一種新型抗菌劑在林麝養殖中的應用研究

馮 慧，王 璐，馮成利，沈文寧

(1. 陜西省秦嶺珍稀瀕危動物保育重點實驗室，陜西省動物研究所，陜西 西安 710032;2. 西安理工大學，陜西 西安 710032)

林麝(Moschusberezovskii)是我國一級保護動物[1]，雄麝分泌的麝香，是一種珍貴的中藥和名貴的香料，具有極高的經濟價值[2]。由于全球對麝香的需求日益增加，野生林麝的非法貿易、盜獵案件屢禁不止，加上生存環境破碎化，導致野生林麝數量越來越少[3]。為了滿足國內外市場需要，從1958年開始，全國建立了多個林麝人工養殖場。但是人工養殖林麝發展緩慢，全國存欄數不足2萬頭，疾病是主要制約人工養殖林麝的主要原因之一。在林麝養殖群體中，常見致死性疾病為化膿性疾病，經過長期的研究發現，化膿性疾病主要是由銅綠假單胞菌、大腸桿菌、化膿隱秘菌、金黃色葡萄球菌等引起的，主要傳染源是糞、尿等排泄物、被污染的飲水、飼料、圈舍等[4～6]。林麝化膿性疾病的防治，除了日常飼喂抗生素外，還需要對圈舍進行消毒。但很多細菌對一些常見抗生素、酚類消毒劑、含甲醛消毒劑、含氯消毒劑都已產生耐藥性[7]，急需一種新型的抗菌劑。

銀及其化合物比其它金屬類殺菌劑材料具有更強的抑菌、殺菌能力以及廣譜抗菌活性，且對哺乳類細胞的毒性相對較低，能夠替代常用化學消毒劑，解決消毒副產物和耐藥性細菌引起的問題[8～11]。研究發現，銀的殺菌能力與其化學價態有關，價態越高殺菌能力越強[12]。本課題組根據養殖林麝圈舍情況，將AgO納米粉末吸附在活性炭上，用于林麝飲用水、圈舍消毒等用途。活性炭價格低廉，表面多孔特性利于AgO納米粉末吸附，同時還方便回收，降低成本。將AgO納米粉末負載在織布上，用于林麝食具、圈舍消毒等用途。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

(1) 細菌采集、分離、鑒定。2019年9月，陜西省動物研究所鳳縣林麝養殖基地一頭林麝因化膿性疾病死亡，剪取病變肺部放入滅菌采樣袋。取0.1 g肺部組織，剪碎，加9.9 mL生理鹽水，漩渦混勻，連續稀釋10倍，取200 μL稀釋10-9和10-10組織液，分別涂布普通瓊脂培養基，37℃培養24 h。將培養后的培養基送至空軍軍醫大學檢驗科進行鑒定。將鑒定后的細菌進行挑選、培養。

(2)活性炭抗菌劑、抗菌織布的制備。在制備AgO納米顆粒的基礎上添加活性炭，過程如下[13]。配制濃度為0.15 mol·L-1的AgNO3溶液100 mL，0.225 mol·L-1的K2S2O8溶液200mL，2.25 mol·L-1的KOH溶液50 mL。將AgNO3溶液加入500 mL三口圓底燒瓶中并置于恒溫水浴鍋內加熱至60℃，在攪拌的條件下，滴加K2S2O8溶液，加入活性炭，再滴加KOH溶液，反應20 min，得到活性炭抗菌劑。

抗菌織布的制備[14]。采用同樣的方法先制備AgO納米粉末，實驗過程中不加入活性炭，其他步驟相同。將0.05g聚乙烯吡咯烷酮加入50 mL超純水中，恒溫加熱至35℃，攪拌至充分溶解，然后加入0.2 g制備好的AgO納米粉末，攪拌至均勻分散，然后加入5 mL衣物整理粘合劑JYP-40，攪拌均勻，放入棉織物浸漬半小時。取出用自來水沖洗后，分別用中性洗滌劑洗滌20次、50次、100次，然后50℃烘干。

1.2 實驗方法

(1)抗菌織布的抗菌性能檢測。采用瓊脂平皿擴散法[15]測定抗菌織布的抗菌性。具體過程如下：先在培養皿內鋪一層瓊脂培養基，在42℃左右的瓊脂培養基中加入1 mL菌懸液，震蕩使細菌分散均勻。取5mL含菌培養基加入上述培養皿中鋪勻凝固。將不同洗滌次數的抗菌織布剪成直徑1cm的圓形，均勻按壓在培養基上，使織布與培養基完全接觸。

(2)活性炭抗菌劑的抗菌性能檢測。采用平板菌落計數法[16]檢測活性炭抗菌劑的抗菌性。具體過程如下，在100 mL PBS溶液中加入5 mg活性炭抗菌劑，再加入5 mL菌懸液，分別作用5、10、15、20、25 min。取0.5 mL作用后液體，傾注42℃左右的瓊脂培養基，混勻，凝固后倒置在37℃下培養48 h。每個樣品做3個重復，取平均值。

2 結果與分析

2.1 致病菌鑒定結果

取病死林麝肺部樣品涂布普通瓊脂培養基后，共鑒定出3種細菌，為銅綠假單胞菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌。用這三種菌分別做織布抗菌劑和活性炭抗菌劑的抗菌性能測試。

2.2 抗菌織布抗菌性能

采用瓊脂平皿擴散法測定的抗菌織布的抗菌性能，其結果如圖1所示。圖1中A為金黃色葡萄球菌，洗滌20次抗菌織布；B為大腸桿菌，洗滌50次抗菌織布；C為銅綠假單胞菌，洗滌100次抗菌織布。在含有銅綠假單胞菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌三種細菌的培養皿上，抗菌織布周圍均出現明顯的抑菌圈。洗滌20次、50次和100次后抑菌圈縮小，但仍有抗菌效果。

圖1 抗菌織布的抗菌效果

2.3 活性炭抗菌劑抗菌性能

用活性炭抗菌劑固定濃度下不同時間接觸銅綠假單胞菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌，抗菌結果見表1、表2、表3。

從表1、表2、表3可以看出活性炭抗菌劑對三種細菌有很強的抗菌性。接觸5 min，殺菌率就可達到90%，作用時間越長殺菌效果越好，作用15 min后，對三種細菌的殺菌效果均可達到99.9%。

3 結論與討論

筆者研究將AgO納米粉末負載在活性炭和織布上，通過抗菌性能檢測，發現兩種形態的抗菌劑都有非常強的殺菌性能，對常見的引起林麝化膿性疾病的銅綠假單胞菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌三種細菌，殺菌率達到99.9%，能夠起到防治林麝化膿性疾病的作用。將抗菌劑負載在這兩種載體上，用于林麝養殖中的日常圈舍水體、食具、污水消毒等，既不會引起耐藥性，也減少了其他消毒劑產生的毒副作用，極大程度的縮減了飼養成本，打破由細菌傳染引起的高死亡率導致的動物飼養瓶頸。

表1 10 mg·L-1活性炭抗菌劑對銅綠假單胞菌的殺菌效果

表2 10 mg·L-1活性炭抗菌劑對大腸桿菌的殺菌效果

表3 10 mg·L-1活性炭抗菌劑對金黃色葡萄球菌的殺菌效果

AgO抗菌劑除了可以應用在林麝等動物養殖中，還有較廣泛的應用前景。如:①應用凈水器中的濾芯材料，代替現有的活性炭過濾材料。現有市售凈水器絕大部分僅為活性炭濾芯，不具備殺菌功能。長時間使用會產生軍團菌等細菌，而家用的過濾器、桶裝水不能使用通氯或加入化學原料的二次污染水。因此無機殺菌劑有較大的市場。②用于大棚中的殺菌劑，代替有機農藥。隨著綠色食品的發展，特別是在大棚中，不能施加農藥。但是，由于土壤中細菌的繁殖，一般藻類大棚使用一年后，土壤中細菌繁殖不適合再種同類蔬菜，有些是改種另一類蔬菜，有些就打農藥進行殺菌，使綠色食品不成為綠色食品，而采用超細AgO殺菌，由于AgO用量小，僅僅幾個ppm，對人體無害，不造成二次污染，這對綠色大棚的建設、發展極為有利。因此有較大的應用前景[16]。③代替現有的次氯酸鈉等，成為一種新的水處理劑。目前人們已經認識到大量用氯氣或次氯酸鈉漂白粉殺菌的同時，會增加癌癥的發病率。在游泳池或飲水處理場，用高價銀來代替次次氯酸鈉殺菌，將是一個新的趨勢[17]。④在醫療器械中的應用。銀離子因其較高的殺菌性能，可負載在織布上，作為手術后創口的敷料，防止創口感染細菌出現發膿情況，減少抗生素的使用[18]。