■王二柱 朱 群 郭紅偉 常 娟 尹清強(qiáng)
(1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)牧醫(yī)工程學(xué)院,河南鄭州450002;2.駐馬店華中正大有限公司,河南駐馬店 463000)
隨著人們對(duì)畜產(chǎn)品安全生產(chǎn)重視度不斷的提高,以及抗藥和耐藥型超級(jí)病菌的出現(xiàn),許多國(guó)家已經(jīng)明文規(guī)定抗生素類(lèi)添加劑的適用動(dòng)物品種、適用階段、劑量、停藥期等,歐盟已于2006年禁止所有抗生素作為飼料添加劑在動(dòng)物生產(chǎn)中應(yīng)用。為了尋找抗生素的替代品,研究人員已開(kāi)發(fā)出了微生態(tài)制劑、酶制劑、寡聚糖、酸化劑、中草藥等產(chǎn)品[1-2],但在生產(chǎn)實(shí)踐中抗生素的應(yīng)用仍然十分廣泛,為了達(dá)到較好的抑菌和促生產(chǎn)效果,甚至大劑量地使用抗生素,導(dǎo)致抗生素的濫用。為了降低抗生素的使用劑量,將抗生素替代品如微生態(tài)制劑等與抗生素配伍使用,以期獲得良好的抑菌和促生產(chǎn)效果。試驗(yàn)通過(guò)體外試驗(yàn),研究了金霉素與四種益生菌配伍對(duì)致病性金黃色葡萄球菌生長(zhǎng)的抑制作用,探討金霉素與微生態(tài)制劑的最佳配伍比例,旨在為金霉素與微生態(tài)制劑同時(shí)應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)提供參考。
金霉素由駐馬店華中正大有限公司提供,其標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制方法如下:樣品置于干燥器中干燥12 h后,準(zhǔn)確稱(chēng)取3 g樣品(精確到0.000 2 g)加0.1 mol/l鹽酸30 ml攪拌5 h后定容至50 ml,在無(wú)菌條件下用0.2 μm濾膜過(guò)濾,配制成9 000 U/ml的無(wú)菌金霉素溶液,然后通過(guò)不同梯度的稀釋?zhuān)苽浣鹈顾睾糠謩e為75、150、200、300、400、500、600 mg/kg的標(biāo)準(zhǔn)溶液。益生菌(枯草芽孢桿菌、布拉迪酵母、乳酪桿菌、糞腸球菌)和金黃色葡萄球菌均由河南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室保存。
1.2.1 培養(yǎng)金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌的LB培養(yǎng)基
胰蛋白胨10 g、酵母提取物5 g、NaCl 10 g,用蒸餾水定容至1 L,pH值為7.0~7.2,在0.15 MPa高壓下蒸汽滅菌20 min。冷卻后按1%的接種量接種,37℃振蕩(150 r/min)培養(yǎng)48 h。
1.2.2 金黃色葡萄球菌鑒別培養(yǎng)基——抗生素Ⅱ號(hào)培養(yǎng)基
蛋白胨6 g、葡萄糖1 g、牛肉膏粉1.5 g、酵母浸粉6 g、瓊脂 12~15 g,定容至 1 L,pH 值為 6.5~6.6,在0.15 MPa高壓下蒸汽滅菌20 min。
1.2.3 培養(yǎng)乳酪桿菌的MRS培養(yǎng)基
胰蛋白胨10 g、牛肉蛋白胨10 g、酵母浸出物5 g、葡萄糖20 g、吐溫80 1 ml、磷酸氫二鉀2 g、乙酸鈉5 g、檸檬酸鈉2 g、硫酸鎂200 mg、硫酸錳50 mg,用蒸餾水定容至1 L,pH值為6.2~6.6,在0.15 MPa高壓下蒸汽滅菌20 min。接種乳酸桿菌后,37℃靜止培養(yǎng)48 h。
1.2.4 培養(yǎng)酵母菌的YPD培養(yǎng)基
酵母浸提物10 g、蛋白胨20 g、葡萄糖20 g、用蒸餾水定容至1 L,pH值為7.0~7.2,在0.15 MPa高壓下蒸汽滅菌20 min。接種酵母菌后,30℃振蕩(150 r/min)培養(yǎng)48 h。
1.3.1 復(fù)合益生菌對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌作用
采用四因素四水平的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),先將單獨(dú)益生菌培養(yǎng)液用培養(yǎng)基稀釋至活菌數(shù)為1×108個(gè)/ml,然后按表1的體積比配制成復(fù)合益生菌制劑。將金黃色葡萄球菌的培養(yǎng)液均勻地涂布在已加入抗生素Ⅱ號(hào)培養(yǎng)基的雙碟培養(yǎng)皿中,待其完全吸收后,放入牛津杯,向牛津杯中加入100 μl復(fù)合益生菌菌液,放于4℃吸收4 h,然后于37℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h,每個(gè)處理3個(gè)重復(fù),用游標(biāo)卡尺測(cè)定抑菌圈直徑。
1.3.2 復(fù)合益生菌與金霉素配伍對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌效果
由上一步試驗(yàn)選出的復(fù)合益生菌最優(yōu)組合,與一定量的金霉素混合,配制成含不同金霉素濃度的復(fù)合益生菌制劑。另外,以不同濃度的單一金霉素作為對(duì)照組,按1.3.1的試驗(yàn)方法測(cè)定抑菌圈直徑。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)均以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(mean±SD)”表示,采用SAS 6.12統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn),以P<0.05為差異顯著。
表1 復(fù)合益生菌組合對(duì)金黃色葡萄球菌的抑制效果
由表1可知,枯草芽孢桿菌的最大k值為k4,酵母菌的最大k值為k1,乳酪桿菌的最大k值為k4,糞腸球菌的最大k值為k1,這表明復(fù)合益生菌抑制金黃色葡萄球菌的最佳配比為:枯草芽孢桿菌∶酵母菌∶乳酪桿菌∶糞腸球菌=4∶1∶4∶1(P<0.05)。其R值的大小依次為:RC>RA>RD>RB,即乳酪桿菌>枯草芽孢桿菌>糞腸球菌>酵母菌,這表明復(fù)合益生菌中乳酪桿菌所占比例的變化對(duì)抑制金黃色葡萄球菌的影響最大,其次分別是枯草芽孢桿菌、酵母菌和糞腸球菌。
表2 復(fù)合益生菌與金霉素配伍對(duì)金黃色葡萄球菌的抑制效果
由表2可知,隨著金霉素濃度的提高,無(wú)論是單一金霉素還是金霉素與復(fù)合益生菌的配伍,其抑菌效果均表現(xiàn)出逐漸增強(qiáng)的趨勢(shì)。單獨(dú)復(fù)合益生菌對(duì)金黃色葡萄球菌的抑制作用與200~300 mg/kg的金霉素抑制作用相當(dāng)。當(dāng)150 mg/kg金霉素與復(fù)合益生菌配合后,其抑菌效果與單獨(dú)400~500 mg/kg金霉素作用相當(dāng);而當(dāng)200~300 mg/kg金霉素與復(fù)合益生菌配合后,其抑菌效果要優(yōu)于單獨(dú)600 mg/kg金霉素的作用。即低濃度金霉素與復(fù)合益生菌配合后,可以達(dá)到高濃度金霉素的抑菌效果。
益生菌是一種活菌制劑,當(dāng)其數(shù)量達(dá)到一定程度時(shí),對(duì)宿主的健康有促進(jìn)作用[3]。目前,益生菌作為一種新型添加劑廣泛應(yīng)用于食品行業(yè)和動(dòng)物生產(chǎn)中[4-5],它可以調(diào)整動(dòng)物腸道的微生物菌群平衡,并產(chǎn)生一些抗菌性物質(zhì)來(lái)抑制病原菌的生長(zhǎng)[6]。以往的研究表明,益生菌的抑菌活力在體外可通過(guò)牛津杯法進(jìn)行測(cè)定[7],牛津杯中的抗菌物質(zhì)可以透過(guò)瓊脂來(lái)抑制表面病原菌的生長(zhǎng),抑菌圈越大,其抑菌活力越高。
本研究采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)研究枯草芽孢桿菌、酵母菌、乳酪桿菌和糞腸球菌抑制金黃色葡萄球菌的生長(zhǎng),結(jié)果表明,乳酪桿菌對(duì)金黃色葡萄球菌的抑制作用最大,其主要原因是乳酪桿菌能夠分泌乳酸、過(guò)氧化氫、細(xì)菌素等抑菌物質(zhì)[8]。本研究得出的益生菌最佳配比為:枯草芽孢桿菌∶酵母菌∶乳酪桿菌∶糞腸球菌=4∶1∶4∶1,其抑菌能力可以達(dá)到200~300 mg/kg金霉素的抑菌作用,為抗生素的替代提供了參考。
金霉素是一種廣譜抗菌劑,無(wú)論對(duì)致病菌還是有益菌都有一定程度的抑制作用。本研究結(jié)果表明,當(dāng)復(fù)合益生菌與75 mg/kg金霉素配伍后,其抑菌圈直徑與單獨(dú)復(fù)合益生菌相似。隨著金霉素配伍劑量的增大,抑菌圈直徑表現(xiàn)出逐漸增大的趨勢(shì),且大于對(duì)應(yīng)劑量的單獨(dú)金霉素的抑菌能力,表明復(fù)合益生菌與金霉素配伍使用具有疊加抑菌效應(yīng)。白耀輝等(2011)[9]研究表明,將益生菌制劑與抗生素聯(lián)合應(yīng)用在規(guī)?;怆u生產(chǎn)中可以顯著提高肉仔雞的日增重和飼料轉(zhuǎn)化率,改善胴體品質(zhì),這表明益生菌與抗生素配伍使用是可行的,與本研究的體外抑菌試驗(yàn)結(jié)果相一致。
本研究獲得了四種益生菌抑制金黃色葡萄球菌生長(zhǎng)的最佳配伍比例為:枯草芽孢桿菌∶酵母菌∶乳酪桿菌∶糞腸球菌=4∶1∶4∶1,該復(fù)合益生菌的抑菌能力與200~300 mg/kg金霉素的抑菌能力相當(dāng)。當(dāng)150 mg/kg金霉素與益生菌配合后,其抑菌能力與單獨(dú)400~500 mg/kg金霉素抑菌能力相當(dāng),即低濃度金霉素與復(fù)合益生菌配合后,可以達(dá)到高濃度金霉素的抑菌效果,因此可減少實(shí)際生產(chǎn)中抗生素的用量。