鐘召兵 李慶雷

奶牛場(chǎng)及附近環(huán)境空氣中細(xì)菌和真菌組成分析

鐘召兵 李慶雷

（山東省泰安市岱岳區(qū)行政審批服務(wù)局 271000）（山東高速生物工程有限公司 山東 濟(jì)南)

本研究旨在了解奶牛場(chǎng)及附近環(huán)境中空氣中細(xì)菌和真菌組成及污染水平。采用ANDERSEN-6級(jí)空氣微生物樣品收集器和RCS-1離心式采樣器在奶牛舍和場(chǎng)外25m距離采集樣品并鑒定細(xì)菌和真菌，每周在早晨、中午和晚上各采樣一次。結(jié)果表明：奶牛場(chǎng)內(nèi)外測(cè)定的細(xì)菌和真菌數(shù)之間存在顯著差異(P <0.05)，其中場(chǎng)外細(xì)菌總數(shù)和真菌總數(shù)比采樣周期中相應(yīng)舍內(nèi)總數(shù)低97.4%~98.0%和85.2%~99.4%。在625個(gè)細(xì)菌樣品中，革蘭氏陽性菌其中葡萄球菌屬和鏈球菌屬的菌株在場(chǎng)內(nèi)外的空氣樣品中最常見，革蘭氏陰性菌比例最低，主要由腸細(xì)菌和莫拉菌屬和假單胞菌屬。在225個(gè)真菌菌落中鑒定到9種霉菌屬，在奶牛場(chǎng)及附近環(huán)境中均以曲霉屬、青霉屬、根霉屬和酵母菌屬為主。結(jié)論：奶牛場(chǎng)及附近環(huán)境空氣質(zhì)量存在一定程度的生物污染，對(duì)人的健康形成潛在威脅。

氣載細(xì)菌 氣載真菌 奶牛場(chǎng)

空氣微生物的污染程度是衡量空氣質(zhì)量的重要標(biāo)志之一。國外在畜禽舍環(huán)境與人類和動(dòng)物的健康方面已做過很多研究，研究證明動(dòng)物只需吸入少量的氣載細(xì)菌直接導(dǎo)致呼吸道或消化道的感染[1]；呈現(xiàn)臨床癥狀亞臨床癥狀或帶毒；危害畜禽的健康和生產(chǎn)性能的發(fā)揮[2]；也導(dǎo)致傳染性疾病的蔓延。尤其是集約化規(guī)?；芗B(yǎng)殖模式，給畜禽飼養(yǎng)管理提出更高的要求，畜禽舍環(huán)境生態(tài)改變，傳播途徑縮短，現(xiàn)代畜禽生產(chǎn)設(shè)施的排氣設(shè)備加快了舍內(nèi)外氣體交換，使畜禽舍空氣中氣載細(xì)菌包括耐藥病原菌或條件行病原菌向牧場(chǎng)周邊環(huán)境傳播，導(dǎo)致一定范圍之內(nèi)的大氣生物污染，對(duì)居民形成潛在威脅。

本研究主要的目的是確定奶牛場(chǎng)及周邊環(huán)境空氣中細(xì)菌和真菌微的含量及菌群組成進(jìn)行檢測(cè)分析，客觀評(píng)價(jià)牛舍內(nèi)空氣和周圍環(huán)境質(zhì)量狀況。因此，研究在奶牛場(chǎng)內(nèi)及周圍進(jìn)行，其中分析空氣樣品以確定在營養(yǎng)瓊脂上最常見生長(zhǎng)的細(xì)菌和真菌。

1 材料和方法

1.1 樣本的采集 本試驗(yàn)在泰安地區(qū)的奶牛場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行，在研究期間，奶牛每天在07:00和18:00進(jìn)食。由自動(dòng)澆水槽供應(yīng)飲水。采集樣品在早晨(08:00h)，中午(12:00h)和晚上(18:30h)進(jìn)行，每周1次，連續(xù)2個(gè)月。場(chǎng)內(nèi)采樣高度為人呼吸帶，距離地面1.2~1.5m處。采樣器流量28.3L/min，空氣細(xì)菌和真菌的采樣時(shí)間為3~5min，空氣放線菌的采樣時(shí)間為5~10min。場(chǎng)外采用兩臺(tái)RCS-離心式采樣器，空氣流量是40L min-1，采集時(shí)間視情況在1~8min之間。采樣前2d及當(dāng)日無雨霧雪，盡可能消除由于氣溫與含水量變化引起的誤差。在采樣時(shí)作同等條件下設(shè)不采樣空白對(duì)照，以檢查采樣過程中有無其他染菌因素存在。

1.2 采樣介質(zhì) 培養(yǎng)基：采樣平皿用9cm的玻璃平皿，滅菌后在無菌的條件下加入約27mL的培養(yǎng)基，采樣器各層的孔眼至采樣面的距離(即撞擊距離)為2.5mm。空氣細(xì)菌用血-瓊脂培養(yǎng)基，空氣真菌用沙氏培養(yǎng)基。

1.3 培養(yǎng)方法、鑒定 空氣細(xì)菌樣品在37℃培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)48h，空氣真菌樣品在28℃培養(yǎng)72h。細(xì)菌菌落的鑒定根據(jù)Quinn等[3]人描述的方法進(jìn)行和API系統(tǒng)。真菌通過天然制劑鑒定。

1.4 計(jì)算方法 對(duì)微生物氣溶膠粒徑進(jìn)行平均數(shù)差異性顯著性檢驗(yàn)(t檢驗(yàn))，以P<0.05為差異有顯著性。用SPSS 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 場(chǎng)內(nèi)和場(chǎng)外環(huán)境細(xì)菌和真菌總數(shù) 空氣樣品培養(yǎng)后細(xì)菌和真菌總數(shù)的平均值(CFU/m3)(表1和表2)。在所有采樣時(shí)間(早，中，晚)，在場(chǎng)內(nèi)和場(chǎng)外環(huán)境之間的細(xì)菌和真菌總數(shù)存在顯著差異(P<0.05)。在中午(98.0%)細(xì)菌總數(shù)的最高和晚上細(xì)菌總數(shù)的最低的(97.4%)；在早上真菌總數(shù)最高(99.4%)，在晚上真菌總數(shù)最低(85.2%)。

表1 奶牛場(chǎng)內(nèi)外的細(xì)菌數(shù)平均值和標(biāo)準(zhǔn)差(CFU/m3)

注：*顯著差異P<0.05，下表類同

表2 奶牛場(chǎng)內(nèi)外的真菌數(shù)平均值和標(biāo)準(zhǔn)差(CFU/m3)

2.2 場(chǎng)內(nèi)和場(chǎng)外環(huán)境空氣中細(xì)菌組成 場(chǎng)內(nèi)外環(huán)境細(xì)菌組成結(jié)果證明，空氣樣品中存在的革蘭氏陽性細(xì)菌的最高比例屬于葡萄球菌屬和鏈球菌屬(79%)，其次是芽孢桿菌屬(13%)和棒狀桿菌屬(6%)。革蘭氏陰性細(xì)菌主要由變形菌屬和其他腸桿菌屬除產(chǎn)堿桿菌屬，莫拉氏菌屬和假單胞菌屬以外，占總樣品細(xì)菌計(jì)數(shù)的0.2%。室外空氣樣品也由葡萄球菌屬和鏈球菌屬的細(xì)菌占主導(dǎo)，芽孢桿菌屬細(xì)菌比例顯著增加(表3)。

表3 早、中和晚空氣樣品中中細(xì)菌的含量(%)(n=625)

注：n培養(yǎng)后在營養(yǎng)培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的細(xì)菌數(shù)

革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌的比例差異明顯，原因可能是革蘭氏陽性菌細(xì)胞壁較厚，肽聚糖含量豐富，而革蘭氏陰性菌由于其細(xì)胞結(jié)構(gòu)而含量少，特別是磷脂膜喪失其對(duì)溫度和相對(duì)濕度變化的熱力學(xué)穩(wěn)定性。場(chǎng)內(nèi)外空氣中的芽孢桿菌含量高表明孢子形成細(xì)菌在空氣中更容易存在。這是微生物在各種不利條件如干燥等惡劣的環(huán)境中存在的主要方式之。而場(chǎng)外空氣樣品中芽孢桿菌屬細(xì)菌的濃度比場(chǎng)內(nèi)高可能與地面上的細(xì)菌的存在及其向大氣的上升有關(guān)?？諝鈽悠分蟹蛛x的革蘭氏陰性菌數(shù)量低并不意味著空氣不含內(nèi)毒素，因?yàn)閮?nèi)毒素的活性不會(huì)隨細(xì)菌的降解而終止，對(duì)長(zhǎng)期生活在這種環(huán)境中的動(dòng)物和飼養(yǎng)人員的健康產(chǎn)生很大的危害及其含量在多少之內(nèi)不會(huì)影響動(dòng)物和人的健康等問題，還有待研究。

2.3 奶牛場(chǎng)內(nèi)和場(chǎng)外環(huán)境空氣中真菌組成 空氣中樣品中真菌的組成(表4)顯示了早晨場(chǎng)內(nèi)采集空氣樣品中曲霉屬(31%)，青霉屬(25%)，根霉屬(13%)和酵母(22%)，其中曲霉菌的比例最高。在場(chǎng)外環(huán)境中的空氣樣品中也鑒定出這些真菌屬類似比例，但鐮刀菌屬的霉菌比例增大。在中午和晚上在場(chǎng)內(nèi)和場(chǎng)外環(huán)境中收集的空氣樣品顯示較高比例的是鐮孢屬(8%)，枝孢霉屬(5%)和毛霉屬(5%)。

表4 早、中和晚空氣樣品中中真菌的含量(%) (n=225)

注：n培養(yǎng)后在營養(yǎng)培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的真菌數(shù)

本研究評(píng)估奶牛場(chǎng)的空氣質(zhì)量結(jié)構(gòu)的結(jié)果與文獻(xiàn)資料一致。Hartung報(bào)道[4]動(dòng)物舍中的空氣微生物主要由作為最常見的霉菌屬革蘭氏陽性細(xì)菌如葡萄球菌和鏈球菌(90%)，以及曲霉屬，青霉屬，鐮刀菌屬，枝孢霉屬和鏈格孢屬組成。Wilson測(cè)定了牛場(chǎng)外環(huán)境中的細(xì)菌群落，最常見芽孢桿菌屬、棒桿菌屬和微球菌[5]，而從空氣中分離的革蘭氏陰性細(xì)菌僅占很小比例(0.02~ 5.2%)。

綜上所述，奶牛場(chǎng)及附近環(huán)境空氣中細(xì)菌和真菌，不僅會(huì)危及人和動(dòng)物的健康，還可能造成周圍環(huán)境的污染。盡管在采樣過程中未觀察到人和動(dòng)物的異常表現(xiàn)，但長(zhǎng)期暴露在這種環(huán)境中會(huì)給人和動(dòng)物的健康造成危害，因此關(guān)注畜禽養(yǎng)殖環(huán)境衛(wèi)生對(duì)動(dòng)物健康養(yǎng)殖具有重要意義。

[1] Müller W., Weiser P. Dust and microbial emis- sions from animal production; the dispersion of wind- borne microbes and dust particles. In: Strauch D. (ed.): Animal Production and Environmental Health. Else- vier, Amsterdam, Oxford, New York, Tokyo, 1987,3 0(30): 74-81

[2] Wathes C.M., Phillips V.R., Holden M.R., etal. Emissions of aerial pollutants in livestock buildings in Northern Europe; overview of a multinational project. J. Agr. Eng. Res., 1998, 70, 3-9.

[3] Quinn P.J., Carter M.E., Markey B.K., etal. General procedures in microbiology. In: Quinn P.J., Carter M.E., Markey B.K., Carter G.R.(eds.): Clinical Veterinary Micro-biology. Wolfe Publishing, London, 1994, 648 .

[4] HartungJ.Emissionsofairbornesubstancesfrom stallsofdomestic animals.Pneumologie, 1992,46,196–202.

[5] WilsonS.C.,Morow-Tesch J.,StrausD. C., etal. Air- bornemicrobialflorainacattlefeedlot.Appl.Environ. Microb., 2002, 68, 3238-3242.

（2019–03–21）

泰安市科技計(jì)劃項(xiàng)目：奶牛高產(chǎn)高效繁育技術(shù)集成示范[2016]

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