經濟動物

以生物資訊及分子生物法選殖乳牛與豬SMCX/SMCY基因

本研究利用生物資訊學 (bioinformatics) 與分子生物學的方法選殖在牛與豬的Y染色體上具有性別特異性 (sex-chromosome specific loci) 表現的基因SMCY (Selected Mouse cDNA on the Y chromosome , H-Y antigen),俾作為進一步應用分子免疫法進行選性繁殖 ( sex pre-selection ),以利控制家畜後裔之性別。試驗首先以生物資訊學之方法,利用以指數增加的各種DNA與蛋白質資料庫 (databases),計包括有genome sequences、expressed sequences tags (ESTs)、sequence tagged sites (STSs)、SWISSPROT等進行蛋白質序列層面的比對,繼而將所有牛、豬與人類SMCX/SMCY基因具有同源性的DNA片段擷取出來,進行contig的組合。序列組合所得到的contigs和人類SMCX/SMCY基因的cDNA全長相較之下,牛與豬的cDNA片段長分別為2,932bp與977bp,約為人類cDNA全長的63及21%。

重組豬瘟病毒封套醣蛋白E2與巴氏桿菌毒素次單位Tox1之選殖表現

豬瘟(classical swine fever; CSF)為豬隻之高度傳染性及高致死性的病毒性疾病,而E2為豬瘟病毒顆粒上三種封套醣蛋白之一,亦為豬瘟病毒結構中最主要引發豬隻產生中和抗體的抗原。為開發E2次單位標誌疫苗藉以區分施打疫苗與野外感染的豬隻,本實驗以桿狀病毒表現系統(baculovirus expression vector system; BEVS)表現重組之豬瘟病毒E2封套醣蛋白。而為使次單位疫苗更具有應用性,本實驗另外嘗試構築結合E2與其他重要疾病主要抗原之融合蛋白,期望在不影響彼此蛋白質摺疊與免疫原性的情況下,開發雙價次單位疫苗。Tox1為豬萎縮性鼻炎主要致病因子Pasteurella multocida產毒株所產生的毒素(Pasteurella multocida toxin; PMT)於大腸桿菌表現系統之N端重組次單位選殖株,並已證實此重組次單位抗原蛋白在豬隻具有良好之免疫原性與保護性。本實驗以桿狀病毒表現系統表現重組蛋白E2、Tox1與E2Tox1,步驟須先將其基因構築於轉置載體,利用轉置載體與桿狀病毒基因的同源性重組,將欲嵌入之基因置換至桿狀病毒的基因體內。並經過多次挑選藍綠色病毒斑之方式篩選並純化重組病毒後,再以具重組基因之桿狀病毒感染昆蟲細胞株,利用昆蟲細胞合成重組蛋白E2、Tox1與E2Tox1。

豬周邊血液吞噬細胞與沙氏桿菌致病性之探討

沙氏桿菌症為豬隻嚴重且最常見之細菌性疾病,主要病原為S. choleraesuis與S. typhimurium,並常造成豬隻全身性敗血症及腸炎。為深入探討沙氏桿菌形成敗血症之相關機制,本實驗利用流式細胞儀技術,嘗試建立一全血模式分析法,比較此二種沙氏桿菌感染豬隻周邊血液吞噬細胞與誘導吞噬細胞respiratory burst能力之差異。結果顯示S. choleraesuis不論於感染嗜中性球或單核球之能力皆較S. typhimurium為高,但被吞噬後反而不及S. typhimurium誘導嗜中性球產生respiratory burst之強度。此外,現場上豬之沙氏桿菌症多發生於保育期至肥育前期豬隻,且多數病例為S. choleraesuis 所引起,本實驗亦針對S. choleraesuis與S. typhimurium感染不同年齡層豬隻之周邊血液吞噬細胞吞噬及誘導respiratory burst能力進行比較。結果顯示在5週齡及8週齡健康豬隻S. choleraesuis有較強之的感染周邊血液吞噬細胞之能力,且二菌種間約有2倍左右之差異,而於3週齡及12週齡健康豬隻則無明顯之區別。但在誘導吞噬細胞產生respiratory burst方面,則於各年齡豬隻結果均相似,結果顯示S. typhimurium 較S.

豬瘟E2次單位標識疫苗之田間試驗暨保護效力試驗

豬瘟E2次單位疫苗為近年來新開發出之標識疫苗,對豬瘟具有良好的保護效益。為進一步評估此次單位疫苗在本土試驗上對豬之保護及在田間使用上對本病防治之效益,以作為我國豬瘟清除計劃推行之參考。因此,本試驗以E2次單位疫苗仍針對一豬瘟污染場,以大規模免疫方式對全場母豬與6週齡以上豬隻進行免疫注射,爾後定期於4及8週齡時各免疫一次,田間試驗期間並針對部分試驗豬進行不同免疫計劃注射,包括4週齡豬隻經單次免疫或在2及6週齡各免疫一次等,定期採血,以ELISA (CeditestO CSF E2 Ab ELISA)及中和試驗檢測抗體之激發與持續狀況。由血清抗體結果顯示在2及6週齡和4及8週免疫的豬隻,其抗體均可維持到上市(PI=103.53-104.86%,SN=7.57-8.1 log2 ),而僅在4週齡免疫一次的豬隻,其抗體亦可維持到上市(PI=88.44±15.58%,SN=6.22±1.2 log2),惟其平均抗體力價及整齊度略低於免疫兩次者。為進一步瞭解移行抗體之干擾現象,部分試驗豬之免疫計劃提前於2週齡免疫。此結果顯示移行抗體對E2次單位疫苗不具干擾現象,即使祇於2週齡免疫一次者,陽性ELIA抗體仍可維持至上市(PI=97.97%±10.54)或中和抗體力價可維持在128倍(7.25±1.13 log2)。

應用免疫組織化學染色法探究豬瘟病毒不同分離株之致病性

本實驗以不同之豬瘟病毒株 (ALD strain、外來型PT strain、本土型94.4 strain及LPC strain) 進行豬隻攻毒試驗,並於攻毒後4、7、14、21天進行解剖,以臨床症狀及病理變化,並配合免疫組織化學染色法來區分各病毒株之間的毒力強弱,並探討病變與免疫組織化學染色之間的相關性及其可能之致病機轉。結果顯示,以不同的病毒株在攻毒後除LPC strain外均能引起典型豬瘟病徵,包括有發燒、白血球、血小板減少症、脾臟梗塞、出血及非化膿性腦炎等病變,但各分離株之間的差異在於病變出現時間及程度上的不同,其中以ALD strain之病變程度最強,PT strain次之,94.4 strain最弱,但在LPC strain則不見任何病理上反應。而在免疫組織化學染色方面,其呈色反應結果與病變的嚴重程度及呈現部位相互符合,惟在出血病變部位並未呈現有明顯之抗原反應。

酵素結合免疫吸附法對豬瘟抗體、抗原之檢測及應用

在我國以LPC疫苗免疫及對豬瘟抗體之監控,為加強豬場豬瘟自衛防疫之重點,但由於血清中和抗體檢測法耗時耗力。因此本研究之目的,乃藉由比較四種市售豬瘟抗體ELISA檢測套組與中和抗體間之相關性,進而評估應用於豬瘟免疫接種適期之預測及血清監控之可行性。在試驗中,首先以簡單直線迴歸分析比較不同END血清中和抗體力價與CHEKIT®、IDEXX®、Ceditest® 及CivtestTM 四種豬瘟抗體ELISA檢測套組之相關性,檢測之結果相係數r值分別為0.892、0.863、0.795及0.766,其中以CHEKIT® ELISA抗體力價與中和抗體力價相關性最高。因此,進一步利用CHEKIT® ELISA檢測套組分析台中、彰化及南投縣20個豬場中,呈現免疫反應正常豬場 (陽性率≧80%) 之上市肉豬 (n=300) 血清ELISA抗體力價 (% of value),抗體平均力價為104.553 ±32.418%,此可作為正常上市肉豬經LPC免疫後抗體力價之參考值。

台灣本土型與外來型豬瘟病毒株致病性之比較

豬瘟為豬隻急性發熱之高接觸性傳染性疾病,以全身臟器出血及免疫抑制現象為主徵。近年來自台灣野外所分離的豬瘟病毒株中,主要可被區分為兩個族群-即本土型與外來型 (native and invaded strain) 豬瘟病毒。為瞭解本土型 (Native strain; 94.4) 與外來型 (New invaded strain; Ping Tung) CSFV於病毒複製速率及致病性上之差異性,本實驗係採用活體內 (in vivo) 感染方式,以兩次以上回毒 (passaged in pigs) 後之毒血接種7週齡豬隻,除記錄攻毒後臨床表現外,並嘗試建立pathology score作為virulence phenotype之分析,並配合RT-PCR及病毒分離進一步分析病毒於各臟器之分佈情形。結果顯示94.4株攻毒組並不呈現出全身各臟器明顯出血及脾臟梗塞的病灶,但屏東株攻毒組不但臨床症狀如發燒,病程較快且持續較久,而其他典型豬瘟病變也較早出現,且在病變程度上亦較為嚴重,特別是非化膿性腦炎之病變更比94.4株明顯。由此可見豬瘟之特徵性病變中,其各項病變強度及出現頻度會依不同病毒株而有相當程度上之差異。

以大腸桿菌表現豬抗菌蛋白protegrin-1以其功能分析

哺乳動物受到外來病源菌感染時,吞噬細胞和上皮細胞會產生及分泌抗菌蛋白。而protegrin-1(PG-1)是從豬的白血球分離,是個具有18個胺基酸且富含半胱胺酸,呈現β-sheet結構的抗菌蛋白。PG-1是以沒有活性的preform形式存在於嗜中性球中,經由嗜中性球的彈力蛋白酵素作用才呈現出有活性的PG-1,而PG-1的抗菌範圍非常廣泛。而本研究目的是希望能利用大腸桿菌表現系統表現具有活性PG-1,能進一步應用於豬隻的疾病。本研究使用反轉錄聚合酵素連鎖反應(RT-PCR),從仔豬的嗜中性球選殖出preproPG-1(ppPG-1),嵌入pET32a(+)載體中,轉形至大腸表現菌株AD494(DE3)pLysS中進行重組蛋白質表現。經1 mM IPTG誘導ppPG-1融合蛋白產生,利用組胺酸親和性管柱純化,所得的蛋白經由彈力蛋白酵素切割後進行抗菌實驗。結果顯示,40μM的彈力蛋白酵素切割的ppPG-1融合蛋白能延遲標準菌株E. coli (ATCC 25922)及S. aureus (ATCC 25923)的生長。因此,本研究證實可以利用大腸桿菌表現系統表現具活性PG-1。

豬隻重要病毒性傳染病快速診斷方法之研發

假性狂犬病毒(Pseudorabies virus, PRV)、豬小病毒(Porcine parvovirus, PPV)、豬環狀病毒(Porcine circovirus, PCV)、豬瘟病毒(Classical swine fever virus, CSFV)、Porcine reproductive and respiratory syndrome virus(PRRSV) 及日本腦炎病毒(Japanese encephalitis virus, JEV)乃是豬隻在臨床上常見的病毒性感染。我們遂針對本省豬隻重要病毒性疾病之病原進行的相關研究,目前已完成部分病毒基因的選殖和核酸序列分析,可提供作為研究生物晶片的材料。而本實驗亦已建立一項可分別針對假性狂犬病毒之gE、gX基因與豬小病毒NS-1基因及豬環狀病毒第一型之ORF1基因、第二型之ORF2基因等病毒基因的多引子聚合酶連鎖反應(multiplex PCR)快速診斷方法。此外,我們亦針對豬瘟病毒之5’UTR、NS5基因與PRRSV之ORF3基因及JEV之NS5等基因開發多引子反轉錄聚合酶連鎖反應(multiplex RT- PCR)之快速診斷方法持續應用此一技術作為基礎,進而發展生物晶片技術以快速且特異性地診斷鑑定多種豬隻重要之傳染性疾病。

臺灣毛豬產銷合作社向前整合經濟誘因之研究

垂直整合為策略聯盟的一種方式,也為現階段之政府與畜牧相關產業團體認為有效增加臺灣畜產業競爭力,減少加入WTO後對畜產業衝擊的方法。美國毛豬產業的垂直整合已逐漸在發展。臺灣毛豬產業的垂直整合則尚在萌芽階段,自1998年起,以合作社為經營主體所推行的「台灣珍豬」品牌可為代表。合作社的組織行為不同於一般運銷商,本研究探討毛豬運銷商及以損益平衡為經營目標的合作社或以追求社員與合作社的聯合利潤最大的經營目標之合作社,向前整合加工廠的經濟誘因。另外,就相關文獻所歸納的影響垂直整合的誘因中,分析規模經濟與市場力量等因素之影響。
由於毛豬產業之垂直階段多層,要分析所有階段間的垂直整合關係有資料上及研究方法上的限制。因此,本研究選擇毛豬運銷階段向前整合加工廠為分析的對象。研究方法則應用交易成本理論及垂直整合理念,依據Royer and Bhuyan(1994)的合作組織向前整合之經濟分析模型及廠商理論為之。研究方法中之模型的推導與模擬分析研究上所需之資料,主要包括三大部分。加工廠方面,以股票上市的立大、臺芳、源益及聯成等4家公司之公開說明書的資料,推估加工廠的生產函數及參數。消費者方面,以農業年報之次級資料推估消費者對豬肉的消費函數。而各合作社之供給函數推估,則以農業年報及批發市場年報的次級資料為之。

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