一种新型抗菌剂在林麝养殖中的应用研究

冯 慧，王 璐，冯成利，沈文宁

(1. 陕西省秦岭珍稀濒危动物保育重点实验室，陕西省动物研究所，陕西 西安 710032;2. 西安理工大学，陕西 西安 710032)

林麝(Moschusberezovskii)是我国一级保护动物[1]，雄麝分泌的麝香，是一种珍贵的中药和名贵的香料，具有极高的经济价值[2]。由于全球对麝香的需求日益增加，野生林麝的非法贸易、盗猎案件屡禁不止，加上生存环境破碎化，导致野生林麝数量越来越少[3]。为了满足国内外市场需要，从1958年开始，全国建立了多个林麝人工养殖场。但是人工养殖林麝发展缓慢，全国存栏数不足2万头，疾病是主要制约人工养殖林麝的主要原因之一。在林麝养殖群体中，常见致死性疾病为化脓性疾病，经过长期的研究发现，化脓性疾病主要是由铜绿假单胞菌、大肠杆菌、化脓隐秘菌、金黄色葡萄球菌等引起的，主要传染源是粪、尿等排泄物、被污染的饮水、饲料、圈舍等[4～6]。林麝化脓性疾病的防治，除了日常饲喂抗生素外，还需要对圈舍进行消毒。但很多细菌对一些常见抗生素、酚类消毒剂、含甲醛消毒剂、含氯消毒剂都已产生耐药性[7]，急需一种新型的抗菌剂。

银及其化合物比其它金属类杀菌剂材料具有更强的抑菌、杀菌能力以及广谱抗菌活性，且对哺乳类细胞的毒性相对较低，能够替代常用化学消毒剂，解决消毒副产物和耐药性细菌引起的问题[8～11]。研究发现，银的杀菌能力与其化学价态有关，价态越高杀菌能力越强[12]。本课题组根据养殖林麝圈舍情况，将AgO纳米粉末吸附在活性炭上，用于林麝饮用水、圈舍消毒等用途。活性炭价格低廉，表面多孔特性利于AgO纳米粉末吸附，同时还方便回收，降低成本。将AgO纳米粉末负载在织布上，用于林麝食具、圈舍消毒等用途。

1 材料与方法

1.1 实验材料

(1) 细菌采集、分离、鉴定。2019年9月，陕西省动物研究所凤县林麝养殖基地一头林麝因化脓性疾病死亡，剪取病变肺部放入灭菌采样袋。取0.1 g肺部组织，剪碎，加9.9 mL生理盐水，漩涡混匀，连续稀释10倍，取200 μL稀释10-9和10-10组织液，分别涂布普通琼脂培养基，37℃培养24 h。将培养后的培养基送至空军军医大学检验科进行鉴定。将鉴定后的细菌进行挑选、培养。

(2)活性炭抗菌剂、抗菌织布的制备。在制备AgO纳米颗粒的基础上添加活性炭，过程如下[13]。配制浓度为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。将AgNO3溶液加入500 mL三口圆底烧瓶中并置于恒温水浴锅内加热至60℃，在搅拌的条件下，滴加K2S2O8溶液，加入活性炭，再滴加KOH溶液，反应20 min，得到活性炭抗菌剂。

抗菌织布的制备[14]。采用同样的方法先制备AgO纳米粉末，实验过程中不加入活性炭，其他步骤相同。将0.05g聚乙烯吡咯烷酮加入50 mL超纯水中，恒温加热至35℃，搅拌至充分溶解，然后加入0.2 g制备好的AgO纳米粉末，搅拌至均匀分散，然后加入5 mL衣物整理粘合剂JYP-40，搅拌均匀，放入棉织物浸渍半小时。取出用自来水冲洗后，分别用中性洗涤剂洗涤20次、50次、100次，然后50℃烘干。

1.2 实验方法

(1)抗菌织布的抗菌性能检测。采用琼脂平皿扩散法[15]测定抗菌织布的抗菌性。具体过程如下：先在培养皿内铺一层琼脂培养基，在42℃左右的琼脂培养基中加入1 mL菌悬液，震荡使细菌分散均匀。取5mL含菌培养基加入上述培养皿中铺匀凝固。将不同洗涤次数的抗菌织布剪成直径1cm的圆形，均匀按压在培养基上，使织布与培养基完全接触。

(2)活性炭抗菌剂的抗菌性能检测。采用平板菌落计数法[16]检测活性炭抗菌剂的抗菌性。具体过程如下，在100 mL PBS溶液中加入5 mg活性炭抗菌剂，再加入5 mL菌悬液，分别作用5、10、15、20、25 min。取0.5 mL作用后液体，倾注42℃左右的琼脂培养基，混匀，凝固后倒置在37℃下培养48 h。每个样品做3个重复，取平均值。

2 结果与分析

2.1 致病菌鉴定结果

取病死林麝肺部样品涂布普通琼脂培养基后，共鉴定出3种细菌，为铜绿假单胞菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌。用这三种菌分别做织布抗菌剂和活性炭抗菌剂的抗菌性能测试。

2.2 抗菌织布抗菌性能

采用琼脂平皿扩散法测定的抗菌织布的抗菌性能，其结果如图1所示。图1中A为金黄色葡萄球菌，洗涤20次抗菌织布；B为大肠杆菌，洗涤50次抗菌织布；C为铜绿假单胞菌，洗涤100次抗菌织布。在含有铜绿假单胞菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌三种细菌的培养皿上，抗菌织布周围均出现明显的抑菌圈。洗涤20次、50次和100次后抑菌圈缩小，但仍有抗菌效果。

图1 抗菌织布的抗菌效果

2.3 活性炭抗菌剂抗菌性能

用活性炭抗菌剂固定浓度下不同时间接触铜绿假单胞菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌，抗菌结果见表1、表2、表3。

从表1、表2、表3可以看出活性炭抗菌剂对三种细菌有很强的抗菌性。接触5 min，杀菌率就可达到90%，作用时间越长杀菌效果越好，作用15 min后，对三种细菌的杀菌效果均可达到99.9%。

3 结论与讨论

笔者研究将AgO纳米粉末负载在活性炭和织布上，通过抗菌性能检测，发现两种形态的抗菌剂都有非常强的杀菌性能，对常见的引起林麝化脓性疾病的铜绿假单胞菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌三种细菌，杀菌率达到99.9%，能够起到防治林麝化脓性疾病的作用。将抗菌剂负载在这两种载体上，用于林麝养殖中的日常圈舍水体、食具、污水消毒等，既不会引起耐药性，也减少了其他消毒剂产生的毒副作用，极大程度的缩减了饲养成本，打破由细菌传染引起的高死亡率导致的动物饲养瓶颈。

表1 10 mg·L-1活性炭抗菌剂对铜绿假单胞菌的杀菌效果

表2 10 mg·L-1活性炭抗菌剂对大肠杆菌的杀菌效果

表3 10 mg·L-1活性炭抗菌剂对金黄色葡萄球菌的杀菌效果

AgO抗菌剂除了可以应用在林麝等动物养殖中，还有较广泛的应用前景。如:①应用净水器中的滤芯材料，代替现有的活性炭过滤材料。现有市售净水器绝大部分仅为活性炭滤芯，不具备杀菌功能。长时间使用会产生军团菌等细菌，而家用的过滤器、桶装水不能使用通氯或加入化学原料的二次污染水。因此无机杀菌剂有较大的市场。②用于大棚中的杀菌剂，代替有机农药。随着绿色食品的发展，特别是在大棚中，不能施加农药。但是，由于土壤中细菌的繁殖，一般藻类大棚使用一年后，土壤中细菌繁殖不适合再种同类蔬菜，有些是改种另一类蔬菜，有些就打农药进行杀菌，使绿色食品不成为绿色食品，而采用超细AgO杀菌，由于AgO用量小，仅仅几个ppm，对人体无害，不造成二次污染，这对绿色大棚的建设、发展极为有利。因此有较大的应用前景[16]。③代替现有的次氯酸钠等，成为一种新的水处理剂。目前人们已经认识到大量用氯气或次氯酸钠漂白粉杀菌的同时，会增加癌症的发病率。在游泳池或饮水处理场，用高价银来代替次次氯酸钠杀菌，将是一个新的趋势[17]。④在医疗器械中的应用。银离子因其较高的杀菌性能，可负载在织布上，作为手术后创口的敷料，防止创口感染细菌出现发脓情况，减少抗生素的使用[18]。