在最佳浓度范围之内, 因此这两种全混日粮都可以被反刍动物很好地利用。

3.3 pH值

pH值反映的是饲料发酵产生的总酸度, 可以反映瘤胃的发酵水平。

实验结果表明 (见表4) , 添加不同日粮的p H值在6.43-6.58之间变化, 均处于正常生理范围 (p H值5.5-7.5) , 不会影响瘤胃的发酵功能。添加不同组成的日粮会直接影响饲粮蛋白质在瘤胃内的降解水平。

3.4 DM、CP、NDF的降解率

从降解率 (见表5) 可以看出, 动物需求最多的营养成分是粗蛋白, 而且粗蛋白要比其他营养成分降解的更多。因此, 饲料的粗蛋白质含量越高, 消化率越高;粗纤维越多, 则消化率越低。全混日粮中2号是比较合理的配料。国内外的一些研究也表明, 不同的饲料精粗配比对反刍动物消化营养物质是有影响的, 本实验所得结论也与这种说法相符合。从表5中可以看出, DM、CP、NCF的有效降解率均为2号全混日粮高, 可能是因为这种比例更有益于微生物的生长, 瘤胃微生物的活性更高, 生长速度更快, 从而提高了其消化营养物质的效率。

4 结论

本实验利用常规分析法、体外产气法和两级离体法研究了两种不同精粗比例的全混日粮的营养价值。瘤胃发酵体外模拟方法不受实验动物的限制, 可以在常规实验室进行研究。瘤胃发酵体外模拟方法能正确地评估各种饲料的营养价值, 并在生产实践中实现不同饲料的优势互补, 充分发挥饲料间的正组合效应。

从表3和表5的结果可知, 全混日粮的总产气量、氨氮的含量和p H值都比较接近。全混日粮2的DM、CP、NCF降解率均大于全混日粮1, 全混日粮2的组合效应比全混日粮1好。两种不同比例全混日粮的降解率不同, 其营养价值也不同。实验结果与体内法具有高度的相关性。总体来说, 两种全混日粮均可以被反刍动物利用, 而且利用体外产气法和两级离体法来评定反刍动物的饲料营养价值是可行的。

摘要：本实验利用常规分析法、体外产气法和两极离体法来测定两种不同精粗比例的全混日粮的营养价值。应用注射器式体外产气法测定1h、2h、3h、6h、8h、12h、24h、36h及48h各时间点的累计产气量。实验结果表明:全混日粮1的产气量大于全混日粮2的产气量, 差距不太明显 (P>0.05) , DM、CP、NDF的降解率都小于全混日粮2。因此, 全混日粮2的组合效应比较好。全混日粮2的精粗比例通过营养素间的互补, 有效提高了日粮的整体发酵水平。

关键词：饲料营养价值,体外产气,精粗比

参考文献

[1]杨风.动物营养学 (第二版) [M].北京:中国农业出版社, 2006:12.

[2]氮肥追施量对玉米秸秆营养价值的影响[J].畜牧兽医学报, 2006, 37 (8) :785-792.

[3]任莹, 刘中流, 邓会玲, 等.利用体外产气法评定反刍动物饲料的营养价值[J].饲料工业, 2009 (1) , 23-30.

[4]史良, 刁其玉.体外产气技术的发展及应用[J].科技视野, 2008, 13.

浅析牛产气荚膜梭菌病 篇3

产气荚膜梭菌原称魏氏梭菌, 是一种重要的人兽共患病原菌, 广泛分布于自然界, 也是人和动物肠道中的常在菌之一, 能产生多种外毒素, 对人和动物致病, 是引起各种动物坏死性肠炎、肠毒血症, 人类食物中毒和创伤性气性坏疽的主要病原菌之一。产气荚膜梭菌病主要是由产气荚膜梭菌引起的条件性、高度致死性传染病。该菌导致的动物猝死症, 发病急、病程短、死亡率高, 各类家畜均有发病, 尤以牛的发病最多, 此病的发生可给养牛业的发展造成严重威胁。产气荚膜梭菌能使不同年龄、不同品种的牛 (包括黄牛、奶牛、水牛等) 发病, 且一年四季均有发生, 引起的黄牛死亡率高达95%以上, 奶牛为50%~100%, 牦牛为14.3%~100%。在我国产气荚膜梭菌病在20世纪80年代就有零星发生以犊牛发病为主90年代以来, 该病日趋严重, 牛的发病数量急速增多, 发病地区也不断扩大, 目前该病已广泛分布于全国各地, 严重危害中国畜牧业的发展。

1 病原学

产气荚膜梭状芽抱杆菌 (Clostridium perfringens) , 属于芽抱杆菌科, 梭状芽抱杆菌属, 魏氏梭菌种, 是由英国人Welchii和Nuttad (1892年) 首先从一个腐败人尸体产生气泡的血管中分离得到, 并以Welchii的姓命名为魏氏梭菌, 但目前国际上通行称之为产气荚膜梭菌。该菌是一种梭状芽孢属条件性致病菌, 广泛分布于自然界, 可见于土壤、污水、饲料、食物和粪便, 遍布世界各地, 是一种条件性致病菌。产气荚膜梭菌是引起各种动物坏死性肠炎、肠毒血症、人类的食物中毒以及创伤性气性坏疽的主要病原菌之一。迄今为止已发现产气荚膜梭菌能够产生12种外毒素, 但起主要致病作用的毒素主要有四种 (α、β、ε、ι) 。根据这四种主要致病性毒素与抗毒素的中和试验, 可以将此菌分为A-E5个型。

2 理化特性

2.1 形态与染色特点

产气荚膜梭菌为两端钝圆的革兰氏阳性粗大杆菌, 芽孢横径小于菌体, 椭圆形, 位于菌体中央或偏端, 无鞭毛。但菌培养时间稍长容易转变成革兰氏阴性, 为此, 宜取幼龄培养物进行革兰氏染色观察。在体内有明显的荚膜, 荚膜的组成可因菌株不同而有变化。从动物体内初次分离的菌株易于观察到荚膜, 在实验室长期继代的菌株则比较困难, 需采用Jasmin法特殊染色后进行观察。

2.2 培养特性

产气荚膜梭菌厌氧, 但不十分严格。在20~50℃均能旺盛生长, A、D和E型的最适生长温度35~45℃, B和C型在37~45℃时的繁殖周期仅为8min, 有助于分离培养。在不同培养条件下产气荚膜梭菌的形态可能有差异, 就是在同一培养条件下, 有的表现大杆菌、有的表现中等杆菌、有的表现粗壮, 有的表现细长, 这些并不是老龄培养物出现的衰老型, 而是不同来源分离株所出现的形态差异产气荚膜梭菌无论是在体内、还是在体外都不易形成芽孢。但采用厌氧肉肝汤保存的菌种经15d呈现典型的梭状细菌。在血琼脂平板上, 多数菌株有双层溶血环, 内层是完全溶血, 外层是不完全溶血。在蛋黄琼脂平板上, 菌落周围出现乳白色浑浊圈, 若在培养基中加入α毒素的抗血清, 则不出现浑浊。此现象称Nagler反应, 为本菌的特点。本菌代谢十分旺盛, 可分解多种常见的糖类, 产酸产气。在厄肉培养基中可分解肉渣中糖类而产生大量气体。在牛奶培养基中能分解乳糖产酸, 使其中酪蛋白凝固;同时产生大量气体, 可将凝固的酪蛋白冲成蜂窝状, 将液面封固的凡士林层上推, 甚至冲走试管口棉塞, 称“汹涌发酵”。

2.3 毒素

产气荚膜梭菌能产生多种外毒素或酶类, 致病因素是其所产生的外毒素, 到目前为止, 已发现的外毒素有12种 (α、β、γ、δ、ε、η、θ、ι、χ、λ、μ、ν) , 但以α、β、ε、ι4种外毒素为主。可根据产气荚膜梭菌所合成分泌的主要毒素将其分为A、B、C、D、E5个毒素型。产气荚膜梭菌产生的毒素均为蛋白质, 分子量约在40KD以上, 其中α、β、ε、ι是主要的致死毒素。但现在在自然界已经发现不产生α毒素的A型产气荚膜梭菌。产气荚膜梭菌肠毒素主要由A型产气荚膜梭菌在芽孢期产生的, 部分C型、D型菌也可产生, 不同于产气荚膜梭菌的其它毒素。研究发现芽孢和肠毒素的产生依赖于p H、温度和碳源, 在芽孢生长的IV期末和V期可以产生肠毒素, 在此之前则不产生或很少产生。

3 流行病学概况

3.1 流行特点

产气荚膜梭菌能使不同年龄不同品种的牛 (包括黄牛、奶牛、水牛等) 发病, 主要呈零星散发或区域性流行, 一般可波及几个至十几个乡镇或牛场。该病以农区和半农半牧区多发, 常流行于低洼、潮湿地区, 一年四季均有发生, 但春末、秋初及气候突然变化时发病率明显升高。耕牛以4~6月份发病较多, 奶牛、犊牛以4~5月、10~11月发病较多, 牦牛以7~8月发病较多。病程长短不一, 短则数分钟至数小时, 长则3~4d或更长;发病时有的集中在同圈或毗邻舍, 有的呈跳跃式发生;发病间隔时间长短不一, 有的间隔几天、十几天, 有的间隔几个月。近年国内各地发生的产气荚膜梭菌病虽以A、D型为主要病原菌, 但B、C、E型产气荚膜梭菌也都是病原菌之一。

3.2 发病原因

(1) 菌株因素:根据现有文献, 各型产气荚膜梭菌均能引起牛产气荚膜梭菌病, 尤以A、C、D型居多。国外报道的产气荚膜梭菌病以C、D型菌导致牛的坏死性肠炎或肠原性毒血症较多;中国的产气荚膜梭菌病则以A型菌导致的牛“猝死症”为主, 也有C、D型菌致病。如陕西省20世纪90年代以来牛发病严重的县市经鉴定分离得到的菌株均为A型;2005年新疆喀什地区4个乡共196头牛发病, 病原检测均为A型菌;1990~2000年间海南部分市县发生“猝死症”, 死亡耕牛1663头, 抽检其病原为A、C型菌。E型仅见于野生牦牛产气荚膜梭菌性肠炎的报道, 其发病率较高, 可达42.86%, 病死率较低, 为14.3%。另外, A、C和D型的某些菌株还能产生肠毒素, 它不同于该菌的其他毒素, 是导致牛腹泻的主要原因, 可引起牛的肠原性毒血症, 犊牛最易发生。近年来多见D型菌导致牛肠毒血症的报道, 成年牛和犊牛均有发生, 该病死亡突然, 危害极大, 黑龙江、青海、云南、宁夏等地均有相关的报道。 (2) 环境因素:产气荚膜梭菌是典型的条件性致病菌, 长期以来, 中国各省市都有产气荚膜梭菌对牛致病和流行的报道。大量研究结果表明, 产气荚膜梭菌在牛肠道和畜舍环境中普遍存在。对山东地区畜舍空气和牛场粪便中的产气荚膜梭菌进行检测, 前者产气荚膜梭菌的分离率为13.2%, 后者分离率达到22.5%, 且均为A型菌。由于畜舍中的粪便来源于动物胃肠道, 空气中的产气荚膜梭菌多来源于动物粪便, 环境中存在的产气荚膜梭菌与动物体内的产气荚膜梭菌密切相关。加之产气荚膜梭菌是肠道内常在菌, 可以通过污染的土壤、水、灰尘、饲料、垫草、器具等传播, 因此牛产气荚膜梭菌病的暴发应与牛体内和畜舍内的产气荚膜梭菌存在有关。一方面, 当畜舍环境卫生条件较差, 家畜采食被产气荚膜梭菌污染的饲草或饮水后, 菌株在肠道内大量增殖, 引发此病。另一方面, 产气荚膜梭菌存在于牛肠道内, 一般情况下并不致病, 但当饲料、气候等条件发生急剧改变时, 牛的抵抗力下降, 在应激条件下, 牛肠道内的菌群失调, 微生态平衡被打破, 原有的产气荚膜梭菌得以大量生长繁殖, 瞬间产生大量毒素, 毒素进入血液循环, 发生毒血症 (或败血症) , 引起对心脏、肝脏、肾脏和脑等重要器官的毒害, 导致机体衰竭、死亡。

4 临床症状及病理变化

4.1 临床症状

临床症状可分为四个型, 最急性型、急性型、亚急性型和慢性型。最急性型病例无任何前驱症状, 在使役中或使役后突然发作死亡。也有的前1d晚上正常, 第2天发现死在牛舍中。死后腹部迅速胀大, 有的生前表现为精神高度紧张, 头颈伸长, 张口呼吸;全身肌肉颤抖抽搐, 尤以肩部和臀部肌肉明显;共济失调, 时而不顾障碍向前冲, 时而后退倒地呈犬坐样, 唇顶曹沿, 口腔流出带有红色泡沫的液体, 舌脱出口外, 肛门外翻, 此多为A、D型菌引起。急性型病牛体温升高或正常, 呼吸急促, 精神沉郁或狂躁不安, 全身肌肉震颤抽搐, 行走不稳, 口流白沫, 最后倒地而死。亚急性型呈阵发性不安, 发作时两耳竖直, 两眼圆睁, 表现出高度的精神紧张, 后转为安静, 如此周期性反复发作, 最终死亡。急性和亚急性病牛有的发生腹泻, 肛门排出含有多量粘液、色呈酱红色:且带有血腥恶臭的粪便, 有的排粪呈喷射状水样。病畜频频怒责, 表现里急后重, 最后卧地不起, 逐渐昏迷死亡。

4.2 病理变化

牛感染产气荚膜梭菌后, 其病理变化主要表现为肺气肿, 心肌出血和小肠粘膜出血、坏死脱落。水牛偶见肺膜增厚、水肿。黄牛、水牛小肠以及粘膜偶见无明显病变者, 但肺、心、小肠至少有一种以上出现特征性的病理变化, 这对诊断本病具有参考价值。发病牛多见以全身实质器官广泛性出血为主要特征。病理变化以瓣胃、肠管最为明显。A型菌所致的牛“猝死症”主要病变为胃黏膜脱落, 瓣胃最为明显。A、B、C、D型菌均可致牛肠毒血症, 常见严重的小肠炎, 肠管大面积出血, 特别是空肠段, 呈红褐色, 肠内有大量红棕色黏稠液体, 肠黏膜脱落, 呈弥散性出血, 肠系膜呈树枝状出血。此外常伴有心脏质地变软, 心耳表面及心外膜有大量出血点;肝脏肿大, 呈紫黑色, 表面有出血斑;胆囊肿大;肺气肿, 呈鲜红色, 有出血斑;淋巴结肿大, 呈大理石样, 切面黑褐色;脾脏肿大、出血, 呈紫黑色;肾脏肿大, 有出血点等病变。

5 诊断

目前, 产气荚膜梭菌病的病原学检测主要采取动物实验;抗原、抗体检测则主要针对各型产气荚膜梭菌所分泌的毒素及其抗毒素, 有各种免疫学试验、分子生物学试验等;分型鉴定根据毒素中和试验、毒素分析及ELISA、SDS-PAGE、PCR分型等检测手段可确定各菌型。其中, 毒素的检测对产气荚膜菌病的诊断极其重要, 通过毒素的快速检测, 对诊断和防控疾病意义重大。传统方法采用毒素中和试验, 较为可靠, 但操作繁琐, 周期较长。采用ELISA方法检测毒素, 其特异性和敏感性均较高;而PCR技术的运用, 使菌株得到鉴定的同时对其毒素也进行了分析, 且该方法的特异性和敏感性均优于经典方法, 操作也较简单, 结果更为快速、准确。有报道采用SDS-PAGE、multiplex-PCR和ELISA3种方法对德国牛舍和山东疫区的产气荚膜梭菌进行检测, 结果前两者的结果一致, 与ELISA的结果存在一定差异。目前利用real-time Q-PCR技术可对菌株直接进行定量分析;核酸探针技术的应用则省略了细菌培养和常规免疫学的试验步骤, 更快地实现了对菌株的诊断和基因分型, 结果也更为敏感和可靠。

6 防制

(1) 牛产气荚膜梭菌病的发病率低, 但死亡率高, 一旦发生, 往往来不及治疗即死亡;因此采取综合防制措施, 显得尤为重要。预防主要以提高动物的抵抗力和改善饲养环境为目标。 (2) 近年国内各地发生的产气荚膜梭菌病以A型为主要病原菌, 但B、C、D、E型产气荚膜梭菌也都是病原菌之一。在预防猝死症时, 各地都根据当地病原菌的情况选择适宜的疫苗进行预防。疫苗免疫注射:A型产气荚膜梭菌灭活苗 (猪、黄牛) ;羊四联苗 (梅花鹿) ;产气荚膜梭菌多价苗 (牦牛) ;肠毒血症灭活干粉菌苗 (成年猪) 和A、C型二价干粉苗 (仔猪) ;多价产气荚膜梭菌灭活苗和羊四联苗 (牛、羊、猪) ;羊厌氧梭菌三联苗;产气荚膜梭菌A、B、C、D型浓缩苗 (牛、马、驴、骡及梅花鹿) ;产气荚膜梭菌灭活苗 (兔) ;C型单价苗或多价苗 (梅花鹿) 。由上述所列疫苗来看, 以选用产气荚膜梭菌A、B、C、D型浓缩干粉苗和羊四联苗为好, 因为这两种苗都能同时预防A、B、C、D各型产气荚膜梭菌病。 (3) 由于产气荚膜梭菌病常呈急性散发, 目前尚无有效的治疗措施, 一般遵循强心补液、解毒、镇静、调理肠胃的原则, 进行对症治疗;给予强心剂、肠道消毒药、抗生素等药物, 如青霉素、四环素、安痛定、甘露醇等;采用同型的高免血清治疗, 对症加减, 也可收到一定的效果。中药治疗法, 采用能增加胃肠蠕动、清热解毒、凉血止痢、阻止瘟疫热毒进入机体的中药, 如黄芩黄连解毒汤加减, 煎水灌服, 2次/d, 连用3~5d, 可收到良好的效果。另有研究结果发现, 服用益生菌对该病也可以起到一定的防治作用。

7 小结

牛产气荚膜梭菌病的发病机理较复杂, 目前对该病的致病因素和诊疗技术的研究已经取得了很大的进步, 但尚无很好的控制手段;今后还需要做大量的工作来弄清菌株毒素产生的决定因素和作用机理, 尽早找出预防和控制该病发生的可行策略。

参考文献

[1]中国农业科学院哈尔滨兽医研究所, 兽医微生物学[M].北京:中国农业出版社, 1998, 12:161-162.

[2]陆承平主编.兽医微生物学[M].北京:中国农业出版社, 2001:318-320.

[3]Stephen J.Billington, Eva U.etal.Clostridium perfringens Type E Animal Enteritis Isolates with Highly Conserved, Silent Enterotoxin Gene Sequenees[J].Infeetion and Immunity, 1998, 66 (9) :4531-4536.

[4]Susanna Lukinmaa, Elina Takkunen, and Anja Siitonen.Moleeular Epidemiology of Clostridium Perfringens Related to Food-Borne Outbreaks of Disease in Finland from 1984 to 1999.APPlied and Environmental Mierobiology, Aug.2002:3744-3749.

[5]贾敏, 申溉生.魏氏梭菌引起奶牛碎死的诊治[J].中国兽医杂志, 2005, 41 (1) :59-60.

[6]张红英, 卢中华, 杨霞等.我国魏氏梭茵病的流行特点[J].中国畜牧兽医, 2004, 31 (1) :39-41.

[7]王海荣, 唐德宏, 鹿道新等.畜舍环境中魏氏梭菌分离及基因型鉴定[J].中国人兽共患病杂志, 2005, 21 (11) :985-987.

[8]田颍, 柴同杰, 陈本龙.魏氏梭菌α毒素探针的制备和应用[J].家畜生态学报, 2006, 27 (6) :102-104.

[9]刘彦敏, 唐克伟.成年奶牛产气荚膜梭菌肠毒血症的防治[J].中国奶牛, 2008, 3:58-59.

[10]吴雅玲.产气荚膜梭菌所致动物猝死症[J].甘肃畜牧兽医, 2002, 32 (4) :34-36.

[11]李云霄, 金鑫, 张营等.魏氏梭菌病诊断方法研究进展[J].动物医学进展, 2007, 28 (6) :88-93.

几种促进沼气发酵产气的途径 篇4

目前, 促进沼气发酵的研究主要集中在生物强化、化学试剂的添加以及原料预处理。

1 生物强化

沼气发酵过程是产甲烷细菌和非产甲烷细菌相互作用、相互制约的动态厌氧消化过程。产甲烷菌与水解菌群、产乙酸菌群一起构成厌氧消化三大菌群。乙酸营养型产甲烷菌具有质子调节作用, 能够利用产氢产乙酸菌代谢产生的乙酸, 维持p H的稳定。而氢营养型产甲烷菌代谢氢, 从热力学上为产氢产乙酸菌代谢多碳化合物提供了最适条件。因此, 非产甲烷菌为甲烷菌的生长提供生长必须的基质、为甲烷菌创造适宜的厌氧环境、清除有毒物质, 产甲烷菌为非产甲烷菌解除生化反应反馈抑制, 两者协同维持发酵池中适宜p H值, 共同维持发酵池的微生态平衡。文献报道向沼气系统中投加Caldicellulosyruptor saccharolyticus可以提高160%~170%的产气量。M.S.Miah利用好氧嗜热菌使下水道污水沼气反应器产气效率加快, 产气也明显提高[3]。另有报道, 白蚁肠道微生物也有利于甲烷的生成, 对沼气发酵存在潜在促进作用[4]。

2 化学试剂投加

如代谢促进剂Fe、Co、Ni、S等生长必须的微量金属元素和常量非金属元素;可以投加物理吸附剂吸附料液中的有毒物质或重金属, 从而促进厌氧发酵反应的进行。

厌氧消化的产甲烷阶段对无机营养的缺乏十分敏感。锂、钴、铁等是甲烷菌必要的无机营养元素[5]。李亚新等 (1996) 发现微量营养元素对毒性物质具有拮抗作用, 从而缓解毒性物质对产甲烷菌的限制作用。以血清瓶为反应器, 以乙酸钙为基质通过厌氧批量试验从动力学的角度研究了微量金属元素Fe、Co、Ni对甲烷菌的激活作用, 结果表明, 加入金属元素Fe、Co、Ni能有效缩短厌氧消化反应时间, 提高基质降解率和产气速率[6]。

3 原料预处理

原料分富氮原料和富碳原料。富氮原料:以畜牧场粪污为主的发酵原料。在投料前, 将新鲜畜禽粪便堆沤10~15d, 使其酸化阶段在堆沤阶段就基本完成, 降低其产酸阶段产酸对沼气池p H值的影响。富碳原料:以秸秆为主的发酵原料。添加纤维分解菌或白腐菌预先分解秸秆中的纤维素与半纤维素、木质素, 再投料能显著提高产气量, 缩短产气时间。

4 改善发酵工艺促进沼气发酵

4.1 控制料液浓度及发酵原料的碳氮比

(1) 夏季6%左右, 冬季8%左右 (以干物质算) [7]。控制好料液浓度, 以获得较稳定的产气率。 (2) 适宜碳氮比为20~30:1, 最佳碳氮比25:1。畜禽粪便为主要发酵原料的碳氮比较低。用牛粪做原料发酵最好, 纯猪粪效果最差, 猪养殖区可适量加牛粪和秸秆以确保沼气正常产生、运转。牛粪与猪粪比例为1:1, 如果添加秸秆则猪粪与牛粪各占45%, 秸秆为10%。猪粪、牛粪、鸡粪的产气效果要比小麦秸秆、水稻秸秆和玉米秸秆好, 但秸秆到达产气高峰时间要比畜禽粪便要早[8]。

4.2 控制发酵池的p H值

厌氧消化的产酸菌最适合于在酸性条件下生长, 最佳p H5.8。而产甲烷菌则需要较为严格的弱碱性条件 (碱性发酵) p H7.8, 当p H低于6.2时, 就会失去活性, 因此, 在产酸菌和产甲烷菌共存的厌氧消化过程中, 系统的p H应控制在.6.5~5之间, 最佳范围是7.0~7.2。为了顺利进行沼气发酵, 使产气早, 产气量高, 必须调节好启动p H值, 以p H值7.5左右最佳。发酵过程中, 除一次添加过量新鲜作物秸秆或青草等易产酸原料, 造成发酵液酸化, 使p H值下降, 需及时调节外, 一般不需调节。只要流出液p H值在7~8之间, 每天添加少量新料, 也无需调节。

酸度过大的调节方法: (1) 在投料前将新鲜畜禽粪便堆沤10~15 d再投入沼气池, 使其酸化阶段在堆沤过程中基本完成。 (2) 对已酸化的料液利用草木灰上清液、氨水或2%的石灰水进行调制使料液酸碱度保持为中性。如果p H值大于8, 可加入适量牛粪、马粪, 同时加水稀释。

4.3 控制沼气池温度

沼气池温度在53~55℃时, 高温菌活跃, 此时产气较快。常温发酵沼气池中发酵温度不会突变, 但中高温发酵时, 必须控制好温度。因为温度突变到一定程度, 产气会下降甚至停止。两个产气高峰温度:中温发酵为35℃, 高温发酵为54℃。

4.4 搅拌

沼气发酵过程中的生化反应时依靠基质和微生物之间的接触来实现的, 实现这种接触最有效、最可行的强化手段就是混合搅拌。多数研究报道, 对沼气池进行搅拌能有效提高产气速度和处理效率。根据发酵规模大小, 采用不同搅拌方法: (1) 机械搅拌。搅拌装置安装在沼气池液面以下, 可定位。此法适合小型沼气池。 (2) 液体搅拌。使用人工或泵使沼气池料液循环流动。 (3) 气体搅拌。将沼气池产生的沼气, 加压后从池底冲入, 利用产生的气流, 达到搅拌目的。后两种方法适合中、大型沼气工程。

参考文献

[1]任南琪, 瑗杰.厌氧生物技术原理与应用[M].北京:化学工业出版社, 2004.216-235.

[2]仇天雷.不同生境产甲烷古菌分离鉴定及初步应用研究[D].北京:中国农业科学院, 2007.

[3]M.S.Miah.Aerobic thermophilic bacteria enhance biogas production[J].J Mater Cycles Waste Manag.2005, 7:48-54.

[4]程林.沼气系统生物强化及相关研究[D].合肥:安徽农业大学, 2006.

[5]李亚新.厌氧消化过程中甲烷菌的无机营养需要[J].中国沼气, 1996, 14 (1) :1-5.

[6]李亚新, 杨建刚.微量金属元素对甲烷菌激活作用的动力学[J].中国沼气, 2000, 18 (2) :116-118.

[7]张无敌, 刘志华, 宋洪川.沼气发酵过程中几种水解酶活性变化规律研究[J].新能源, 1999, 21 (2) :21-24.

羔羊产气荚膜梭菌感染的诊断 篇5

1 临床症状

贵州省某镇刘某饲养有320只本地黑山羊, 其中羔羊52只。2012年3月, 先后有18只羔羊发病, 死亡8只, 病死率为44.4%。临床症状:病羊羔表现不安, 精神委顿, 低头弓背不吃奶, 持续性严重腹泻, 粪便恶臭, 由糊状转为水样, 并含有气泡和粘液。病羊临死前表现呼吸急促, 心跳加快, 全身颤抖, 四肢痉挛, 口流白沫。病程短, 死亡快。将病死羔羊剖检, 主要病变在消化道。肠粘膜有卡他性出血性炎症, 肠系膜淋巴结肿胀充血或出血, 肠内有大量气体, 肝脏肿大。

2 实验室诊断

2.1 病料采集

无菌采集刚病死羊的小肠及其内容物置冰瓶中立即送实验室进行诊断。

2.2 涂片镜检

将无菌采取的小肠内容物进行直接涂片, 革兰氏染色, 镜检。见有短粗形单个, 双在或短链的两端较钝的革兰氏阳性菌 (见图1) 。

2.3分离培养

2.3.1 病原菌的分离培养

将肠内容物接种于厌氧肉肝汤培养基, 37℃培养16h, 可见培养基混浊, 产生大量气泡, 24h后出现沉淀。培养物涂片染色镜检, 见短杆状、单独、成双或成链状革兰氏阳性菌。

2.3.2 鉴别培养 (均在厌氧环境中培养)

(1) 普通琼脂:培养15h可见到菌落生长, 培养24h, 菌落直径可达2~4mm, 呈凸面状, 表面光滑, 半透明, 边缘整齐的菌落; (2) 细菌的快速检验:强化梭菌鉴别琼脂 (DRCA) 培养基 (本培养基可抑制其它细菌生长, 而利于产气荚膜梭菌生长) , 发现培养基很快变黑; (3) 牛乳“暴烈发酵”试验:被检菌接种于牛乳培养基中, 37℃培养16h, 乳被凝固, 并产生大量气体, 形成所谓“暴烈发酵”现象。

2.4 分子生物学鉴定

2.4.1 标准菌株

B型羊产气荚膜梭菌标准菌株由贵州大学文明老师惠赠。

2.4.2 主要试剂

Gold View I型核酸染色剂、DL2000、2×Taq PCR MasterMix (0.05 U Polymerase/μL) 、TIANamp细菌基因组DNA提取试剂盒, Tris、EDTA等均购自天根生化科技 (北京) 有限公司;引物由上海捷瑞生物工程有限公司合成。苯酚、氯仿、无水乙醇等为国产试剂。

2.4.3 细菌基因组的抽提

细菌基因组的提取参照TIANamp细菌基因组DNA提取试剂盒说明书进行, 将提取的DNA-20℃保存。

2.4.4 PCR扩增

参照Gen Bank中产气荚膜梭菌A、B、C、D、E型共有的α毒素基因, 应用DNAStar软件, 设计了1对引物, 用于扩增A、B、C、D、E型共有的α毒素目的基因片段, 大小为255bp。

上游引物:5’–TAATGTTACTGCCGTTGATAGCG–3’;

下游引物:5’–CATAATCCCAATCATCCCAACTA–3’。

50μLPCR反应体系:2×Taq PCR Master Mix 19μL, 上、下游引物各4μL;DNA模板2μL, 用双蒸水补足至50μL。

PCR反应条件:94℃预变性5min, 94℃变性30s, 57℃退火1min, 72℃延伸1min, 进行30个循环后, 72℃延伸10min。PCR产物于4℃保存。

PCR扩增产物的检测:取6μL扩增产物加到10g/L的琼脂糖凝胶中, 电压为90V, 电流为40~60m A, 电泳25min左右, 然后在凝胶成像仪下观察。

2.4.5 PCR扩增结果

以基因组DNA为模板, 产气荚膜梭菌标准菌株和分离菌株均出现大小约255bp的单一条带, 与预期大小基本一致 (见图2) 。

3 治疗

首先采用“三联四防苗” (羊快疫、羔羊痢疾、肠毒血症三联四防灭活苗) 给每头羊注射5ml, 进行预防接种工作, 使未发病羊产生免疫力。并对发病羔羊采用抗生素、磺胺类药物, 同时给予强心、补液等治疗取得了一定的疗效。

4 小结与讨论

(1) 根据上述病、死羔羊的发病情况、临床症状、病料的涂片镜检及分离培养情况, 结合分子生物学鉴定结果, 从病料中分离到的病原菌是产气荚膜梭菌, 贵州省某县养羊场羔羊发生的是产气荚膜梭菌病。

M:D2000;1:标准菌株;2~4:分离菌株5:阴性对照。

(2) 随着近年来规模化养羊的不断发展, 羊流动大、流速快, 外引羊群多水土不服, 加之冬春草料短缺, 饲养管理不当, 羊抵抗力下降, 产气荚膜梭菌感染在山羊群中有上升蔓延趋势。产气荚膜梭状芽孢杆菌是人和动物肠道的正常菌群, 亦是自然界广泛存在条件性致病菌, 当山羊抵抗力较低时, 病原菌在肠道内迅速繁殖而产生大量毒素, 毒素大量进入血液而引起发病。

(3) 在诊断、治疗和预防产气荚膜梭菌病时, 应首先调查饲养管理与营养情况, 分离到细菌和毒素作为定性诊断。从理论上讲, 可以采用青霉素、四环素和高免血清治疗, 但由于超急性病程, 动物来不及治疗即死亡。

(4) 做好孕羊的保健工作, 使所产羔羊体格健壮、抗病力强。在母羊产前14~20d接种厌气性七联菌苗, 皮下或肌肉注射5ml。初生羔羊吸吮免疫母羊的乳汁, 可获得被动免疫力。做好圈舍及用具的消毒工作。一旦发生痢疾, 随时隔离病羔羊, 并搞好羊圈的消毒工作, 对未发病羊要及时转圈饲养。在常发疫点可采取药物预防。

摘要：贵州某羊场羔羊突然发生急性腹泻和死亡, 从病死羊的肠道内容物中分离得到病原菌, 经对该病原菌进行病原形态、培养特性及分子生物学等鉴定, 结果该病菌为产气荚膜梭菌, 该病确诊为羔羊产气荚膜梭菌病。

关键词：羔羊,产气荚膜梭菌,诊断

参考文献

[1]W Muller.Bovine Paraqplegic Syndrome (Mal de Aquidaban) in Paraguay caused by Clostridium welchiierfringens Toxovar[J].D Berl Muech Tieraeztl Wschr, 1998, 2:23.

[2]Laetitia Petit, Maryse Gibert, Michel, et al.Clostridium perfringens toxinotype and genotype[J].Trends Microbiol, 1999, 7 (3) :104-110.

[3]王选, 史红侠, 王正新, 等.奶山羊魏氏梭菌和链球菌混合感染的诊治[J].中国兽医杂志, 2004, 40 (10) :53-54.

[4]刘芳, 杨雪松, 牛建国, 等.羊魏氏梭菌病的诊断[J].畜牧与饲料科学, 2007, 28 (6) :59-60.

一例犬产气荚膜梭菌病的诊断 篇6

1 病理变化

经该场兽医人员描述, 解剖死亡犬, 大体病变为肠道内大量黄色浆液, 肺脏充血和严重出血,

2 实验室诊断

2.1 细菌分离培养

将送检的肺脏切面接种和挑取病料划线接种鲜血琼脂培养基, 厌氧培养24h。肺切面接种部分形成灰白色、表面光滑的菌苔, 培养物周围明有显溶血现象。接种环划线接种部分、可见到圆形、边缘整齐、灰白色、表面光滑半透明的小菌落, 菌落周围有完全溶血环。分别挑取菌苔和单个菌落进行革兰氏染色镜检, 可见革兰阳性球菌, 革兰阳性杆菌, 革兰阴性短小或细长杆菌。

2.2 分子生物学诊断

对送检病死犬肺病料取样进行研磨后提取基因组DNA, 以产气荚膜梭菌α-毒素的特异性引物进行PCR扩增。

由附图知送检病料出现与阳性对照相符的324bp条带, 被检病料为阳性。

3 结论

经实验室细菌学初步检验和分子生物学诊断, 可诊断A型产气荚膜梭菌是导致犬死亡的原因之一。结合细菌镜检结果推测犬死亡的原因可能是由产气荚膜梭菌等多种条件致病菌引起的混合感染, 导致犬死亡。

4 建议

产气荚膜梭菌属于条件致病菌, 广泛分布于自然界和畜舍环境中。犬是一种较喜欢用口在地上衔取物品的动物, 感染产气荚膜梭菌的几率较大。饲喂高蛋白饲料的犬多发该病, 要加强犬的饲养管理;同时保持圈舍环境卫生, 定期消毒;对发病犬立即隔离、早期对症治疗, 治疗要全群用药并考虑其他肠道病原菌;对病死犬严格无害化处理。

产气技术 篇7

1 资料与方法

1.1 临床资料

选取我院2012年2月-2014年8月接诊的疑似胃癌患者200例作为研究对象, 所有患者均存在长期胃部隐痛不适、呕血及消瘦等临床症状, 疑似诊断为胃癌, 且经与直系亲属沟通后, 同意参与本研究, 并签署知情同意书。患者中男125例, 女75例;年龄41~66 (53.57±9.33) 岁;既往接受胃切除手术史者43例, 未接受胃切除手术史者157例;存在上腹隐痛不适者141例, 存在呕血者33例, 存在消瘦者26例。

1.2 检查方法

病理学检查为患者入组次日, 接受胃镜检查, 于胃镜下进行胃部病灶局部组织活检, 并将活检留取组织立即送至病理室, 进行病理学检查。CTVG检查仪器应用SOMA-TOM PLUS型16层螺旋CT机, 以膈顶至胃大弯作为扫描范围, 以3mm作为检查宽度, 以1mm作为螺距进行CT扫描。在CT检查前需口服产气剂, 并在口服产气剂后于屏气下完成CT检查。在CT检查完成后, 将数据录入工作站, 分别进行CT三维重建及透明成像, 在完成透明成像后再应用仿真内镜软件进行检查。CTVG检查结果中, 结合检查结果中胃壁增厚、胃壁隆起性包块、胃腔内黏膜改变、胃腔改变及胃癌腔外浸润等表现, 对CTVG检查中胃癌进行诊断。所有病理学检查, 均由同一病理学检查医师进行检查, 并由同一病理科副主任医师对病理结果进行复核。而CTVG检查为同一组影像学检查医师进行检查, 检查结果同样由同一影像学检查医师进行诊断, 并由同一影像科副主任医师对检查结果进行复核。

1.3 观察指标

以病理学检查结果作为胃癌的确诊结果;以CTVG检查诊断为胃癌, 且病理学检查诊断为胃癌者为CTVG检查胃癌真阳性;以CTVG检查诊断为胃癌, 且病理学检查诊断为非胃癌者为CTVG检查胃癌假阳性;以CTVG检查诊断为非胃癌, 且病理学检查诊断为非胃癌者为CTVG检查胃癌真阴性;以CTVG检查诊断为非胃癌, 且病理学检查诊断为胃癌者为CTVG检查胃癌假阴性;以CTVG检查真阳性/病理学检查胃癌者为诊断灵敏度;以CTVG检查真阴性/病理学检查非胃癌者为诊断特异性。

1.4 统计学方法

CTVG检查对胃癌的诊断价值应用ROC进行分析, 以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 灵敏度及特异性

200例患者经病理学检查确诊为胃癌135例。而CTVG检查中阳性141例, 阴性59例, 诊断灵敏度为96.30%, 诊断特异性为83.08%。见表1。

2.2 对胃癌的诊断价值ROC分析

经ROC分析显示, CTVG检查对于胃癌诊断有着显著的诊断价值 (P<0.05) 。见表2。

3 讨论

CTVG检查为近年来随着医疗技术发展所出现的新型检查方式, 其可将CT扫描结果通过处理软件, 建立起内窥镜图像效果, 达到类似内窥镜检查的效果[4]。故我院近年来在胃癌的诊断中, 将CTVG应用于其中, 结果显示:在所观察的200例疑似胃癌的患者中, CTVG诊断的灵敏度为96.30%, 诊断特异性为83.08%。可见CTVG对于胃癌诊断有着极高的灵敏度及特异性。但是仅通过对CTVG诊断的灵敏度及特异性, 仍无法对CTVG对胃癌诊断的诊断价值进行评价, 故本试验进一步通过ROC分析CTVG对胃癌的诊断价值, 结果显示:CTVG检查对于胃癌诊断有着显著的诊断价值。由此可知, CTVG检查对于胃癌不仅有着极高的灵敏度及特异性, 同时其对于胃癌同样有着明确的诊断价值。

虽然本试验结果显示, CTVG检查对于胃癌有着明确的诊断价值, 但一些临床研究显示, CTVG检查在胃癌的诊断中, 同样存在一定的局限性[5]。因CTVG检查所得图像中需首先接受胃内产气, 且检查结果为胃黏膜图像, 故对于早期胃癌患者及胃癌局部病灶较小者, 其可受胃内产气效果的影响及图像显示原因, 故存在对于早期胃癌患者及胃癌局部病灶较小者的诊断中出现误诊的可能。因此在接受CTVG检查时, 首先应注意检查前胃内产气的准备, 在进行胃内产气后, 应避免患者进水, 避对产气效果造成影响[6]。对于早期胃癌患者则建议进行胃镜下病理活检检查以进一步明确诊断。同时因CTVG检查中所出现的内镜图像为模拟图像, 故无法进行病理学活检, 对于需进行病理学活检的患者在应用中, 同样存在一定的局限性[7]。总之, CTVG检查对于胃癌有着明确的诊断价值, 可将其应用于胃癌的临床诊断中。

摘要：目的 分析产气法16层螺旋CT仿真内镜 (CTVG) 对胃癌的诊断价值。方法 选取疑似胃癌患者200例, 所有患者均行病理学检查及CTVG检查, 以病理学检查结果作为确诊标准, 计算CTVG对胃癌诊断的灵敏度和特异性, 应用ROC分析CTVG检查的诊断价值。结果 200例患者经病理学检查确诊胃癌135例。而CTVG检查中阳性141例, 阴性59例, 诊断灵敏度为96.30%、特异度为83.08%。同时经ROC分析显示, CTVG检查对于胃癌诊断有着显著的诊断价值 (P<0.05) 。结论 CTVG检查对于胃癌有着明确的诊断价值, 可将其应用于胃癌的临床诊断中。

关键词：产气法,16层螺旋CT仿真内窥镜,胃癌,诊断价值

参考文献

[1]谢勇, 傅仲学.进展期胃癌术后化疗效果的Meta分析[J].重庆医学, 2014, 43 (26) :3445-3448.

[2] 闫磊磊, 彭佳远, 严雪冰, 等.多发性胃癌和单发性胃癌临床病理特点的Meta分析[J].中国现代普通外科进展, 2014, 17 (4) :281-285.

[3] 林少彬, 谢蓉芝, 马兴灿, 等.螺旋CT仿真内窥镜技术在结肠病变检查中的应用研究[J].中国基层医药, 2013, 2 (2) :169-171.

[4] 姬发祥, 李晓琴, 林明哲.多西紫杉醇联合奥沙利铂治疗晚期胃癌的临床疗效观察[J].青海医药杂志, 2011, 4 (4) :14-16.

[5] 万平华, 廖余胜, 马军, 等.产气法CT仿真内窥镜在胃癌诊断中的应用探讨[J].实用医学影像杂志, 2012, 13 (4) :211-215.

[6] 郝润春, 常万松, 方鹏, 等.胃镜与256排极速CT仿真内窥镜技术在胃癌诊断中的应用[J].武警后勤学院学报 (医学版) , 2012, 21 (7) :567 -568, 封3.