奶牛场及附近环境空气中细菌和真菌组成分析

钟召兵 李庆雷

奶牛场及附近环境空气中细菌和真菌组成分析

钟召兵 李庆雷

（山东省泰安市岱岳区行政审批服务局 271000）（山东高速生物工程有限公司 山东 济南)

本研究旨在了解奶牛场及附近环境中空气中细菌和真菌组成及污染水平。采用ANDERSEN-6级空气微生物样品收集器和RCS-1离心式采样器在奶牛舍和场外25m距离采集样品并鉴定细菌和真菌，每周在早晨、中午和晚上各采样一次。结果表明：奶牛场内外测定的细菌和真菌数之间存在显著差异(P <0.05)，其中场外细菌总数和真菌总数比采样周期中相应舍内总数低97.4%~98.0%和85.2%~99.4%。在625个细菌样品中，革兰氏阳性菌其中葡萄球菌属和链球菌属的菌株在场内外的空气样品中最常见，革兰氏阴性菌比例最低，主要由肠细菌和莫拉菌属和假单胞菌属。在225个真菌菌落中鉴定到9种霉菌属，在奶牛场及附近环境中均以曲霉属、青霉属、根霉属和酵母菌属为主。结论：奶牛场及附近环境空气质量存在一定程度的生物污染，对人的健康形成潜在威胁。

气载细菌 气载真菌 奶牛场

空气微生物的污染程度是衡量空气质量的重要标志之一。国外在畜禽舍环境与人类和动物的健康方面已做过很多研究，研究证明动物只需吸入少量的气载细菌直接导致呼吸道或消化道的感染[1]；呈现临床症状亚临床症状或带毒；危害畜禽的健康和生产性能的发挥[2]；也导致传染性疾病的蔓延。尤其是集约化规模化密集养殖模式，给畜禽饲养管理提出更高的要求，畜禽舍环境生态改变，传播途径缩短，现代畜禽生产设施的排气设备加快了舍内外气体交换，使畜禽舍空气中气载细菌包括耐药病原菌或条件行病原菌向牧场周边环境传播，导致一定范围之内的大气生物污染，对居民形成潜在威胁。

本研究主要的目的是确定奶牛场及周边环境空气中细菌和真菌微的含量及菌群组成进行检测分析，客观评价牛舍内空气和周围环境质量状况。因此，研究在奶牛场内及周围进行，其中分析空气样品以确定在营养琼脂上最常见生长的细菌和真菌。

1 材料和方法

1.1 样本的采集 本试验在泰安地区的奶牛场内进行，在研究期间，奶牛每天在07:00和18:00进食。由自动浇水槽供应饮水。采集样品在早晨(08:00h)，中午(12:00h)和晚上(18:30h)进行，每周1次，连续2个月。场内采样高度为人呼吸带，距离地面1.2~1.5m处。采样器流量28.3L/min，空气细菌和真菌的采样时间为3~5min，空气放线菌的采样时间为5~10min。场外采用两台RCS-离心式采样器，空气流量是40L min-1，采集时间视情况在1~8min之间。采样前2d及当日无雨雾雪，尽可能消除由于气温与含水量变化引起的误差。在采样时作同等条件下设不采样空白对照，以检查采样过程中有无其他染菌因素存在。

1.2 采样介质 培养基：采样平皿用9cm的玻璃平皿，灭菌后在无菌的条件下加入约27mL的培养基，采样器各层的孔眼至采样面的距离(即撞击距离)为2.5mm。空气细菌用血-琼脂培养基，空气真菌用沙氏培养基。

1.3 培养方法、鉴定 空气细菌样品在37℃培养箱内培养48h，空气真菌样品在28℃培养72h。细菌菌落的鉴定根据Quinn等[3]人描述的方法进行和API系统。真菌通过天然制剂鉴定。

1.4 计算方法 对微生物气溶胶粒径进行平均数差异性显著性检验(t检验)，以P<0.05为差异有显著性。用SPSS 2003进行数据分析。

2 结果与讨论

2.1 场内和场外环境细菌和真菌总数 空气样品培养后细菌和真菌总数的平均值(CFU/m3)(表1和表2)。在所有采样时间(早，中，晚)，在场内和场外环境之间的细菌和真菌总数存在显着差异(P<0.05)。在中午(98.0%)细菌总数的最高和晚上细菌总数的最低的(97.4%)；在早上真菌总数最高(99.4%)，在晚上真菌总数最低(85.2%)。

表1 奶牛场内外的细菌数平均值和标准差(CFU/m3)

注：*显著差异P<0.05，下表类同

表2 奶牛场内外的真菌数平均值和标准差(CFU/m3)

2.2 场内和场外环境空气中细菌组成 场内外环境细菌组成结果证明，空气样品中存在的革兰氏阳性细菌的最高比例属于葡萄球菌属和链球菌属(79%)，其次是芽孢杆菌属(13%)和棒状杆菌属(6%)。革兰氏阴性细菌主要由变形菌属和其他肠杆菌属除产碱杆菌属，莫拉氏菌属和假单胞菌属以外，占总样品细菌计数的0.2%。室外空气样品也由葡萄球菌属和链球菌属的细菌占主导，芽孢杆菌属细菌比例显着增加(表3)。

表3 早、中和晚空气样品中中细菌的含量(%)(n=625)

注：n培养后在营养培养基上生长的细菌数

革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的比例差异明显，原因可能是革兰氏阳性菌细胞壁较厚，肽聚糖含量丰富，而革兰氏阴性菌由于其细胞结构而含量少，特别是磷脂膜丧失其对温度和相对湿度变化的热力学稳定性。场内外空气中的芽孢杆菌含量高表明孢子形成细菌在空气中更容易存在。这是微生物在各种不利条件如干燥等恶劣的环境中存在的主要方式之。而场外空气样品中芽孢杆菌属细菌的浓度比场内高可能与地面上的细菌的存在及其向大气的上升有关。空气样品中分离的革兰氏阴性菌数量低并不意味着空气不含内毒素，因为内毒素的活性不会随细菌的降解而终止，对长期生活在这种环境中的动物和饲养人员的健康产生很大的危害及其含量在多少之内不会影响动物和人的健康等问题，还有待研究。

2.3 奶牛场内和场外环境空气中真菌组成 空气中样品中真菌的组成(表4)显示了早晨场内采集空气样品中曲霉属(31%)，青霉属(25%)，根霉属(13%)和酵母(22%)，其中曲霉菌的比例最高。在场外环境中的空气样品中也鉴定出这些真菌属类似比例，但镰刀菌属的霉菌比例增大。在中午和晚上在场内和场外环境中收集的空气样品显示较高比例的是镰孢属(8%)，枝孢霉属(5%)和毛霉属(5%)。

表4 早、中和晚空气样品中中真菌的含量(%) (n=225)

注：n培养后在营养培养基上生长的真菌数

本研究评估奶牛场的空气质量结构的结果与文献资料一致。Hartung报道[4]动物舍中的空气微生物主要由作为最常见的霉菌属革兰氏阳性细菌如葡萄球菌和链球菌(90%)，以及曲霉属，青霉属，镰刀菌属，枝孢霉属和链格孢属组成。Wilson测定了牛场外环境中的细菌群落，最常见芽孢杆菌属、棒杆菌属和微球菌[5]，而从空气中分离的革兰氏阴性细菌仅占很小比例(0.02~ 5.2%)。

综上所述，奶牛场及附近环境空气中细菌和真菌，不仅会危及人和动物的健康，还可能造成周围环境的污染。尽管在采样过程中未观察到人和动物的异常表现，但长期暴露在这种环境中会给人和动物的健康造成危害，因此关注畜禽养殖环境卫生对动物健康养殖具有重要意义。

[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）

泰安市科技计划项目：奶牛高产高效繁育技术集成示范[2016]

S852.61

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1007-1733(2019)07-0016-03