利用苯甲酸控制沙門氏菌

王晶晶 譯自 All About Feed， Pathogens ＆amp; prevention（2015），特刊∶20～21陳建康 校 靳文廣 制圖表

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利用苯甲酸控制沙門氏菌

王晶晶 譯自 All About Feed， Pathogens ＆amp; prevention（2015），特刊∶20～21陳建康 校 靳文廣 制圖表

由于抗生素的使用受到越來越大的壓力，尋找抗生素替代品的工作正在緊鑼密鼓地進行。對沙門氏菌感染來說，苯甲酸被證明是一種幾乎可以達到與抗生素相同效果的替代物。

有機酸對食源性致病菌的抗菌效果自古以來已經(jīng)為人們所熟知，其作用源自其具有可產(chǎn)生一種酸性進而不利于大多數(shù)致病菌進行生存和繁殖的環(huán)境。這就是有機酸的一種抑菌效果，因為細菌沒有被直接殺死，但實際上是它們的功能受到了抑制，從而導(dǎo)致生長緩慢。

1　沙門氏菌

圖1　沙門氏菌

如圖1所示，沙門氏菌感染是最常見的食源性疾病之一。在許多國家，豬肉通常是人類感染沙門氏菌的一個主要來源。在活豬上，沙門氏菌會表現(xiàn)為一種亞臨床感染，引起輕度腹瀉和生長性能受阻。在嚴重暴發(fā)的臨床疾病中，沙門氏菌可引起動物發(fā)生急性敗血癥，并導(dǎo)致其死亡。

食用豬肉產(chǎn)品中的沙門氏菌起因于動物感染和屠宰場衛(wèi)生條件差。歐盟制定了降低活豬沙門氏菌感染水平以降低人類感染食源性沙門氏菌風(fēng)險的特殊目標。因此，在普通公眾健康方面，在農(nóng)場水平采取有效的措施勢在必行。

2　有機酸

應(yīng)對豬場中沙門氏菌的首要工作集中在找出對該特定細菌最有效的有機酸。為此，需要兩個基本步驟。第一，利用從受感染豬上分離的沙門氏菌菌株在體外（實驗室）進行有機酸的微生物篩選。第二，利用目標動物進行體內(nèi)試驗，以便在實際條件下驗證體外研究的結(jié)果。

3　體外篩選

帝斯曼公司的微生物團隊在其動物營養(yǎng)研究中心（CRNA）對在各種條件下篩選出的10種有機酸進行了大量的體外研究。在這項研究中，3株沙門氏菌——鼠傷寒沙門氏菌、德爾卑沙門氏菌和腸炎沙門氏菌，從受感染豬的腸道內(nèi)分離出，它們可以引起世界各地豬上最常見到的沙門氏菌病。測試的懸浮液含有沙門氏菌105CFU——一個足以引發(fā)幼齡豬感染的數(shù)量。兩個用于評估每一種有機酸對沙門氏菌的抑菌功效的指標：第一個是最小抑制濃度（Minimum Inhibitory Concentration，MIC），表示每一種有機酸阻止沙門氏菌生長（溶菌作用）所需的最小濃度；第二個是生長遲緩（Growth Retardation，GR）指數(shù)，它表示在指定的時間內(nèi)沙門氏菌生長減少的百分比（抑菌效果）。

結(jié)果表明，在高濃度時（高于25 mmol/L），所有有機酸都具有中斷沙門氏菌生長的能力；然而，當降低濃度時，最有效的酸是山梨酸、苯甲酸和檸檬酸。的確，這些酸取得MIC50（50％生長受到抑制，表1）效果時的所需濃度為其他所有有機酸所需濃度的一半，或甚至不到它們的一半。這些結(jié)果在所有這三種血清型之間或多或少類似。

生長遲緩指數(shù)結(jié)果表明，苯甲酸，接著是檸檬酸，然后是山梨酸較所有其他有機酸分別高出32％、17％和16％，實際上其他所有有機酸在這方面是無效的。此外，被測試的所有三種血清型獲得了類似的結(jié)果。

在中和條件下，例如，當胃內(nèi)容物到達小腸時，只有山梨酸（6％）和苯甲酸（13％）保持了抗微生物活性。該研究小組根據(jù)基于體外試驗的所有這些結(jié)果，選擇了苯甲酸作為抵抗沙門氏菌感染的最佳候選產(chǎn)品。

4　體內(nèi)研究

第一個試驗采用96頭體重約42kg的豬進行了研究。所有的豬感染了109CFU的沙門氏菌，并在隨后的90d內(nèi)進行了生長性能監(jiān)測。正如預(yù)期的一樣，所有受感染的豬生長受到了抑制。那些喂給專治沙門氏菌感染的抗生素的豬總體生長抑制最小，日增重平均為848g。其他僅有的抗生長抑制組是每噸飼料中添加5kg苯甲酸的組，和喂給抗生素的組一樣平均日增重達830g。其他的處理，如添加酵母或植物提取物，實際上是無效的，生長抑制相當嚴重。有趣的是，研究發(fā)現(xiàn)，如預(yù)料的一樣，感染后立即出現(xiàn)的最小生長抑制在苯甲酸組中觀察到，而非是抗生素組。

這一結(jié)果導(dǎo)致研究人員進行第二個試驗，此試驗共采用120頭活重18kg的豬，它們預(yù)先自然感染沙門氏菌并用抗生素成功治療，以觀察恢復(fù)期期間苯甲酸的作用。實驗設(shè)計是2×3因子：苯甲酸2個水平（0和5kg/t），3個不同的抗生素治療方案（無、10 mg/kg維及霉素和110 mg/kg泰樂菌素）。試驗豬在第42天進行沙門氏菌感染率測試。

結(jié)果表明（表2），與對照組相比，使用苯甲酸或抗生素可降低死亡率。本試驗所研究的任何特性之間沒有交互作用。苯甲酸處理組試驗豬死亡率最低，為1.2％，而陰性對照組為6.1％。在最初的28d，苯甲酸或維及霉素還帶來了最高的生長性能。在試驗結(jié)束時，飼喂維及霉素或苯甲酸的豬分別比對照組豬平均重7kg和4kg。雖然苯甲酸不能替代用于治療非特異性呼吸系統(tǒng)疾病的抗生素（本試驗中為泰樂菌素），但顯然它有助于控制該疾病，并產(chǎn)生了極佳的效果，優(yōu)于將維及霉素用作抗生素生長促進劑的試驗組。

在其他更多的商業(yè)條件下已發(fā)現(xiàn)了類似的結(jié)果：德國獸醫(yī)Erwin Sieverding和Kerstin Bode對41家豬場的監(jiān)測結(jié)果顯示，育肥期飼料中添加0.5％的苯甲酸可顯著降低沙門氏菌的檢出率。豬直腸拭子沙門氏菌檢出率和屠宰場肉汁血清學(xué)抗體檢出率均下降（圖2）。

5　結(jié)論

體外和體內(nèi)結(jié)果均清楚地表明，VevoVitall（帝斯曼公司）——一種超純級苯甲酸產(chǎn)品是最有效的有機酸，其產(chǎn)生的結(jié)果與使用沙門氏菌專用抗生素時所獲得的結(jié)果非常接近。

原題名：Controlling Salmonella with benzoic acid（英文）

原作者：Christophe Paulus博士、Matthias Wiemann博 士 和 Rolando Valientes博士

S852

C

1001-0769（2016）08-0006-03