根據世界農糧組織與世界動物衛生組織統計,世界上近 50 年,來每人每年對肉品與乳品之攝取量分別增加 86% 與 20%,因此提升經濟動物的生產效率成為各國農業主管單位最重要的任務與施政項目之一。然而全球氣候變遷所帶來的高溫熱緊迫、乾旱或水澇,嚴重影響動物生產表現與作物生產,再加上全球高度流通所帶來的疾病快速傳播,影響動物的健康與產能。根據資料顯示,動物疾病每年造成全球 20% 產肉型動物死亡,估計產值損失高達新臺幣 9 兆元,這其中尚未包括未造成動物染病後,立即死亡之慢性疾病所引起的經濟生產損失。因此在經濟動物生產的過程中,對於疾病的監控相形下就變的極為重要,特別是在場即時的傳染病的檢測監控。現行一般對於農場經濟動物的傳染性疾病監控或者爆發疫情時,多後送至特定或相關實驗室進行檢測,多無法在場或由農民自主性的進行檢測及監控,因此如何開發一個快速、準確性高、簡便的檢測疾病平台或產品提供給予一般農民使用,在經濟動物生產上就變的極為重要的一環。

  近年來,臺灣在羊隻疾病,除 2010 年所爆發的甲類傳染性疾病-羊痘(Sheep pox and goat pox),造成 11 個縣市、137 個養羊場撲殺近 1.4 萬頭羊,撲殺率達 6%,為最嚴重的羊隻疾病爆發,其餘的傳染性疾病多為乙類傳染性疾病,如羊布氏桿菌病(Caprine and ovine brucellosis) 、山羊關節腦炎(Caprine arthritis encephalitis, CAE)及乳房疾病…等。根據賴等(2002)針對 80 場羊農及莊(2009)針對羊場所進行的調查結果發現,羊農認為羊隻傳染性疾病,對羊場經濟損失最嚴重的疾病為下痢及乳房疾病;場內常見疾病為下痢及關節炎;疾病認知度最高者為山羊關節炎腦炎;淘汰原因最多為乳房炎。其中山羊關節炎腦炎(CAE)是一種山羊非立即致死之慢性疾病,由反轉錄病毒科中之慢病毒 Lentivirus 屬引發。CAE 病毒主要標的細胞為單核細胞和巨噬細胞等白血球細胞,病毒感染以原病毒的形式將基因組嵌插到被感染細胞染色體中,並形成型原病毒 DNA (integrated proviral DNA),使得 CAEV 長期滯留在單核細胞內,此病呈持續性感染狀態,感染初期並無大量病毒產生,而感染後誘發抗體產生時間因個體會有所差異,大部份感染羊隻都不會有臨床症狀,但會呈持續性感染狀態,造成長期帶原狀態。而病毒感染可引起多種不同臨床表現,除造成關節炎外、腦脊髓炎及硬結性乳腺炎等不同綜合病症。目前已知 CAE 傳播的途徑,主要為垂直傳染,即 CAEV 藉由初乳或乳汁餵飼傳給仔羊,目前現在的羊場為阻絕藉哺乳所造成的垂直傳染,會將母羊所收集的羊乳先將 65℃加熱 1 小時(或 74℃加熱 15 秒)後再餵予仔羊。另一感染方式為水平傳播,機制尚不明確,可能透過同欄舍羊隻間長期接觸而造成感染使羊隻染病,有報告指出帶原之種公羊,亦可藉由精液傳播感染給予配種母羊。本疾病因感染後至症狀出現警覺不易,尚無藥物或疫苗可治療,為養羊產業造成了相當嚴重的經濟損失。在 CAE 的診斷中,通常根據臨床症狀、病理變化可作出初步診斷。目前檢測方式以血清學抗體診斷為主,如瓊脂膠體免疫擴散反應(agargel immunodiffusion, AGID)、酵素結合免疫吸附法(The enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)等方法,2004年國際獸醫組織(OIE)會議將 ELISA 訂為 CAE 檢測的標準方法,ELISA 具有更敏感、更經濟、方便購得診斷試劑套組,能夠大規模的血清學檢測的優勢。經檢測呈抗體陽性之羊隻(圖 1A),大致可確定已受病毒感染,但未檢測出抗體羊隻,尚不能完全認定其未受感染,原因是感染至抗體產生有所延遲,致有些仍無法檢測得抗體,實際上該羊隻可能已受到感染,故一般會希望羊農約每季或每半年即需進行檢測一次,若羊農具有自主檢測能力應定期進行一定數量的抽驗。

  近年來新的恆溫增幅病毒核酸片段技術的發展成熟,搭配病毒核酸偵測試紙技術,可以準確、快速診斷動物疾病。其原理為當可能患病動物的 DNA 或 RNA 本經由恆溫增幅病毒核酸後,將其產物與試紙上已佈放之探針進行雜交反應,以流體毛細現象進行呈色反應,最後以肉眼判定結果,有呈色之反應線(或呈現兩條反應線)即判為陽性(圖1B)。上述恆溫增幅病毒核酸片段技術搭配偵測試紙技術,與 ELISA 檢測法在羊隻 CAE 疾病檢測比較,可發現此快速疾病檢測技術相較 ELISA 檢測法具有全部檢測過程在 1~2 小時內完成,無貴重儀器需求,且幾乎無需插電設備需求,適合飼養現場動物執行初步疾病篩選偵測。大幅提高疫病診斷鑑定之敏感度及準確,而且農民可以學習此檢測平台進行自行檢測等優點(表 1)。

        (A)

   (B) 

  圖 1 (A)利用酵素結合免疫吸附法(ELISA)及(B)快速試紙檢測技術進行羊隻 CAE 疾病檢測結果。在(A)利用ELISA法中,各別羊隻血清樣本在檢測盤的檢測洞中經檢測反應後,若呈現黃色,則代表羊隻檢測結果為CAEV陽性;若在檢測盤的檢測洞,若呈現無色,則代表羊隻檢測結果為CAEV陰性。在(B)利用快速試紙檢測技術進行羊隻 CAE 疾病檢測,各別羊隻於試紙檢測結果呈現兩條線,則代表羊隻樣本檢測結果為 CAEV 陽性(如: No.4011, 9♂, 9204♀, 9208♀ 及 NTU117);於試紙檢測結果呈現一條線,則代表羊隻樣本檢測結果為 CAEV 陰性(如:2420 及 5♂)。

1 目前使用於檢測羊隻 CAE ELISA 法與快速檢測法之比較

 

 

快速檢測法

ELISA

檢測樣本

血樣之白血球DNA(所得DNA尚可進行其他基因及疾病檢測)

血樣之血清(無法進行其他基因檢測)

檢測標的

宿主被CAE 病毒感染後在細胞中病毒基因(DNA序列)

宿主感染後所產生抗體(antibody)

檢測時機

可進行早期檢斷,且不易產生檢測空窗期問題

羊隻需一定年齡,可能具有檢測空窗期的問題

檢測地點

可直接在牧場採樣後,即在現場(羊場辦公室)檢測

牧場採樣後,需要後送檢驗單位或學術單位檢測

檢測儀器

無需檢測儀器(或僅需DNA萃取儀)

需要1.離心機;2. ELISA Reader 價格昂貴,儀器維護(定期)費用高

檢測步驟

簡單(步驟較少,僅需兩個主要步驟)

複雜(步驟較多)

檢測時間

1.5~2小時

1

檢測價格

可低於 ELISA 價格

目前為300~1000

檢測結果

ELISA 檢測結果相關性達0.98以上

目前為OIE 標準

檢測量體

可同時檢測大量或少量樣本

需同時檢測90 個以上樣本

  經濟動物快速疾病檢測技術平台之開發疾建立,相較於傳統的 ELISA 及qPCR…等檢測方法,如表 1 所比較具有許多的優勢,特別是在目前的羊隻現場疾病檢測,亦具有其它如下之應用及價值:

  各羊場(或區域聯盟羊場)自主檢測系統的建立:在現今世界的畜牧場防疫的慨念,倡導的為各畜牧場生物安全防護系統(Biosafety protection system)建立,其中自主疾病防疫及在場快速疾病檢測,為此防護系統建立重要的一環。其為畜牧場管理人員,於平時日常行工作中,就應有能力利用簡便性及準確性高的檢測套組,進行在場、快速的疾病檢測,這包括了可能零星發病個體的初步的確診,及目前在場某些疾病盛行率的瞭解。例如:臺灣目前羊場羊隻族群 CAE 疾病盛行率(病毒抗體檢出率),據調查平均高達 50~60%。羊隻 CAE 疾病對於羊隻已有許多研究報告顯示,雖屬於不會造成羊隻立即的死亡,但為影響羊隻生產性能表現(如生長性狀及產乳性狀…等)的”慢性疾病”,而目前許多羊農對此高盛行率似乎也習以為常,平時對於場內的 CAE 疾病盛行率的瞭解也未有所著墨,甚至於場內購進新羊(特別是種公羊)亦未就各別羊隻之疾病進行檢測,因此可能於新購羊隻時,引進疾病帶原者進入場內族群。若各羊場(或區域聯盟羊場)可以建立此一疾病快速檢測技術,將可自主隨時進行場內或引進場外動物之疾病初步檢測,而非每次皆需將疾病的檢測後送至防檢單位或是研究單位,礦日廢時不易隨時掌控個體及場內動物疾病狀況。

  臺灣地處亞熱帶,炎熱多濕,本就有利於各種病原及病媒孳生,加以動物飼養業者為提高單位產量,多以集約方式經營,致飼養密度高,若未能妥善管理,落實消毒等自衛防疫工作,一旦發生疾病,往往不易有效控制。因此,於動物飼養過程中隨時使用診斷試劑進行特定疾病監控,對於防治疾病的發生以進行快速防疫,勢所難免,惟如何加強提供動物傳染性疾病快速檢測技術資材並進行宣導及管理,透過檢疫診斷與控制,逐年降低帶有 CAE 或其它高傳染性疾病羊隻,並採隔離飼養,促進養羊產業的健康發展提供改善方式,實為農政機關與相關養羊產業團體及學界需要共同努力的方向。