Abstract
Bovine diarrhea is a major economical burden to the bovine industry in Korea. Since multiple infectious agents can be involved in bovine diarrhea, differential diagnosis is essential for effective treatment. Therefore, a panel of two multiplex real-time PCR assays which can simultaneously detect six major bovine enteric pathogens [i.e., bovine viral diarrhea virus (BVDV), bovine coronavirus (BCoV), group A bovine rotavirus (BRV), Salmonella spp., Escherichia coli (E. coli) $K99^+$, and Cryptosporidium parvum] was developed and applied to test 97 fecal samples collected from cattle farms in Korea. In addition, microscopic examination was also preformed on the samples to detect Coccidium oocyst. The estimated sensitivity of the multiplex PCR was 0.1 $TCID_{50}$ for BVDV, BCoV and group A BRV, 5 and 0.5 CFU for E. coli $K99^+$ and Salmonella, respectively, and 50 oocysts for Cryptosporidium. The amplification efficiency of the multiplex PCR ranged between 0.97 and 0.99 for each pathogen. Among 97 samples, 36 samples were positive for at least one of the 6 major pathogens and 6 samples were simultaneously positive for 2 pathogens by the multiplex PCR assay. Coccidium oocysts were also detected in 48 samples, which were all collected from over 1 month old calves. In conclusion, the multiplex real-time PCR panel can be a useful tool for fast and accurate diagnosis of calf diarrhea associated with BVDV, BCoV, group A BRV, E. coli $K99^+$, Salmonella, and/or Cryptosporidium and Coccidium may be an important target which needs to be included in the multiplex PCR panel in the future.
송아지 설사병은 국내 축산산업에 큰 피해를 주는 중요한 질병이다. 다양한 감염성 원인체들이 송아지 설사병에 관련될 수가 있기 때문에 효과적인 치료를 위해서는 신속한 감별진단이 필수적이다. 따라서 소설사병 바이러스(BVDV), 소 코로나바이러스(BCoV), A형 소 로타바이러스(BRV), 살모넬라, $K99^+$ 대장균, Cryptosporidium parvum등의 6개의 주요 병원체들을 동시에 검출하는 두 개의 multiplex real-time PCR으로 구성된 PCR 패널을 개발하여 국내 농가에서 전북대학교 동물질병진단센터로 접수된 97개의 설사 분변을 검사하였다. 또한 현미경 검사법을 이용하여 97개의 분변에서 Coccidium 충란을 검사하였다. 개발된 multiplex PCR의 민감도는 BVDV, BCoV와 BRV의 경우는 0.1 $TCID_{50}$, $K99^+$ 대장균은 5 CFU, Salmonella는 0.5 CFU, Cryptosporidium는 50 oocysts로 측정되었다. 또한 multiplex PCR의 증폭효율은 병원체에 따라0.97에서 0.99였다. 국내에서 접수된97개의 분변 중 36개의 분변은 multiplex PCR에 의해 최소 하나의 병원체에 대해 양성으로 판정되었고, 6개의 샘플은 2개의 병원체에 동시에 양성반응을 보였다. 또한 1달 이상 연령의 송아지 분변48개에서는 Coccidium 충란이 발견되었다. 결과적으로, 새로이 개발된 multiplex real-time PCR은 BVDV, BCoV, BRV, $K99^+$ 대장균, Salmonella와 Cryptosporidium과 관련된 송아지 설사병을 신속하고 정확하게 진단할 수 있는 유용한 검사법이 될 수 있을 것으로 기대되며 향후 Coccidium까지 검출할 수 있는 동시 진단법이 개발될 필요가 있을 것으로 생각된다.
