黃婧文,李歡,周亞南,區(qū)海蘊(yùn),吳晨曉,梁潤利,肖芬,朱芝秀
(江西農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,江西 南昌 330045)
腸乳桿菌是指一類從腸道分離得到,能利用葡萄糖或乳糖產(chǎn)生大量乳酸的細(xì)菌,其革蘭氏染色呈陽性,無芽孢,不運(yùn)動,是一類常見益生菌[1]。目前,益生菌常用于畜牧養(yǎng)殖業(yè),對抑制病原菌、刺激胃腸道蠕動、提高機(jī)體消化吸收能力、提高機(jī)體免疫力具有一定作用[2]。動物飼養(yǎng)過程中,抗生素濫用現(xiàn)象屢禁不止,但隨著人們對動物食品品質(zhì)要求的提高,監(jiān)管部門及市場對安全、高效、無毒的生物制劑的要求也越來越高[3],根據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部公告第194號文件要求,從2020年7月1日起,我國開始全面禁用飼用抗生素。2020年9月27日國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《關(guān)于促進(jìn)畜牧業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的意見》(國辦發(fā)[2020]31號),明確提出“持續(xù)推動畜牧業(yè)綠色循環(huán)發(fā)展”,要求嚴(yán)格執(zhí)行飼料添加劑安全使用規(guī)范,加強(qiáng)獸用抗菌藥綜合治理,實施動物源細(xì)菌耐藥性監(jiān)測、藥物飼料添加劑退出和獸用抗菌藥使用減量化行動。從長遠(yuǎn)角度看,禁用抗生素是畜禽、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)邁向綠色、可持續(xù)發(fā)展的重要里程碑,無抗養(yǎng)殖方法,代表了健康養(yǎng)殖的發(fā)展方向,也是今后發(fā)展的必然方向。但短期內(nèi),替抗藥物的發(fā)展還未成熟,禁抗令的實施,可能導(dǎo)致諸多行業(yè)問題[4]。因此,在如今“禁抗”的背景趨勢下,研發(fā)應(yīng)用綠色、高效、健康的抗生素替代品,縮短“替抗”的過渡時間是當(dāng)前養(yǎng)殖領(lǐng)域中迫切需要解決的問題,益生菌應(yīng)用于畜禽生產(chǎn)已成必然趨勢[5]。獺兔作為一種皮肉兼用的小型食草動物,具有較高的經(jīng)濟(jì)價值,然而還鮮見獺兔源益生菌的篩選應(yīng)用[6]。本試驗從健康獺兔十二指腸道中分離乳酸菌,并進(jìn)行鑒定,得到7株能穩(wěn)定產(chǎn)酸的優(yōu)勢菌株,旨在探索合理高效的分離方法,并為后續(xù)開發(fā)有利于生產(chǎn)的益生菌制劑提供潛在菌株,以期在臨床上減少或替代抗生素使用,為開發(fā)適用于獺兔生產(chǎn)的乳酸菌制劑提供理論和試驗基礎(chǔ),促進(jìn)我國養(yǎng)殖業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展。
健康獺兔2只,2~3kg/只,購自南昌某兔場。
革蘭氏染色液:自制;MRS改良培養(yǎng)基、MRS肉湯:購自北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司;微量發(fā)酵管:購自杭州天和微生物有限公司。
從兔場中隨機(jī)挑選健康且精神狀態(tài)佳的獺兔,麻醉處死后以0.1%新潔爾滅消毒液浸泡消毒30min,然后使用一次性無菌手術(shù)刀沿腹中線打開腹腔,截取其十二指腸,立即使用生理鹽水灌洗所截取腸道,直至灌洗水清澈后剪開腸道,用滅菌藥匙分別刮取0.5g腸黏膜,加入5mL生理鹽水中,充分搖勻,即得到初始樣品。
用移液槍分別吸取100uL樣品置于5mL MRS肉湯中,37℃培養(yǎng)48h,用無菌棉簽蘸取培養(yǎng)液,均勻涂布于MRS改良培養(yǎng)基,37℃培養(yǎng)24h后,選取溶鈣圈明顯且形態(tài)一致、大小相等、半透明的單個圓形菌落于MRS培養(yǎng)基上反復(fù)純化,直至得到單一一致菌落,分別命名為T-C-4,T-C-6,T-C-8,T-C-10,T-C-12,T-C-14,T-C-16。
2.3.1 細(xì)菌初篩。對分離菌進(jìn)行革蘭氏染色鏡檢,觀察其形態(tài)、大小、有無芽孢等形態(tài)學(xué)特征并記錄。
2.3.2 細(xì)菌生化鑒定。挑取MRS培養(yǎng)基上過夜培養(yǎng)的單個菌落,依照說明書分別接種于過氧化氫酶、蛋白胨水、甘露醇、葡萄糖、蔗糖、乳糖、麥芽糖、七葉苷、菊糖、棉子糖、山梨糖、阿拉伯糖、枸櫞酸鹽、尿素、硫化氫、木糖、松三糖、纖維二塘、MR/VP等微量發(fā)酵管中,37℃恒溫培養(yǎng),滴加試劑,觀察并對照《伯杰細(xì)菌鑒定手冊》[7]和《乳酸菌分類鑒定及試驗方法》[8],初步確定細(xì)菌種屬。
2.3.3 16sRNA鑒定。挑取分離菌單個菌落于MRS液體培養(yǎng)基中,37℃振蕩培養(yǎng)48 h,進(jìn)行變性處理后,12 000 r/min,離心10 min,取上清液,利用16S r DNA通用測序引物16S-F:5′-AGAGTTTGATCTGGCTCAG-3′,16S-R:5′-TACGGTACCTTGTTACGACTT-3′,進(jìn)行PCR擴(kuò)增[8]。PCR擴(kuò)增程序如下:于95℃預(yù)變性5 min;95℃變性45 s,54℃退火1 min,72℃延伸1 min,共30個循環(huán);72℃再延伸8 min。取PCR擴(kuò)增產(chǎn)物用1.0%瓊脂糖凝膠電泳檢測,觀察結(jié)果并拍照。將PCR擴(kuò)增產(chǎn)物送南京金斯瑞生物科技有限公司測序,測序結(jié)果在NCBI(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/)中用BLAST工具在線比對,通過Megalign和MEGA 7.0軟件分別進(jìn)行同源性和系統(tǒng)進(jìn)化樹分析,確定菌種名。
T-C-4、T-C-6、T-C-8、T-C-10、T-C-12、T-C-14、T-C-16菌落在MRS改良培養(yǎng)基上均呈現(xiàn)明顯溶鈣圈,菌落大小中等、顏色灰白、半透明,邊緣整齊、光滑濕潤,見圖1。革蘭氏染色結(jié)果見圖2,顯示為G+桿菌,未發(fā)現(xiàn)芽孢。
圖1 分離菌培養(yǎng)菌落
圖2 分離菌G染色結(jié)果
結(jié)果見表1,經(jīng)對照《伯杰細(xì)菌鑒定手冊》和《乳酸菌分類鑒定及試驗方法》后,初步得出T-C-4、T-C-6、T-C-8、T-C-10、T-C-12、T-C-14、T-C-16均為腸乳桿菌。
表1 生化試驗結(jié)果
3.3.1 分離菌PCR擴(kuò)增電泳結(jié)果。結(jié)果見圖3,PCR產(chǎn)物在15 g/L瓊脂凝膠上的電泳,在1500 bp出現(xiàn)單一明亮的目的片段,且未發(fā)現(xiàn)雜帶。
圖3 分離菌電泳圖
3.3.2 同源性比對。擴(kuò)增后的PCR產(chǎn)物送至湖南擎科生物技術(shù)有限公司測序,將測序結(jié)果在NCBI數(shù)據(jù)庫比對,經(jīng)比對可知分離菌與唾液乳酸桿菌同源性最高(圖4)。
圖4 分離菌同源性比對結(jié)果
3.3.3 系統(tǒng)發(fā)育樹構(gòu)建。從Gen Bank中挑選23株乳酸桿菌屬菌株,利用MEGA7.0軟件的Clustal W算法進(jìn)行多序列比對與系統(tǒng)發(fā)育樹的構(gòu)建,結(jié)果見圖4。其 中T-C-6、T-C8、T-C-12、T-C-16與 菌 株NR112759.1、AB326353.1、AF089108.2親緣關(guān)系最近,與菌株MR041457.1、LC589224.1親緣關(guān)系最遠(yuǎn)(圖5)。
圖5 分離菌系統(tǒng)發(fā)育樹
本次試驗分離得到7株乳酸菌。經(jīng)過革蘭氏染色鏡檢,生化特性初步鑒定,結(jié)果與乳桿菌高度相似,經(jīng)16sRNA分子生物學(xué)鑒定,同源性比對和進(jìn)化樹構(gòu)建,確定分離菌均為唾液乳酸桿菌(Lactobacillus salivarius strain),說明唾液乳桿菌是獺兔十二指腸中穩(wěn)定存在的一種優(yōu)勢菌落,與曾博報道的結(jié)果相符合[9],為研究獺兔腸道微生態(tài)提供了理論依據(jù)。
在生化試驗中,分離菌吲哚試驗為陰性,與蔣磊的報道相同[10],硝酸鹽還原反應(yīng)、硫化氫試驗均為陰性,不能分解尿素;大部分分解甘露醇、蔗糖,與劉小蘭報道的菌種相符[11],均分解菊糖、棉子糖、山梨糖,少數(shù)分解麥芽糖、乳糖,均不分解阿拉伯糖、木糖、松三糖、纖維二糖,與桑夢琪、趙藝竹、張海威等報道的分離菌不符[12~14],部分分離菌可分解的糖類有差異,這些可能與菌株個體差異有關(guān)。
在獺兔養(yǎng)殖中,飼料改變、氣候變化、過量使用抗生素類藥等均可導(dǎo)致其腸道菌群失調(diào),引起腹瀉并導(dǎo)致死亡[15]。隨著獺兔生產(chǎn)朝著規(guī)?;?、集約化發(fā)展,腹瀉已成為獺兔最主要的疾病之一,給獺兔養(yǎng)殖帶來巨大經(jīng)濟(jì)損失,在一定時期內(nèi),抗生素作為治療獺兔細(xì)菌性腹瀉的首選藥物,取得了良好的療效[16],但是隨著“無抗”養(yǎng)殖時代的到來,在不使用抗生素的條件下防治獺兔腹瀉病,為養(yǎng)殖戶帶來了新的挑戰(zhàn),益生菌作為抗生素的重要替代品,在獺兔生產(chǎn)中地位至關(guān)重要。時云朵的報道提示,在許多對益生菌治療獺兔疾病的研究中,所使用的并非獺兔源益生菌,故獺兔源益生菌的篩選應(yīng)用研究有待進(jìn)一步加強(qiáng)[6],本試驗分離得到的菌株,可應(yīng)用于后續(xù)研究獺兔源益生菌制劑,增加了可應(yīng)用于獺兔源微生態(tài)制劑的后備菌株,以期開發(fā)適用于獺兔生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)微生態(tài)制劑。