《Veterinary Parasitology》:Exposure to
Ostertagia ostertagi in Swedish dairy cattle: Insights from a 20-year comparison based on BTM-ELISA and questionnaire analysis
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为揭示胃肠道寄生虫奥氏奥斯特他吉线虫(Ostertagia ostertagi)在瑞典奶牛场长达20年的暴露变化趋势,研究人员采用大罐奶(BTM)ELISA抗体检测并结合问卷调查开展了一项大范围研究。结果显示,北部地区(Norrland与Svealand)2024年的寄生虫抗体水平较2005/6年显著升高,同时养殖管理实践发生显著变化。该研究证实了BTM-ELISA作为一种非侵入性、经济有效工具,可用于监测寄生虫暴露热点和动态变化,为制定区域化防控策略提供了重要依据。
在温带地区的牧场中,胃蠕虫——奥氏奥斯特他吉线虫(Ostertagia ostertagi)——是影响奶牛健康和生产力的最主要胃肠道线虫之一。几乎所有的放牧反刍动物都可能在某个时刻受到感染,导致亚临床感染普遍存在,进而造成产奶量下降、繁殖性能受损等经济损失。然而,全球变暖与广泛使用驱虫药带来的耐药性问题,正威胁着畜牧业生产的可持续性。特别是在瑞典,其国家动物福利法要求所有超过六个月大的牛只在放牧季节必须有户外活动时间,这无疑增加了奶牛群接触牧场寄生虫的风险。那么,经过近二十年的时间,瑞典奶牛场的寄生虫暴露情况发生了怎样的变化?气候变化和畜牧业结构转型又带来了哪些影响?为了解决这些关键问题,一篇发表在《Veterinary Parasitology》期刊上的研究,通过比较2005/6年和2024年的数据,为我们揭示了瑞典奶牛奥氏奥斯特他吉线虫感染水平的时间与空间演变图景。
研究人员开展此项研究主要运用了几个关键技术方法:首先,他们从瑞典509个奶牛场随机采集了2024年9月的大罐奶(Bulk-Tank Milk, BTM)样本,并与2005/6年收集的1089个农场的历史数据进行比较。其次,他们使用一种经商业验证的酶联免疫吸附测定(Enzyme Linked Immunosorbent Assay, ELISA)试剂盒(SVANOVIR? Ostertagia-Ab ELISA kit)来检测牛奶中针对奥氏奥斯特他吉线虫的特异性抗体水平,结果以光密度比值(Optical Density Ratio, ODR)表示,并依据ODR值将农场分为高(≥0.7)、中(0.4-0.7)、低(≤0.4)暴露等级。此外,研究团队通过地理信息系统(Geographic Information System, GIS)将农场地理坐标可视化,创建了ODR值的空间分布地图以进行区域对比(瑞典分为北部的Norrland、中部的Svealand和南部的G?taland三个主要区域)。同时,他们向参与2024年研究的450名农场主发送了调查问卷,内容涉及地理位置、牛群规模、管理实践(包括放牧、饲养和驱虫措施),并与2005/6年的问卷结果进行了统计分析,以评估管理方式的变化及其与寄生虫暴露的关联。
研究结果
3.1. ELISA
对2024年509个农场的BTM样本分析显示,与2005/6年相比,高抗体水平(ODR≥0.7)的农场比例从24%显著增加至45%,而中等和低抗体水平的农场比例相应下降。区域分析表明,北部地区(Norrland和Svealand)的ODR水平在2024年较2005/6年有极显著升高(p < 0.0001),而最南端的G?taland地区在两个研究期间则无显著差异(p = 0.42)。小提琴图进一步证实了各区域平均ODR值的增加,其中Norrland和Svealand的均值增长幅度最大(分别增加0.24和0.25)。通过地图可视化可以清晰地看到,2024年高ODR值(蓝色点)的农场在空间分布上比2005/6年更为普遍。
3.2. 问卷
对2024年139份有效问卷(回复率27%)与2005/6年494份问卷的分析显示,瑞典奶牛养殖业在近二十年间发生了结构性集约化。牛群规模显著增大(2024年大型牛群>150头奶牛的比例更高),混合型牛群比例下降。在饲养管理方面,2024年的犊牛更早被放牧到牧场,且针对犊牛和育成牛的预防性驱虫治疗显著增加。奶牛的牧场访问时间减少,但户外活动时间(>6小时/天)增加。出栏(turn-out)和入栏(housing)时间存在显著的地区和年度差异,2024年育成牛普遍更早入栏。牧场管理也发生了变化,2024年报告仅让奶牛在牧场放牧的农场增多,而牧场刈割(mowing)的频率则普遍降低。在驱虫实践方面,奶牛驱虫存在地区差异但无时间变化,而育成牛驱虫的频率和方式(倾倒式溶液pour-on treatments使用更普遍)在2024年均显著增加。
3.3. 多元线性回归
基于2005/06年数据的多元线性回归模型整体显著(F11,447= 9.14,p < 0.0001),解释了18.4%的ODR变异。分析发现,纬度(Y)与ODR值呈负相关,即越往北(纬度越高),ODR值倾向于越低。经度(X)则无显著影响。此外,奶牛放牧时间(与参考类别相比,<6小时/天和>6小时/天均与较低的ODR值相关)以及奶牛密度(>5公顷/动物与较低的ODR值相关)也是ODR值的显著预测因子。牛群规模和牧场刈割则未显示出显著的独立影响。
结论与讨论
本研究通过BTM-ELISA方法评估了瑞典奶牛场奥氏奥斯特他吉线虫的暴露水平,并揭示了其过去二十年间的变化趋势。核心结论是,与2005/6年相比,2024年瑞典奶牛对该寄生虫的总体暴露水平升高,但这种增长并非均匀分布,主要表现为北部地区(Norrland和Svealand)的显著上升,而南部地区(G?taland)则保持相对稳定。这种区域差异很可能与气候条件(如温度、降雨)对寄生虫幼虫在牧场发育和存活的影响有关。
问卷结果揭示了瑞典奶牛养殖业的结构性变化,如牛群规模扩大、管理实践改变(如更普遍的倾倒式驱虫药使用、更长的放牧季节但更有限的牧场访问)。多元线性回归分析进一步确认,除了纬度这一最强预测因子外,较长的放牧时间和较高的奶牛密度也与较高的ODR值独立相关,这支持了集约化生产系统可能增加寄生虫传播风险的观点。
该研究的意义在于,它证实了BTM-ELISA作为一种非侵入性、成本效益高的工具,可用于大规模监测奶牛群体的寄生虫暴露动态和识别高风险区域。这为制定区域定制化的寄生虫控制策略提供了科学依据。研究强调,奥氏奥斯特他吉线虫的感染风险是一个多因素问题,不能仅凭ELISA得出的ODR值来充分评估,必须结合地区气候和具体的牧场管理实践进行综合分析。面对日益严重的驱虫药耐药性问题,研究指出需要减少对驱虫药的总体依赖,推动从传统的“全覆盖式”治疗转向更可持续的“靶向”或“靶向选择性”治疗策略,即只对最可能受益的个体或牛群进行治疗,以维持牧场中易感寄生虫种群(避难所,refugia)的存在,延缓抗药性的发展。未来的防控方案应结合重复采样和详细的管理实践分析,为兽医和农场主设计针对特定农场的控制计划提供更精准的指导,在维持农场盈利的同时,应对寄生虫防控的长期挑战。