王友娟,張辰倉,徐 祥,夏 偉,張 浩,冷敦鵬
(1.青島中仁動物藥品有限公司,山東 青島 266329;2.泗陽縣水產(chǎn)技術(shù)指導(dǎo)站,江蘇 宿遷 223700)
目前市場上抑制弧菌的產(chǎn)品主要有抗生素類、消毒劑類、中草藥類等??股匾讓?dǎo)致耐藥性和殘留隱患,容易破壞水產(chǎn)動物免疫力和正常菌群微生態(tài)平衡;消毒劑往往無針對性,存在“通殺”風(fēng)險;中草藥制劑通常見效慢,效果差異較大。因此,開發(fā)安全、無抗、高效的新型抗弧菌產(chǎn)品具有重要的現(xiàn)實意義。
研究表明,葡萄糖氧化酶(Glucoseoxidase)能夠在氧氣存在時催化葡萄糖生成葡萄糖酸和過氧化氫。葡萄糖酸可以降低胃腸道內(nèi)酸性,有利于抑制病原菌;過氧化氫具有廣譜殺菌的功效,能夠抑制多種致病微生物的生長(侯瑾,2016;范一文,2007)。目前葡萄糖氧化酶主要應(yīng)用于畜禽養(yǎng)殖,在水產(chǎn)上的應(yīng)用相對較少(尹倫甫,2018;藍蔚青,2009)。
抗菌肽是一種具有生物活性的小分子多肽,因其顯著的殺菌活性和低抗藥性成為人們研究的焦點。抗菌肽具有高效廣譜的抗菌活性,目前已知對100種細菌有殺滅作用,對某些真菌、原生動物、病毒,尤其對耐藥性細菌也有殺滅或抑制作用(簡玉瑜,1997;陳善春,1997;陳善春,1996)。國外在抗菌肽對鰻弧菌、殺鮭弧菌及殺鮭氣單胞菌等的抑菌作用方面(AtexanderC,1997)做過報道。姜蘭等(2002)的研究結(jié)果也表明,抗菌肽對水產(chǎn)養(yǎng)殖常見病原菌嗜水氣單胞菌(Aeromonashydrophila)、梅氏弧菌(Vibrio metschnikovi)、遲鈍愛德華氏菌(Edwardsiella tarda)及溫和氣單胞菌(Aeromonassobria)有較好的抑菌效果。
本文利用葡萄糖氧化酶和抗菌肽,研究這兩種物質(zhì)單獨和不同比例復(fù)配后的混合物對兩種水產(chǎn)致病性弧菌的抑制效果,旨在為無抗內(nèi)服抑制弧菌產(chǎn)品的研發(fā)提供一定參考?,F(xiàn)將實驗過程及結(jié)果報告如下。
(1)實驗菌株:溶藻弧菌ZR-NMB-05、副溶血弧菌ZR-NMB-13從南美白對蝦體內(nèi)分離。
(2)試劑:GOD為廠家A生產(chǎn)的葡萄糖氧化酶,酶活含量大于1000單位/克(在規(guī)定條件下,每分鐘能把1微摩β-D-葡萄糖氧化成D-葡萄糖酸和過氧化氫的酶量為1個酶活力單位,即1單位);GOD+為廠家A生產(chǎn)的葡萄糖氧化酶+8%葡萄糖;GOD-為廠家B生產(chǎn)的葡萄糖氧化酶,酶活含量大于1000單位/克;抗菌肽生物效價≥8萬單位/克;5%恩諾沙星粉(水產(chǎn)用)由青島中仁動物藥品有限公司生產(chǎn)。胰酪胨大豆肉湯培養(yǎng)基(TSB)、胰蛋白胨大豆瓊脂(TSA)購自青島海博生物技術(shù)有限公司,110毫米直徑定性濾紙購自杭州新華紙業(yè)有限公司。
(3)主要設(shè)備:震蕩培養(yǎng)箱(HZQ-F160)、恒溫培養(yǎng)箱(DHP-9052)。
葡萄糖氧化酶、抗菌肽和恩諾沙星粉抑制弧菌效果驗證。
(1)菌種活化:將溶藻弧菌ZR-NMB-05和副溶血弧菌ZR-NMB-13從-80℃冰箱中取出,37℃水浴快速融化后,分別接種到TSB液體培養(yǎng)基(含2.5%氯化鈉)中,28℃、120轉(zhuǎn)/分過夜培養(yǎng),然后用接種環(huán)蘸取菌液在TSA平板(含2.5%氯化鈉)上劃線,置于28℃恒溫培養(yǎng)箱中過夜培養(yǎng)。
(2)藥敏紙片制作:使用打孔器和濾紙片制作圓形藥敏紙片。分別稱取GOD、GOD+、GOD-、抗菌肽以及5%恩諾沙星粉各2克放于20毫升無菌蒸餾水中充分溶解,將藥敏紙片放于藥液中浸泡30分鐘,然后將藥敏紙片撈出控一下殘液,攤開于潔凈無菌的玻璃培養(yǎng)皿上自然晾干,之后收集、標記。
(3)菌懸液制作:參照麥氏比濁管,分別挑取兩株弧菌的單菌落,使用滅菌生理鹽水稀釋,將溶藻弧菌和副溶血弧菌的渾濁度調(diào)至1號管(細菌的濃度約為3×108個/毫升),然后稀釋10倍。
(4)菌懸液涂布:分別吸取兩株弧菌的菌懸液100微升于TSA固體培養(yǎng)基上,使用無菌涂布棒將菌懸液涂布均勻。
(5)貼藥敏紙片:將藥敏紙片貼到涂有菌懸液的固體培養(yǎng)基上。
(6)培養(yǎng):將培養(yǎng)基倒置放于恒溫培養(yǎng)箱中,28℃過夜培養(yǎng)。
通過恩諾沙星的對照作用,選出對溶藻弧菌和副溶血弧菌均有顯著抑制作用的GOD和有抑制作用抗菌肽,用GOD和抗菌肽不同質(zhì)量比(1∶1、1∶3、1∶5、1∶7)的混合物制作藥敏紙片。其余操作步驟同上,進行復(fù)合物抑菌效果驗證。
GOD、GOD+、GOD-、抗菌肽和5%恩諾沙星粉對溶藻弧菌ZR-NMB-05的抑制效果見圖1。由圖1可知,溶藻弧菌ZR-NMB-05對GOD、GOD+、5%恩諾沙星高度敏感,對GOD-不敏感,GOD對溶藻弧菌的抑制效果略優(yōu)于5%恩諾沙星粉??咕膶θ茉寤【种谱饔萌跤谇叭?。
圖1 幾種試劑對溶藻弧菌的抑制效果
GOD、GOD+、GOD-、抗菌肽和5%恩諾沙星粉對副溶血弧菌ZR-NMB-13的抑制效果見圖2。由圖2可知,副溶血弧菌ZR-NMB-13對GOD、GOD+、5%恩諾沙星粉高度敏感,對GOD-中度敏感,抗菌肽對副溶血弧菌抑制作用相對較弱。
圖2 幾種試劑對副溶血弧菌的抑制效果
GOD、抗菌肽以及GOD和抗菌肽不同質(zhì)量比(1∶1、1∶3、1∶5、1∶7)的混合物對溶藻弧菌ZR-NMB-05和副溶血弧菌ZR-NMB-13的抑制效果見圖3、圖4。從圖3、圖4可以看出,不同配比的GOD和抗菌肽混合物對于溶藻弧菌和副溶血弧菌的抑制效果差別不大,兩者復(fù)配顯示出協(xié)同增效作用。
圖3 不同配比混合物對溶藻弧菌的抑制效果
圖4 不同配比混合物對副溶血弧菌的抑制效果
本文實驗證實,葡萄糖氧化酶和抗菌肽對分離的兩株弧菌均具有一定的抑制作用,可以作為內(nèi)服抑弧菌產(chǎn)品開發(fā)原料的儲備。因菌懸液的制作采用麥氏比濁法,雖然渾濁度均調(diào)至1號管,但因目測具有一定主觀性和隨機性,易造成結(jié)果誤差,從本實驗平板涂布的菌苔厚度和密度也能看出差異,因此最好采用麥氏比濁儀來統(tǒng)一菌懸液濃度,使抑菌結(jié)果更具有參考性。實驗中也發(fā)現(xiàn),雖然GOD和抗菌肽不同配比的混合物對于兩種弧菌的抑制效果沒有明顯差異,但兩者復(fù)配對副溶血弧菌的抑制效果具有協(xié)同增效作用,具體作用機理還有待進一步研究。
作為一種特殊的功能性添加劑,葡萄糖氧化酶作用的發(fā)揮依賴于葡萄糖的存在,葡萄糖添加量的多少直接影響葡萄糖氧化酶抑菌功能的發(fā)揮。尤其在體外實驗中,葡萄糖的多少對于實驗的成敗至關(guān)重要(荊新堂,2020)。由于發(fā)酵生產(chǎn)葡萄糖氧化酶時對其進行分離和純化的工藝比較復(fù)雜,導(dǎo)致葡萄糖氧化酶的生產(chǎn)成本居高不下,從而制約了葡萄糖氧化酶在我國飼料工業(yè)中規(guī)?;瘧?yīng)用(肖志明,2014)。如何更經(jīng)濟有效地制備和提純葡萄糖氧化酶是今后研究的方向。