Production and efficacy testing of live attenuated and inactivated vaccines against experimental Salmonella Kentucky infection in broiler chickens

*1Igomu, E. E., 2Fagbamila, I. O., 3Elayoni, E. E., 1Pwajok, D., 1Agu, G. C., 4Govwang, P. F., 5Msheliza, E. G., 5Oguche, M. O., and 6Mamman, P. H.

*1Bacterial Vaccine Production Division, National Veterinary Research Institute, P.M.B. 01, Vom, Nigeria

2Bacterial Research Division, National Veterinary Research Institute, Vom, Nigeria

3Biological Science Department, Adamawa State University Mubi, Adamawa State, Nigeria

4Livestock Investigation Division, National Veterinary Research Institute, Vom, Nigeria

5Central Diagnostic Division, National Veterinary Research Institute, Vom, Nigeria 6Department of Veterinary Microbiology, Ahmadu Bello University, Zaria, Nigeria *Correspondence to: elayonigomu@gmail.com; +2348032786224

Abstract:
Background: Salmonella Kentucky is of great veterinary and public health concern and exhibits the capacities to emerge as the most prominent Salmonella serotype in human disease. The objective of this study is to evaluate the efficacy of prepared live attenuated and inactivated vaccines against experimentally induced salmonellosis caused by S. Kentucky in broiler chickens.

Methods: Field isolate of S. Kentucky was obtained from the National Veterinary Research Institute Vom, Nigeria and used in the preparation of experimental vaccines. Broiler chickens purchased and ascertained to be free of Salmonellae were randomly distributed into three experimental groups of 20 chicks each. Five-bromouracil at a concentration of 1000μg/ml was used in attenuation of S. Kentucky in preparation of the live vaccine and 0.6% formaldehyde was used in inactivation of S. Kentucky for preparation of the inactivated vaccine. Group 1 chicks were immunized with the live vaccine subcutaneously at 0.5ml per bird, group 2 received 1ml of the inactivated vaccine subcutaneously, and group 3 served as unvaccinated/control.

Results: There was 100% faecal inhibition and 100% vaccinal efficacy in broiler chickens immunized with the live vaccine on day 56 of age, and 49.6% faecal inhibition and 82.8% vaccinal efficacy in broiler chickens immunized with the inactivated vaccine on day 56 of age when compared with the unvaccinated control. The vaccinated birds also showed higher antibody (IgY) titre levels from day 21 to day 56 of age (p<0.001) on all sampling days when values were compared with the unvaccinated birds.

Conclusion: The interplay between vaccination protocol that includes administration of live attenuated or inactivated S. Kentucky vaccines and developed antibody (IgY) can reduce intestinal colonization by S. Kentucky and subsequent shedding of the serovar in faeces.

Keywords: Salmonella Kentucky, 5-bromouracil, IgY, Antibody, Vaccine

Received January 9, 2019; Revised April 11, 2020; Accepted April 12, 2020

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Production et tests d’efficacité de vaccins vivants atténués et inactivés contre une infection expérimentale à Salmonella Kentucky chez des poulets de chair

*1Igomu, E. E., 2Fagbamila, I. O., 3Elayoni, E. E., 1Pwajok, D., 1Agu, G.C., 4Govwang, P. F., 5Msheliza, E. G., 5Oguche, M. O., et 6Mamman, P. H.

*1Division de la production de vaccins bactériens, Institut national de recherche vétérinaire, P.M.B. 01, Vom, Nigéria

2Division de recherche sur les bactérienne, Institut national de recherche vétérinaire, Vom, Nigéria

3Département des sciences biologiques, Adamawa State University Mubi, Adamawa State, Nigeria

4Division des enquêtes sur le bétail, Institut national de recherche vétérinaire, Vom, Nigéria

5Division centrale de diagnostic, Institut national de recherche vétérinaire, Vom, Nigéria

6Département de microbiologie vétérinaire, Université Ahmadu Bello, Zaria, Nigéria *Correspondance à: elayonigomu@gmail.com; +2348032786224

Abstrait:
Contexte: Salmonella Kentucky est un grand problème vétérinaire et de santé publique et présente les capacités d’émerger comme le sérotype de Salmonella le plus important dans les maladies humaines. L’objectif de cette étude est d’évaluer l’efficacité des vaccins vivants atténués et inactivés préparés contre la salmonellose induite expérimentalement par S. Kentucky chez les poulets de chair.

Méthodes: L’isolat au champ de S. Kentucky a été obtenu auprès de l’Institut national de recherche vétérinaire de Vom (Nigéria) et utilisé dans la préparation de vaccins expérimentaux. Les poulets de chair achetés et confirmés exempts de salmonelles ont été répartis au hasard en trois groupes expérimentaux de 20 poussins chacun. Le cinq-bromouracile à une concentration de 1000μg/ml a été utilisé pour atténuer S. Kentucky dans la préparation du vaccin vivant et 0,6% de formaldéhyde a été utilisé dans l’inactivation de S. Kentucky pour la préparation du vaccin inactivé. Les poussins du groupe 1 ont été immunisés avec le vaccin vivant par voie sous-cutanée à 0,5ml par oiseau, le groupe 2 a reçu 1ml du vaccin inactivé par voie sous-cutanée et le groupe 3 a servi de vaccin/vaccin non vacciné.

Résultats: Il y avait 100% d’inhibition fécale et 100% d’efficacité vaccinale chez les poulets de chair immunisés avec le vaccin vivant au 56e jour, et 49,6% d’inhibition fécale et 82,8% d’efficacité vaccinale chez les poulets de chair immunisés avec le vaccin inactivé le 56e jour par rapport au témoin non vacciné. Les oiseaux vaccinés ont également montré des niveaux de titres d’anticorps (IgY) plus élevés du jour 21 au jour 56 (p<0,001) tous les jours d’échantillonnage lorsque les valeurs ont été comparées avec les oiseaux non vaccinés.

Conclusion: L’interaction entre le protocole de vaccination qui comprend l’administration de vaccins S. Kentucky vivants atténués ou inactivés et les anticorps développés (IgY) peut réduire la colonisation intestinale par S. Kentucky et l’excrétion subséquente du sérovar dans les fèces.

Mots-clés: Salmonella Kentucky, 5-bromouracile, IgY, anticorps, vaccin

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Production and efficacy testing of live attenuated and inactivated vaccines against experimental Salmonella Kentucky infection in broiler chickens