2020年09月21日
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師生協力 推動牛、羊傳染性疾病自主快速檢測技術普及化

發生在山羊的關節炎腦炎與牛隻的白血病(牛隻沒有CAE),兩個牛、羊常見的傳染性疾病,常常造成養殖業者的經濟損失,而酪農及羊農常不自知,如何發展以不插電、現場快篩方式,幫助牛、羊傳染性疾病自主快速檢測技術的普及,成為臺大動物科學科技學系王佩華老師師生團隊共同努力的目標。

其中山羊關節炎腦炎(Caprine arthritis-encephalitis; CAE)屬於慢性病毒,會造成成年乳用或肉用山羊罹患慢性且治療無效的關節炎及乳房炎,也會讓仔羊罹患白質腦脊髓炎(leukoencephalomyelitis),山羊關節炎腦炎大部分傳播是藉由乳汁及初乳,由母山羊垂直傳染給仔羊,亦有部分會藉由羊隻彼此接觸由水平傳染給同伴。

「這項病毒影響牛羊隻動物的泌乳與健康,最直接造成的就是畜牧業者的無形的經濟損失。」臺灣大學動物科學技術學系王佩華教授指出。

無治療方法、無法預防 威脅牛羊健康

臨床上受到感染的牛羊隻症狀表現區別很大,在關節炎方面,有些牛羊隻可在數月內或一兩年間就形成嚴重跛行,有些卻只出現間歇性跛行或關節僵硬,可維持數年而不致惡化。還有,受到感染的母牛與母羊的乳腺細胞會受單核細胞浸潤,造成乳房硬固及無乳等狀況,可說是深深困擾畜牧產業的重大疾病之一。

由於牛羊隻感染後到症狀出現之間相隔的時間較久,甚至有些不太會有明顯的臨床症狀,因此不易察覺,加以目前尚無藥物治療方法或疫苗預防注射,如果想預防這項疾病傳染,首先是嚴格隔離產後仔羊,使牠不要吃到受感染母羊的初乳及乳汁,截斷其傳染途徑,然後逐步淘汰受到感染的羊隻。

顛覆傳統 讓檢驗技術更快速、精準

過去,防治與檢測山羊關節炎腦炎病毒的做法,主要是經過檢測單位安排人員到牧場協助抽血,帶回實驗室後透過傳統的酵素結合免疫吸附分析法 ELISA來進行檢測,後續再提供檢驗報告,等待人員與報告產出的過程冗長(一般需要1週左右),常常無法配合無法快速追蹤與落實仔羊的篩檢。

為此,王佩華教授率領由凃柏安博士為首的研究團隊,師生聯手投入研究,期望推出更簡易、可攜帶的替代解決方案,就像流感快篩一樣,未來讓畜牧業者也能直接在現場進行羊隻CAE快速檢測。

專注投入研究、同時也任職在農委會畜產試驗所新竹分所的凃柏安副研究員表示,從在山羊身上進行測試,到今年度預計運用到牛隻白血病的檢測,實驗團隊之前在羊隻CAE疾病的檢測,主要是採用恆溫核酸擴增反應來放大CAEV病毒序列進行檢測,透過直接偵測CAEV病毒核苷酸序列,以確認山羊是否帶有CAE病毒,在嚴謹的檢視與驗證下,這項技術不僅能適用在實驗室操作,甚至於在畜牧飼養現場也能直接快速的操作。

不須貴重設備、不插電 幫助降低罹病率

在研究團隊的努力與不斷嘗試下,開啟建立了一套山羊血液檢體處理流程,並完成了山羊關節炎腦炎病毒恆溫核酸擴增螢光引子,以及偵測探針設計,讓更多人可以運用這套山羊關節炎腦炎病毒快速檢測套組,在畜牧現場進行快速篩檢。

操作時,只需要先進行對羊隻的採血動作,將所得血樣進行簡易的DNA萃取,隨後將待檢驗的樣本DNA經由恆溫增幅病毒核酸後,將其產物與試紙上已佈放的探針進行反應,以流體毛細現象進行呈色反應,最後以肉眼判定結果,有呈現出反應線即判定為陽性。

「全部的檢測過程在1.5 小時內就可以完成,不需要貴重的儀器,而且幾乎無需插電設備需求,非常適合在現場執行初步動物疾病的篩選與偵測。」凃柏安笑說。

這項技術不僅操作簡便、便於攜帶,無論是在實驗室操作,或是在畜牧飼養現場都能直接操作,快速診斷,能幫助產業逐年降低帶有CAE病毒不良的牛羊隻,幫助業者有效判斷並隔離飼養沒有遭受CAE病毒侵襲的牛羊隻,在降低疾病發生率的同時,也改善山羊產業的經濟損失。此項現場快速檢測羊隻CAE的技術,已同時獲得臺灣及美國的專利,並且已有廠商表達技轉的興趣。

除了有效幫助牛、羊隻降低罹病風險,王佩華教授也期許未來能將這項創新技術普遍應用到更多畜牧相關的疾病預防與篩檢程序中,例如在臺灣經濟規模較大的養豬事業,幫助更多畜牧業者有效降低動物罹病風險,同時創造更高效益與產值。

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想更進一步了解此專案研發成果細節,請逕洽財團法人農業科技研究院張小姐,電話:03-5185048,信箱:[email protected]

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