摘要:本試驗研究了88株自雛雞腸道分離出的乳酸菌的產酸能力,以及對大腸桿菌、沙門氏菌、金黃色葡萄球菌的抑菌效果。研究表明,乳酸菌的產酸能力確實對其抑菌能力有一定影響。本次共從88株乳酸菌中篩選出了7株對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌均有較好抑制作用,4株對大腸桿菌有顯著抑制作用,但對沙門氏菌抑制能力一般的乳酸菌,這11株菌均有較好產酸能力?! ?br /> 20世紀40年代以來,在畜牧業生產中,抗生素有著廣泛的應用,尤其在畜禽疾病防治方面,起到了巨大作用。但近年來,人們越來越重視到濫用飼用抗生素的弊端。抗生素替代品的研發已勢在必行[1],微生態制劑安全環保、無殘留、無毒副作用,成為飼用抗生素的最佳替代品。乳酸菌制劑是其中效果較好的一種,在飼料工業中得到了廣泛應用[2.3]。
在畜禽腸道中生存著大量的微生物,據估計,胃腸道內大約有1014的微生物[4],一些共生微生物可幫助不易消化的營養物質的吸收利用,一些能分泌抗菌物質,阻止病原微生物過度繁殖和定植。這些微生物菌群的穩定與否直接關系到畜禽的健康和生長[5]。乳酸菌作為畜禽腸道中常見的有益優勢菌群,可以提高飼料轉化率,促進動物增重,并減少動物發病率[6.7]。本研究通過分析88株乳酸菌的產酸能力及抑菌能力,初步篩選出有良好的應用前景的乳酸菌,以期在畜牧業生產中發揮作用。
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 菌株
88株乳酸菌(R01-R88):由好實沃生物研發中心從雛雞腸道中分離得到。
1.1.2 指示菌
大腸桿菌D101.金黃色葡萄球菌E101.沙門氏菌F101:均由好實沃生物研發中心提供。
1.1.3 培養基
MRS培養基:葡萄糖20g;蛋白胨10g;牛肉膏10g;酵母膏5g;乙酸鈉5g;磷酸氫二鉀2g;檸檬酸氫二銨2g;硫酸鎂0.58g;硫酸錳0.25g;吐溫-80 1mL;1000mL蒸餾水。用1mol/L的氫氧化鈉溶液調節pH至7.2.115℃滅菌30min。固體培養基在液體培養基的基礎上加入1.6%的瓊脂。
NA培養基:蛋白胨10g,牛肉膏3g;氯化鈉5g;1000mL蒸餾水。用1mol/L的氫氧化鈉溶液調節pH至7.2.121℃滅菌20min。
1.1.4 儀器和設備
PB-10型數字酸度計:德國賽多利斯科學儀器(北京)有限公司;HZC-250型恒溫振蕩培養箱:江蘇省太倉市實驗設備廠;HYG-A全溫搖瓶柜:太倉市實驗設備廠;超凈工作臺SW-CG-1FD:蘇州安泰空氣技術有限公司;YS100雙目顯微鏡:日本Nikon公司。
1.2 方法
1.2.1 指示菌活化
取出甘油管保藏的三種指示菌(大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌),以無菌操作在NA平板上分別劃線分離純化,于37℃培養24~48h。從平板上挑取單菌落,接種于50mL NA液體培養基中,37℃,180r/min震蕩培養18~20h,得指示菌菌懸液。
1.2.2 產酸能力測定
無菌操作下,將88株乳酸菌在MRS平板上分離純化,37℃培養48h以上。從平板上挑取單菌落,接種至50mLMRS液體培養基中,37℃,180r/min震蕩培養20~22h,測定pH值,以判斷乳酸菌產酸能力。
1.2.3 對指示菌抑菌效果測定
無菌操作下,將88株乳酸菌在MRS平板上分離純化,37℃培養48h以上。選取劃線均勻,菌體生長密集處,用打孔器作出菌餅。將制好的菌餅均勻放在薄MRS平板上,將病原菌菌懸液與冷卻至45℃左右的NA固體培養基以1:9混合,搖勻后傾注至已放置好菌餅的薄MRS平板,37℃培養兩天后,觀察各菌株對致病菌的抑菌效果。
2 結果和分析
2.1 乳酸菌產酸能力
88株乳酸菌的產酸能力如表1所示,pH值范圍在在4.55~5.42之間。其中:pH4.65以下(含)的有29株;pH4.66~4.85之間的有50株;pH4.85~5.00之間的有0株;pH5.0以上(含)的有9株(R02、R03、R09、R16、R56、R57、R59、R63、R87)。平均pH值為4.72.可以看出,除pH>5.0的9株菌外,剩余79株菌均有較好的產酸能力,且產酸能力較為平均。
表1 88株乳酸菌產酸試驗結果
|
菌株編號 |
pH |
菌株編號 |
pH |
菌株編號 |
pH |
菌株編號 |
pH |
|
R-01 |
4.56 |
R-23 |
4.73 |
R-45 |
4.84 |
R-67 |
4.68 |
|
R-02 |
5.23 |
R-24 |
4.59 |
R-46 |
4.72 |
R-68 |
4.66 |
|
R-03 |
5.41 |
R-25 |
4.75 |
R-47 |
4.59 |
R-69 |
4.71 |
|
R-04 |
4.60 |
R-26 |
4.68 |
R-48 |
4.56 |
R-70 |
4.58 |
|
R-05 |
4.70 |
R-27 |
4.65 |
R-49 |
4.69 |
R-71 |
4.69 |
|
R-06 |
4.64 |
R-28 |
4.56 |
R-50 |
4.66 |
R-72 |
4.68 |
|
R-07 |
4.59 |
R-29 |
4.59 |
R-51 |
4.58 |
R-73 |
4.69 |
|
R-08 |
4.83 |
R-30 |
4.75 |
R-52 |
4.6 |
R-74 |
4.71 |
|
R-09 |
5.01 |
R-31 |
4.6 |
R-53 |
4.69 |
R-75 |
4.66 |
|
R-10 |
4.77 |
R-32 |
4.72 |
R-54 |
4.74 |
R-76 |
4.68 |
|
R-11 |
4.68 |
R-33 |
4.71 |
R-55 |
4.80 |
R-77 |
4.74 |
|
R-12 |
4.67 |
R-34 |
4.82 |
R-56 |
5.20 |
R-78 |
4.66 |
|
R-13 |
4.61 |
R-35 |
4.66 |
R-57 |
5.34 |
R-79 |
4.73 |
|
R-14 |
4.71 |
R-36 |
4.60 |
R-58 |
4.70 |
R-80 |
4.77 |
|
R-15 |
4.65 |
R-37 |
4.64 |
R-59 |
5.26 |
R-81 |
4.63 |
|
R-16 |
5.14 |
R-38 |
4.64 |
R-60 |
4.64 |
R-82 |
4.72 |
|
R-17 |
4.66 |
R-39 |
4.63 |
R-61 |
4.58 |
R-83 |
4.68 |
|
R-18 |
4.68 |
R-40 |
4.62 |
R-62 |
4.73 |
R-84 |
4.62 |
|
R-19 |
4.68 |
R-41 |
4.67 |
R-63 |
5.22 |
R-85 |
4.68 |
|
R-20 |
4.67 |
R-42 |
4.71 |
R-64 |
4.61 |
R-86 |
4.65 |
|
R-21 |
4.73 |
R-43 |
4.68 |
R-65 |
4.70 |
R-87 |
5.42 |
|
R-22 |
4.59 |
R-44 |
4.55 |
R-66 |
4.73 |
R-88 |
4.76 |
88株乳酸菌的產酸能力如表1所示,pH值范圍在在4.55~5.42之間。其中:pH4.65以下(含)的有29株;pH4.66~4.85之間的有50株;pH4.85~5.00之間的有0株;pH5.0以上(含)的有9株(R02、R03、R09、R16、R56、R57、R59、R63、R87)。平均pH值為4.72.可以看出,除pH>5.0的9株菌外,剩余79株菌均有較好的產酸能力,且產酸能力較為平均。
2.2 對指示菌的抑菌效果
表2 88株乳酸菌對指示菌的抑制效果
|
菌株編號 |
D101 |
E101 |
F101 |
菌株編號 |
D101 |
E101 |
F101 |
菌株編號 |
D101 |
E101 |
F101 |
|
R-01 |
++ |
++ |
++ |
R-31 |
+ |
+ |
+ |
R-61 |
++ |
++ |
+ |
|
R-02 |
- |
++ |
++ |
R-32 |
+ |
++ |
+ |
R-62 |
- |
- |
+ |
|
R-03 |
- |
++ |
+ |
R-33 |
+ |
+ |
++ |
R-63 |
+ |
+ |
++ |
|
R-04 |
++++ |
++ |
+ |
R-34 |
+ |
+ |
+ |
R-64 |
- |
- |
++ |
|
R-05 |
+ |
- |
+ |
R-35 |
+ |
++ |
++ |
R-65 |
+++ |
++ |
+++ |
|
R-06 |
++ |
+ |
++ |
R-36 |
+ |
+ |
+ |
R-66 |
+ |
++ |
+ |
|
R-07 |
+ |
+ |
++ |
R-37 |
+ |
++ |
++ |
R-67 |
+ |
+ |
++ |
|
R-08 |
++ |
+ |
+++ |
R-38 |
+ |
++ |
++ |
R-68 |
+ |
++ |
++ |
|
R-09 |
+ |
+ |
++ |
R-39 |
+ |
++ |
++ |
R-69 |
++ |
+++ |
+++ |
|
R-10 |
++ |
++ |
++ |
R-40 |
+ |
++ |
++ |
R-70 |
++ |
+++ |
+++ |
|
R-11 |
++ |
++ |
++++ |
R-41 |
+ |
++ |
+++ |
R-71 |
+++ |
++ |
+ |
|
R-12 |
+++ |
+++ |
++++ |
R-42 |
++ |
++ |
++ |
R-72 |
++ |
++ |
+ |
|
R-13 |
+++ |
+++ |
++++ |
R-43 |
++++ |
++ |
+ |
R-73 |
++ |
++ |
+ |
|
R-14 |
+ |
+ |
++ |
R-44 |
++++ |
++ |
+ |
R-74 |
++ |
++ |
++ |
|
R-15 |
+ |
++ |
+ |
R-45 |
++++ |
+++ |
+ |
R-75 |
++ |
+ |
+ |
|
R-16 |
+ |
++ |
+ |
R-46 |
+ |
++ |
+ |
R-76 |
+++ |
++ |
++ |
|
R-17 |
++ |
++ |
+ |
R-47 |
- |
+ |
+ |
R-77 |
+++ |
- |
++ |
|
R-18 |
++ |
++ |
+ |
R-48 |
+ |
++ |
++ |
R-78 |
++ |
++ |
++ |
|
R-19 |
+++ |
++ |
+ |
R-49 |
+ |
++ |
++ |
R-79 |
++ |
++ |
++ |
|
R-20 |
++ |
+++ |
+ |
R-50 |
+ |
++ |
++ |
R-80 |
+++ |
++ |
++ |
|
R-21 |
++ |
- |
+ |
R-51 |
+ |
++ |
+++ |
R-81 |
+++ |
++ |
++ |
|
R-22 |
++ |
++ |
+ |
R-52 |
+ |
++ |
++ |
R-82 |
++ |
++ |
++ |
|
R-23 |
++ |
- |
++ |
R-53 |
++ |
++ |
++ |
R-83 |
+ |
+ |
+ |
|
R-24 |
++ |
- |
++ |
R-54 |
- |
- |
+ |
R-84 |
+++ |
+++ |
++ |
|
R-25 |
+ |
+ |
++ |
R-55 |
+ |
- |
+ |
R-85 |
- |
++ |
++ |
|
R-26 |
+ |
+ |
+ |
R-56 |
- |
++ |
++++ |
R-86 |
- |
++ |
++ |
|
R-27 |
- |
+ |
+ |
R-57 |
- |
++ |
++ |
R-87 |
- |
+ |
+ |
|
R-28 |
+ |
- |
+ |
R-58 |
++ |
- |
++ |
R-88 |
+ |
+ |
++ |
|
R-29 |
+ |
+ |
+ |
R-59 |
- |
- |
+ |
|
|
|
|
|
R-30 |
+ |
++ |
+ |
R-60 |
+++ |
+ |
++ |
|
|
|
|
注:表中,-表示無抑菌效果,+代表有抑制效果,+越多表示抑菌效果越好。
88株乳酸菌對三種指示菌的抑菌效果如表2所示,可以看出:R12、R13的抑菌效果最好,對三種指示菌均有較好的抑菌效果,且對F101的抑制效果尤為明顯;R11、R65、R69、R70、R84對三種指示菌亦有較好的抑制效果;R45對D101、E101有較好的抑制效果,但對F101的抑菌能力較弱;R04、R43、R44對D101的抑制效果極為顯著,但對E101、F101的抑菌能力較弱。此11株菌均有較好的抑菌能力,可以進行下一步研究使用。表3為11株菌的產酸能力對比。
表3 抑菌效果良好11株乳酸菌產酸能力對比
|
菌株編號 |
產酸能力 |
對D101抑制效果 |
對E101抑制效果 |
對F101抑制效果 |
|
R04 |
4.60 |
++++ |
++ |
+ |
|
R11 |
4.68 |
++ |
++ |
++++ |
|
R12 |
4.67 |
+++ |
+++ |
++++ |
|
R13 |
4.61 |
+++ |
+++ |
++++ |
|
R43 |
4.68 |
++++ |
++ |
+ |
|
R44 |
4.55 |
++++ |
++ |
+ |
|
R45 |
4.84 |
++++ |
+++ |
+ |
|
R65 |
4.70 |
+++ |
++ |
+++ |
|
R69 |
4.71 |
++ |
+++ |
+++ |
|
R70 |
4.58 |
++ |
+++ |
+++ |
|
R84 |
4.62 |
+++ |
+++ |
++ |
從表3種可以看出:抑菌效果較好的11株乳酸菌產酸能力也較好,除R45為4.84外,其余10株菌的pH值均在平均產酸能力4.72以下。
表4 9株產酸能力較差的乳酸菌抑菌效果對比
|
菌株編號 |
產酸能力 |
對D101抑制效果 |
對E101抑制效果 |
對F101抑制效果 |
|
R02 |
5.23 |
- |
++ |
++ |
|
R03 |
5.41 |
- |
++ |
+ |
|
R09 |
5.01 |
+ |
+ |
++ |
|
R16 |
5.14 |
+ |
++ |
+ |
|
R56 |
5.20 |
- |
++ |
++++ |
|
R57 |
5.34 |
- |
++ |
++ |
|
R59 |
5.26 |
- |
- |
+ |
|
R63 |
5.22 |
+ |
+ |
++ |
|
R87 |
5.42 |
- |
+ |
+ |
從表4種可以看出:產酸能力較差的9株菌,抑菌效果也并不理想。尤其是對D101.9株中有6株未表現出明顯的抑制效果,剩余3株對D101的抑制效果也很微弱。
3 討論
從本研究結果可以看出:乳酸菌的產酸能力對其抑制病原菌的能力有一定影響。乳酸菌產生的有機酸可有效降低動物腸道內的pH值,使腸道處于酸性環境,阻止大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌等病原菌在動物腸道內的定植,并抑制其生長,從而防治畜禽相應疾病的發生[8]。但本研究也有部分產酸能力很好的菌株抑菌效果也很差(如R47),而產酸能力較差菌卻對某種病原菌有很好的抑制效果(如R56對F101),可見乳酸菌的抑菌作用并不是完全來源于其代謝過程中的有機酸。有報道表明,乳酸菌除有機酸外,還有其他代謝產物有抑菌作用,如過氧化氫、細菌素等[9]。
4 結論
研究表明乳酸菌對大腸桿菌、沙門氏菌、金黃色葡萄球菌確實有抑制作用,且其代謝產生的有機酸對乳酸菌抑制病原菌的效果確有一定影響,但不同的乳酸菌對大腸桿菌、沙門氏菌、金黃色葡萄球菌表現出不同的抑制效果。本研究共篩選出2株對三種病原菌均有良好抑制效果,對沙門氏菌抑制效果顯著的乳酸菌;5株對三種病原菌均有良好抑制效果的乳酸菌,以及4株對大腸桿菌有顯著抑制效果,但對沙門氏菌抑制效果一般的乳酸菌,著11株乳酸菌均有較好的產酸能力。后續還要對此11株菌的抗逆性、藥敏性等進行研究,以進一步篩選優良菌株,在畜牧業生產中發揮效用。
參考文獻:略

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[02-02]
-
[01-26]
-
[01-19]
-
[01-12]
-
[01-05]
-
[12-22]
-
[10-13]
-
[10-08]
-
[09-22]
-
[09-15]



