劉 宇
(黑龍江省獸醫(yī)科學(xué)研究所,黑龍江 齊齊哈爾 161006)
乳酸桿菌(Lactic acid bacteria, LAB)是仔豬腸道正常微生物區(qū)系中的優(yōu)勢菌群,可利用糖類發(fā)酵產(chǎn)生大量乳酸,有的還產(chǎn)生乙酸及其他揮發(fā)性脂肪酸,對致病菌具有很好的抑制作用,對維持仔豬腸道微生物區(qū)系平衡和消化機能起著重要作用。乳酸桿菌是指發(fā)酵糖類主要產(chǎn)物為乳酸的一類無芽孢、革蘭氏染色陽性桿菌的總稱。厭氧或兼性厭氧,大多數(shù)不運動,少數(shù)以周毛運動。菌體形態(tài)多樣,直或彎的桿菌,通常單生或排列成鏈。
豬用益生菌制劑是一類通過改善豬腸道的微生態(tài)平衡對宿主動物產(chǎn)生有益作用的活菌制劑。我國應(yīng)用的微生態(tài)制劑菌株大概有6種,即乳酸桿菌、乳酸鏈球菌、糞鏈球菌、芽孢桿菌、雙歧桿菌和酵母菌。對于豬來說,豬的品種不同優(yōu)勢菌群也有差異。選擇特異的優(yōu)勢菌株是研制豬用益生菌制劑的關(guān)鍵。
目前,乳酸桿菌配合其他益生菌制成的益生菌制劑已廣泛應(yīng)用于臨床,替代抗生素預(yù)防和治療仔豬消化道疾病,但效果好壞不一。由于動物腸道菌群存在動物種屬和地域的特異性,一種適于某地域某類動物的微生態(tài)制劑不一定適于另一類動物。所以,本研究擬從齊齊哈爾周邊地區(qū)健康仔豬腸道中分離篩選出乳酸桿菌,用來研制高效、專一的豬用乳酸桿菌微生態(tài)制劑。
1.1.1 樣品來源
在齊齊哈爾周邊地區(qū)部分豬場,選定21~35日齡長白、大白、杜洛克、二元及三元健康仔豬,用滅菌棉簽蘸取剛排出的新鮮糞樣,共采集糞樣20份。置于滅菌試管中,冷藏并迅速送實驗室進行細菌分離。
1.1.2 培養(yǎng)基
采用液體和固體MRS培養(yǎng)基(由北京陸橋技術(shù)有限責任公司生產(chǎn)),用于乳酸桿菌的分離培養(yǎng)。MRS液體培養(yǎng)基成分:蛋白胨10 g;牛肉浸膏10 g;酵母浸膏5 g;葡萄糖20 g;檸檬酸三銨2 g;醋酸鈉5 g;K2HPO45g;MgSO4·7H2O 0.5 g;MnSO4·4H2O 0.2 g;吐溫-80 1 g;蒸餾水加至1 000 mL。調(diào)pH值5.5~6.2,115℃滅菌20 min。在液體MRS中加入瓊脂(1.8%~2%),為固體MRS。
1.1.3 生化管及試劑
細菌鑒定用生化鑒定管購自杭州天和微生物試劑有限公司,生理鹽水,無水乙醇及甘油等均為分析純試劑。
1.1.4 主要儀器設(shè)備
厭氧培養(yǎng)箱(YQX-Ⅱ型);超靜工作臺(BCN-1360 B型);電熱恒溫培養(yǎng)箱(DRP-9272型);電熱恒溫水浴鍋(DK-S12型);電子天平 FA1104等。
1.2.1 樣品預(yù)處理
將采集的仔豬糞樣置于盛有50 ml滅菌生理鹽水含玻璃珠的錐形瓶中。將錐形瓶置于搖床振蕩5 min(180 r/min),然后進行10倍系列稀釋,自10-1至10-9,共9個稀釋度。
1.2.2 菌株分離、染色和鏡檢
分別取10-7至10-9三個稀釋度的糞樣混懸液各0.l mL涂布于2塊MRS平板,37℃恒溫厭氧培養(yǎng)24~48 h。挑取各種不同菌落進行革蘭氏染色,鏡檢,觀察菌體形態(tài)。
1.2.3 菌株的純化
挑取MRS瓊脂培養(yǎng)基平板上的疑似菌落進行純化,純化好的菌株進行菌落形態(tài)觀察,并描述各菌株的菌落形態(tài)特征。
1.2.4 分離菌生化鑒定
按照乳酸桿菌屬和種的生理生化鑒定指標,分別進行厭氧生長試驗、運動性試驗,過氧化氫酶試驗,硝酸鹽還原試驗,明膠液化試驗,吲哚試驗。若厭氧生長試驗為陽性,其他均為陰性,可初步定為乳酸桿菌屬。再進行糖醇類發(fā)酵產(chǎn)酸試驗(阿拉伯糖、葡萄糖、葡萄糖酸鹽、纖維二糖、麥芽糖、乳糖、棉籽糖、甘露醇、松三糖、核糖、山梨醇、蔗糖、木糖、七葉苷、水楊素),結(jié)果與《伯杰細菌鑒定手冊》和《乳酸細菌的分類鑒定及實驗方法》對照,從而進行乳酸桿菌種的鑒定。
通過厭氧分離純化,共獲得革蘭氏陽性,無芽孢桿菌12株,其中菌株SY1和SY2菌落形態(tài)基本相同,均為圓形、邊緣不整齊、表面粗糙、扁平、灰白色菌落,菌落直徑1.0~2.0mm;菌株DYF3 和DYF4為圓形、邊緣整齊、表面光滑、白色菌落,菌落直徑1.0~2.0mm。
對分離出的所有菌株進行了革蘭氏染色,其中12株為革蘭氏染色陽性無芽孢桿菌,長短不一,單個、成對、個別排列呈短鏈狀。
2.3.1 乳酸桿菌屬的鑒定結(jié)果
通過厭氧生長試驗、運動性試驗,過氧化氫酶試驗,硝酸鹽還原試驗,明膠液化試驗,吲哚試驗等7個鑒定指標,共4個菌株符合乳酸桿菌屬的鑒別特征??梢猿醪酱_認為乳酸桿菌屬。具體結(jié)果見表1。
表1 乳酸桿菌屬鑒定結(jié)果
表2 乳酸桿菌種間生化鑒定結(jié)果
2.3.2 乳酸桿菌種間鑒定結(jié)果
乳酸桿菌種的鑒定主要是進行糖醇類發(fā)酵產(chǎn)酸試驗,在本研究中共應(yīng)用了15種糖醇。其中SY1和SY2兩株乳酸桿菌有14種糖醇發(fā)酵產(chǎn)酸的鑒定結(jié)果符合嗜酸乳桿菌的鑒別特征,僅木糖不完全相符,可確定這2株乳酸桿菌為嗜酸乳桿菌;菌株SY3僅松三糖和甘露醇不完全符合干酪乳桿菌假植物亞種鑒別特征,可確定其為干酪乳桿菌;菌株SY4僅山梨醇不完全符合植物乳桿菌鑒別特征,可確定其為植物乳桿菌。具體結(jié)果見表2。
在齊齊哈爾周邊地區(qū)部分豬場采集的健康仔豬糞樣中,共分離得到了乳酸桿菌4株。其中嗜酸乳桿菌2株,干酪乳桿菌1株,植物乳桿菌1株;
近年來,國內(nèi)養(yǎng)豬業(yè)行情處于下降趨勢,近半年來更是走入低谷,再加之飼養(yǎng)管理及眾多豬病的影響,對養(yǎng)殖戶經(jīng)濟收入造成了巨大的影響。而隨著國家積極調(diào)控及養(yǎng)殖戶的不斷努力,相信養(yǎng)豬業(yè)行情在不久后會有所回暖。而眾多的影響因素中,仔豬腹瀉是影響豬只出欄時間,出欄重及料重比關(guān)鍵因素之一,目前,防治仔豬腹瀉以使用抗生素為主,但長期、大量使用不僅造成藥物殘留,促進耐藥菌株的產(chǎn)生,而且會打破宿主菌群平衡。益生菌制劑以其天然、無殘留、安全可靠及不產(chǎn)生抗藥性等優(yōu)點而成為抗生素的替代品,是國內(nèi)外研究的熱點。本研究在齊齊哈爾周邊地區(qū)部分豬場采集的健康仔豬糞樣中分離乳酸桿菌,并通過形態(tài)學(xué)結(jié)合生理生化鑒定方法進行乳酸桿菌書間鑒定。結(jié)果表明,齊齊哈爾周邊地區(qū)仔豬腸道中乳酸桿菌種類主要以嗜酸乳桿菌為主。
目前,國內(nèi)一些豬用乳酸桿菌微生態(tài)制劑的生產(chǎn)菌株多是從人和哺乳動物腸道中或土壤中分離得到的,并非豬源乳酸桿菌制劑。由于動物腸道菌群的生成是長期進化的結(jié)果,一種適于某類動物的微生態(tài)制劑不一定適于另一類動物。此外,有研究結(jié)果表明,許多從雞分離的乳酸桿菌只對雞小腸粘膜上皮細胞有粘附力,而對大白鼠和豬等則沒有粘附力。本研究鑒定得到的4株乳酸桿菌,均分離自齊齊哈爾周邊地區(qū)健康仔豬腸道,具有地區(qū)特異性和物種特異性。通過安全性試驗,耐受力試驗及發(fā)酵條件等試驗,進一步研究這些乳酸桿菌在不同生理環(huán)境中的特性,可篩選適合于生產(chǎn)豬源微生態(tài)制劑的乳酸桿菌菌株。為研發(fā)適用于齊齊哈爾市周邊地區(qū)的豬用益生菌制劑提供科學(xué)依據(jù)。