奶牛場及附近環(huán)境空氣中細菌和真菌組成分析

鐘召兵 李慶雷

奶牛場及附近環(huán)境空氣中細菌和真菌組成分析

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 濟南)

本研究旨在了解奶牛場及附近環(huán)境中空氣中細菌和真菌組成及污染水平。采用ANDERSEN-6級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外25m距離采集樣品并鑒定細菌和真菌，每周在早晨、中午和晚上各采樣一次。結(jié)果表明：奶牛場內(nèi)外測定的細菌和真菌數(shù)之間存在顯著差異(P <0.05)，其中場外細菌總數(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個細菌樣品中，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，主要由腸細菌和莫拉菌屬和假單胞菌屬。在225個真菌菌落中鑒定到9種霉菌屬，在奶牛場及附近環(huán)境中均以曲霉屬、青霉屬、根霉屬和酵母菌屬為主。結(jié)論：奶牛場及附近環(huán)境空氣質(zhì)量存在一定程度的生物污染，對人的健康形成潛在威脅。

氣載細菌 氣載真菌 奶牛場

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)境與人類和動物的健康方面已做過很多研究，研究證明動物只需吸入少量的氣載細菌直接導(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菌包括耐藥病原菌或條件行病原菌向牧場周邊環(huán)境傳播，導(dǎo)致一定范圍之內(nèi)的大氣生物污染，對居民形成潛在威脅。

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

1 材料和方法

1.1 樣本的采集 本試驗在泰安地區(qū)的奶牛場內(nèi)進行，在研究期間，奶牛每天在07:00和18:00進食。由自動澆水槽供應(yīng)飲水。采集樣品在早晨(08:00h)，中午(12:00h)和晚上(18:30h)進行，每周1次，連續(xù)2個月。場內(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，空氣細菌和真菌的采樣時間為3~5min，空氣放線菌的采樣時間為5~10min。場外采用兩臺RCS-離心式采樣器，空氣流量是40L min-1，采集時間視情況在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。在采樣時作同等條件下設(shè)不采樣空白對照，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。細菌菌落的鑒定根據(jù)Quinn等[3]人描述的方法進行和API系統(tǒng)。真菌通過天然制劑鑒定。

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

2 結(jié)果與討論

2.1 場內(nèi)和場外環(huán)境細菌和真菌總數(shù) 空氣樣品培養(yǎng)后細菌和真菌總數(shù)的平均值(CFU/m3)(表1和表2)。在所有采樣時間(早，中，晚)，在場內(nèi)和場外環(huán)境之間的細菌和真菌總數(shù)存在顯著差異(P<0.05)。在中午(98.0%)細菌總數(shù)的最高和晚上細菌總數(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 奶牛場內(nèi)外的細菌數(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 奶牛場內(nèi)外的真菌數(shù)平均值和標(biāo)準(zhǔn)差(CFU/m3)

2.2 場內(nèi)和場外環(huán)境空氣中細菌組成 場內(nèi)外環(huán)境細菌組成結(jié)果證明，空氣樣品中存在的革蘭氏陽性細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，占總樣品細菌計數(shù)的0.2%。室外空氣樣品也由葡萄球菌屬和鏈球菌屬的細菌占主導(dǎo)，芽孢桿菌屬細菌比例顯著增加(表3)。

表3 早、中和晚空氣樣品中中細菌的含量(%)(n=625)

注：n培養(yǎng)后在營養(yǎng)培養(yǎng)基上生長的細菌數(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胞壁較厚，肽聚糖含量豐富，而革蘭氏陰性菌由于其細胞結(jié)構(gòu)而含量少，特別是磷脂膜喪失其對溫度和相對濕度變化的熱力學(xué)穩(wěn)定性。場內(nèi)外空氣中的芽孢桿菌含量高表明孢子形成細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。而場外空氣樣品中芽孢桿菌屬細菌的濃度比場內(nèi)高可能與地面上的細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，因為內(nèi)毒素的活性不會隨細菌的降解而終止，對長期生活在這種環(huán)境中的動物和飼養(yǎng)人員的健康產(chǎn)生很大的危害及其含量在多少之內(nèi)不會影響動物和人的健康等問題，還有待研究。

2.3 奶牛場內(nèi)和場外環(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。在中午和晚上在場內(nèi)和場外環(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)基上生長的真菌數(shù)

本研究評估奶牛場的空氣質(zhì)量結(jié)構(gòu)的結(jié)果與文獻資料一致。Hartung報道[4]動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測定了牛場外環(huán)境中的細菌群落，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菌僅占很小比例(0.02~ 5.2%)。

綜上所述，奶牛場及附近環(huán)境空氣中細菌和真菌，不僅會危及人和動物的健康，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物的異常表現(xiàn)，但長期暴露在這種環(huán)境中會給人和動物的健康造成危害，因此關(guān)注畜禽養(yǎng)殖環(huán)境衛(wèi)生對動物健康養(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）

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

S852.61

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1007-1733(2019)07-0016-03