◆作者:程皇座 胡友軍,2* 陸信芳 趙曉南 劉堅(jiān)
◆單位:1.廣東酸動(dòng)力生物科技有限公司創(chuàng)新中心;2.廣東酸能生物科技有限公司創(chuàng)新中心
酸制劑具有無(wú)毒、無(wú)污染、無(wú)殘留的特性,最初是作為一種風(fēng)味添加劑使用,用于改善動(dòng)物飼料的適口性。隨著研究的深入,發(fā)現(xiàn)酸制劑還具有降低飲水和飼料中的pH 值、降低飼料系酸力、提高消化酶活性、促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化、防霉保鮮和抑菌抗病毒作用。特別是在飼料禁抗后,酸制劑良好的抑菌性能受到大家關(guān)注。大量研究表明,在畜禽養(yǎng)殖過(guò)程中,酸制劑能夠抑制多種病原,起到顯著抗菌作用,例如甲酸對(duì)沙門(mén)氏菌、致病弧菌,苯甲酸對(duì)大腸桿菌、沙門(mén)氏菌,丙酸對(duì)真菌、霉菌等均有良好的抑制作用(李成良,2006)。而在動(dòng)物養(yǎng)殖上應(yīng)用,Lan 等(2018)在給母豬飼喂0.2%的富馬酸、檸檬酸、癸酸組成的酸制劑,發(fā)現(xiàn)分娩期腸道乳酸桿菌提高1.2%,哺乳期乳酸桿菌提高2.2%,大腸桿菌降低2.0%。但也有研究表明,有機(jī)酸對(duì)腸道微生物沒(méi)有影響,Risley 等(1992)研究表明,有機(jī)酸對(duì)仔豬胃、空腸、盲腸和結(jié)腸中乳酸菌、梭狀芽孢桿菌和大腸桿菌數(shù)量沒(méi)有顯著影響??梢?jiàn)有機(jī)酸抑菌效果并不統(tǒng)一,這可能與有機(jī)酸種類(lèi)、用量、動(dòng)物健康狀態(tài)等因素有關(guān)。本試驗(yàn)篩選2 種有害菌(大腸埃希氏菌、金黃色葡萄球菌)和3種有益菌(凝結(jié)芽孢桿菌、嗜酸乳桿菌、丁酸梭菌),研究有機(jī)酸單獨(dú)和協(xié)同牛至香酚對(duì)其抑制作用,為商品化有機(jī)酸在動(dòng)物生產(chǎn)上的應(yīng)用提供理論支持。
液體有機(jī)酸:商品名為富酸寶,主要成分為甲酸、乳酸、檸檬酸、乙酸、丙酸等,由廣東酸動(dòng)力生物科技有限公司提供。
微生物菌:凝結(jié)芽孢桿菌粉、嗜酸乳桿菌粉、丁酸梭菌粉,由江西水微新飼料有限公司提供。大腸埃希氏菌液、金黃色葡萄球菌液,購(gòu)自清遠(yuǎn)景駿化工貿(mào)易有限公司。
牛至香酚:由江西水微新飼料有限公司提供。
1.2.1 試驗(yàn)處理分組
試驗(yàn)分為2 大組,每個(gè)大組又分為5 個(gè)小組,第1 大組為液體有機(jī)酸單獨(dú)添加,其中分為不同稀釋度液體有機(jī)酸,分別為0倍、750 倍、1500 倍、2250 倍、3000 倍稀釋添加;第2 大組為液體有機(jī)酸協(xié)同牛至香酚添加,分別為0 倍、750 倍、1500 倍、2250倍、3000 倍稀釋添加。
1.2.2 有機(jī)酸單獨(dú)作用菌液制備
先將液體有機(jī)酸稀釋成0倍(無(wú)菌水代替)、750 倍、1500倍、2250 倍、3000 倍。分別吸取20mL 不同稀釋度液體有機(jī)酸于錐形瓶中,并在裝有不同稀釋度液體有機(jī)酸中添加0.1g 凝結(jié)芽孢桿菌、嗜酸乳桿菌、丁酸梭菌和0.2mL 大腸埃希氏菌、金黃色葡萄球菌,制成一定含菌濃度(凝結(jié)芽孢桿菌含量為5×108CFU/mL,嗜酸乳桿菌含量為5×108CFU/mL,丁酸梭菌含量為5×106CFU/mL,大腸埃希氏菌含量為5×107CFU/mL,金黃色葡萄球菌含量為 5 ×107CFU/mL)樣品,用恒溫振蕩器200 rpm/min,振蕩3min,置室溫1h。每個(gè)稀釋度做3 個(gè)重復(fù)。
1.2.3 有機(jī)酸協(xié)同牛至香酚作用菌液制備
先將液體有機(jī)酸稀釋成0倍(無(wú)菌水代替)、750 倍、1500倍、2250 倍、3000 倍。量取10mL不同稀釋度液體有機(jī)酸于錐形瓶中,再分別加入10mL 牛至香酚,混勻后,再在裝有不同稀釋度液體有機(jī)酸中添加0.1g 凝結(jié)芽孢桿菌、嗜酸乳桿菌、丁酸梭菌菌粉和0.2mL 大腸埃希氏菌、金黃色葡萄球菌,制成一定含菌濃度(凝結(jié)芽孢桿菌含量為5×108CFU/mL,嗜酸乳桿菌含量為5×108CFU/mL,丁酸梭菌含量為5×106CFU/mL,大腸埃希氏菌含量為5×107CFU/mL,金黃色葡萄球菌含量為 5 ×107CFU/mL)樣品,用恒溫振蕩器200 rpm/min,振蕩3min,置室溫1h。每個(gè)稀釋度做3 個(gè)重復(fù)。
1.2.4 微生物接種培養(yǎng)
將1.2.3 中各稀釋度樣品在室溫存放作用1h 后,以無(wú)菌操作方法吸取1mL 充分混勻的樣品,注入盛有9mL 滅菌生理鹽水試管中,混勻成10-1稀釋液。吸取10-1的稀釋液1mL 注入盛有9mL 滅菌生理鹽水的試管中,混勻成10-2稀釋液,按同法依次稀釋至10-8稀釋液備用,然后將稀釋液以無(wú)菌操作方法用滅菌吸管吸取1mL 充分混勻的樣品,注入滅菌平皿中,傾注約15mL 已融化并冷卻到45℃左右的瓊脂固體培養(yǎng)基,并立即旋搖平皿,使樣品與培養(yǎng)基充分混勻。待冷卻凝固后,翻轉(zhuǎn)平皿,使底面向上,凝結(jié)芽孢桿菌于48℃培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)48h,嗜酸乳桿菌于37℃培養(yǎng)箱內(nèi)厭氧培養(yǎng)72h,丁酸梭菌于37℃培養(yǎng)箱內(nèi)厭氧培養(yǎng)48h,大腸埃希氏菌于37℃培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)24h,金黃色葡萄球菌于37℃培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)48h,培養(yǎng)結(jié)束后進(jìn)行菌落計(jì)數(shù),菌落個(gè)數(shù)乘以稀釋倍數(shù)即為1mL 樣品中的活菌菌落總數(shù)。
1.2.5 菌落計(jì)算
菌種存活率為各處理樣品中活菌數(shù)占無(wú)菌水樣品中活菌數(shù)(凝結(jié)芽孢桿菌含量為5×108CFU/mL,嗜酸乳桿菌含量為5×108CFU/mL,丁酸梭菌含量為50×106CFU/mL,大腸埃希氏菌含量為5×107CFU/mL,金黃色葡萄球菌含量為 5 ×107CFU/mL)的百分比。
由表1 可知,液體有機(jī)酸作用1h 對(duì)嗜酸乳桿菌活菌率具有中等程度抑制作用,活菌率與對(duì)照相比均在30%~49%之間,稀釋倍數(shù)越高活菌率越高;聯(lián)合添加牛至香酚將極大程度抑制活菌率低至10%。
表1 不同濃度液體有機(jī)酸協(xié)同牛至香酚對(duì)嗜酸乳桿菌抑活作用
由表2 可知,液體有機(jī)酸作用1h 對(duì)大腸埃希氏菌活菌率具有很強(qiáng)抑制作用,稀釋至750 倍未檢出大腸埃希氏菌,稀釋至1500 倍時(shí),活菌率低至6.47%。即聯(lián)合添加牛至香酚將極大抑制大腸埃希氏菌生長(zhǎng)。
表2 不同濃度液體有機(jī)酸協(xié)同牛至香酚對(duì)大腸埃希氏菌抑活作用
由表3 可知,液體有機(jī)酸作用1h 對(duì)丁酸梭菌活菌率具有輕微抑制作用,活菌率與對(duì)照相比均在75%~86%,稀釋至3000 倍活菌率與750 倍活菌率接近。液體有機(jī)酸作用1h 對(duì)金黃色葡萄球菌活菌率具有極強(qiáng)抑制作用,稀釋至2250 倍均未有檢出活菌;稀釋至3000 倍活菌率也僅為1.57%;
表3 不同濃度液體有機(jī)酸對(duì)丁酸梭菌和金黃色葡萄球菌抑活作用
由表4 可知,與對(duì)照組相比,液體有機(jī)酸作用1h 凝結(jié)芽孢桿菌活菌率均高于對(duì)照組,具有一定促進(jìn)凝結(jié)芽孢桿菌增殖效果,活菌率與對(duì)照相比均在1.57~1.85 倍,稀釋至3000 倍活菌率與750 倍活菌率接近。液體有機(jī)酸對(duì)凝結(jié)芽孢桿菌作用2h,所有加酸組凝結(jié)芽孢桿菌活菌率均高于對(duì)照組,活菌率與對(duì)照相比均在1.37~2.06 倍。
表4 不同濃度液體有機(jī)酸對(duì)凝結(jié)芽孢桿菌抑活作用
本試驗(yàn)中,在水中添加液體有機(jī)酸作用1~2h 時(shí),能促進(jìn)凝結(jié)芽孢桿菌增殖,這是因?yàn)槟Y(jié)芽孢桿菌具有顯著的抗逆性,具有耐胃酸、耐膽鹽、耐高溫高壓、復(fù)活率高等特性,研究表明,凝結(jié)芽孢桿菌經(jīng)口服進(jìn)入胃后,在胃液酸性條件下會(huì)被活化,芽孢衣膨脹,水分增加,代謝加快(牛自康,2019;柯軻,2021),因此,一定的酸性環(huán)境能夠促進(jìn)其生長(zhǎng)增殖。而本試驗(yàn)選擇的液體有機(jī)酸對(duì)大腸埃希氏菌和金黃色葡萄球菌抑制作用很大,在不添加牛至香酚情況下液體有機(jī)酸稀釋750 倍時(shí)對(duì)大腸埃希氏菌和金黃色葡萄球菌抑制率達(dá)95%以上,說(shuō)明這兩種畜禽常見(jiàn)病菌對(duì)酸的敏感性很高。
本試驗(yàn)研究還發(fā)現(xiàn),液體有機(jī)酸作用1h 對(duì)丁酸梭菌活菌率具有輕微抑制作用,對(duì)嗜酸乳桿菌活菌率具有中等程度抑制作用,而協(xié)同牛至香酚強(qiáng)烈抑制嗜酸乳桿菌和大腸埃希氏菌增殖,說(shuō)明不同的微生物對(duì)酸具有不同的耐受作用,而協(xié)同牛至香酚具有更好的抑菌效果,這可能是因?yàn)榕V料惴幽軌蚱茐募?xì)菌細(xì)胞膜的完整性,增加膜通透性,使細(xì)菌對(duì)酸性環(huán)境更為敏感(Basmacioglu-Malayoglu,2016)。
綜合看來(lái),單獨(dú)添加液體有機(jī)酸(750 ~1500 倍稀釋?zhuān)┯欣谀Y(jié)芽孢桿菌增殖,對(duì)丁酸梭菌和嗜酸乳桿菌影響較小,可強(qiáng)烈抑制金黃色葡萄球菌和大腸埃希氏菌,因而更有利于酸制劑維持體內(nèi)有益菌和有害菌之間的微生態(tài)平衡;聯(lián)合添加牛至香酚,盡管進(jìn)一步抑制了濃度本就極低的大腸埃希氏菌數(shù),但嚴(yán)重抑制了嗜酸乳桿菌活菌數(shù),因此可根據(jù)實(shí)際情況謹(jǐn)慎使用,其作用機(jī)理和對(duì)其他微生物的聯(lián)合添加效應(yīng)的影響關(guān)系還應(yīng)進(jìn)一步研究。
液體有機(jī)酸對(duì)畜禽常見(jiàn)病原菌具有抑制作用,對(duì)常見(jiàn)有益菌生長(zhǎng)繁殖具有促進(jìn)作用,并且在協(xié)同牛至香酚作用下更明顯,但其抑菌效果跟多種因素有關(guān),在實(shí)際畜禽生產(chǎn)中應(yīng)用需結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行選擇和考慮。
參考文獻(xiàn):(略)