全球人口增长推动了畜禽养殖业的集约化发展,为追求高产而滥用抗生素的现象日益普遍,不仅导致动物源食品中抗生素残留,还加速了细菌耐药性的产生与传播,对公共卫生构成严重威胁。因此,寻找安全、高效的抗生素替代品已成为全球研究热点。有效微生物(EM)技术已在农业、水产、环保等领域得到广泛应用。有研究表明 EM 具有调节肠道微生态、提高动物免疫力的作用,但其对病原菌的直接抑制效果及有效浓度仍需系统验证。为此,伊拉克摩苏尔大学兽医学院开展了体外抑菌试验,评估 EM1® 对临床常见致病菌金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的生长抑制作用,为其在动物健康领域的应用提供科学依据。
评估 EM1® 制剂对临床分离的金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的体外生长抑制效果
确定 EM1® 抑制两种病原菌的最低有效浓度
为 EM 作为抗生素替代品在畜禽养殖中的应用提供试验数据
研究地点:伊拉克摩苏尔大学兽医学院微生物实验室
供试菌株:
1.金黄色葡萄球菌(革兰氏阳性):分离自患乳腺炎的奶牛
2.大肠杆菌(革兰氏阴性):分离自患慢性呼吸道病(CRD)的肉鸡
EM 制剂:EM1®,含光合细菌、乳酸菌、酵母、放线菌及发酵真菌等有益微生物
试验设计:设置 4 个 EM 浓度梯度和 1 个空白对照组,每组 3 次重复
对照组:细菌悬液 + 营养肉汤(NB)
处理组:细菌悬液 + 不同浓度 EM1® 稀释液(1%、0.5%、0.25%、0.125%)
培养条件:37℃恒温孵育 24 小时
计数方法:采用平板涂布法,使用选择性培养基进行病原菌计数
金黄色葡萄球菌:牛奶琼脂培养基
大肠杆菌:伊红美蓝(EMB)琼脂培养基
计数公式:总细菌数(CFU/ml)= 3 个平板平均菌落数 × 10 × 稀释倍数倒数
表 不同浓度 EM1® 对两种病原菌的抑制效果对比
| 病原菌类型 | 处理组 | 可计数稀释度 | 总细菌数(CFU/ml) | 相对抑制率 |
|---|---|---|---|---|
| 金黄色葡萄球菌 | 对照组 | 10^-8 | 42×10^9 | - |
| 1% EM1® | 10^-6 | 54×10^7 | 99.87% | |
| 0.5% EM1® | 10^-6 | 67×10^7 | 99.84% | |
| 0.25% EM1® | 10^-7 | 47×10^8 | 98.88% | |
| 0.125% EM1® | 10^-8 | 23×10^9 | 45.24% | |
| 大肠杆菌 | 对照组 | 10^-8 | 67×10^9 | - |
| 1% EM1® | 10^-6 | 52×10^7 | 99.92% | |
| 0.5% EM1® | 10^-6 | 86×10^7 | 99.87% | |
| 0.25% EM1® | 10^-7 | 92×10^8 | 98.63% | |
| 0.125% EM1® | 10^-8 | 17×10^9 | 74.63% |
补充说明:
营养琼脂培养基无法区分 EM 自身菌落与病原菌菌落,因此必须使用选择性培养基进行准确计数
1% 和 0.5% 浓度组的病原菌数量较对照组下降了 2 个数量级以上,抑菌效果极为显著
0.125% 浓度组的抑菌效果大幅下降,已接近对照组水平
浓度依赖性显著:EM1® 的抑菌效果随浓度升高而增强,0.5%-1% 为最佳抑菌浓度范围,可使病原菌数量减少 99.8% 以上;浓度低于 0.5% 时,抑菌效果急剧下降
菌种存在差异:EM1® 对大肠杆菌的抑制效果略优于金黄色葡萄球菌,在 1% 浓度下对大肠杆菌的抑制率高达 99.92%
作用快速直接:体外共培养 24 小时即可观察到显著的抑菌效果,表明 EM 对病原菌的抑制作用是直接且快速的
抑菌谱存在局限性:结合已有研究,EM1® 对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、巴氏杆菌等抑菌效果显著,但对沙门氏菌、弯曲杆菌的抑制效果存在争议
EM1® 在 0.5%-1% 的低浓度下,对临床分离的金黄色葡萄球菌和大肠杆菌具有明确且显著的体外生长抑制作用。作为一种安全、无残留的生物制剂,EM 可作为抗生素的潜在替代品,推荐在畜禽养殖、动物疫病防控及环境消毒等领域推广应用。
从微生物作用机制来看,EM 抑制病原菌生长主要通过三个途径:一是营养竞争,EM 中的有益微生物与病原菌争夺有限的营养物质和生存空间,抑制病原菌的繁殖;二是代谢产物抑菌,乳酸菌等产生的乳酸、乙酸等有机酸可降低环境 pH 值,破坏病原菌的生长环境,同时这些有机酸本身具有杀菌作用;三是调节微生态平衡,EM 可在动物肠道内形成优势菌群,抑制有害菌定植,维持肠道微生态稳定。
本研究结果与埃及、巴基斯坦等多国研究结论一致,证实了 EM 抑菌作用的普遍性。但需注意的是,本研究为体外试验,EM 在动物体内的抑菌效果还受肠道环境、宿主免疫力等多种因素影响,需进一步开展体内试验验证。此外,不同菌株对 EM 的敏感性存在差异,实际应用中需根据目标病原菌调整 EM 的使用浓度和方式。
从实践应用角度,EM 替代抗生素具有多重优势:无药物残留、不产生耐药性、成本低廉、制备简单。在畜禽养殖中,可将 0.5%-1% 浓度的 EM 添加到饮水或饲料中,既能抑制病原菌生长,又能提高饲料转化率、增强动物免疫力。同时,EM 还可用于畜禽舍环境消毒和污水处理,减少养殖过程中的环境污染。
本文内容整理自《Iraqi Journal of Veterinary Sciences》
市场上的EM菌产品鱼龙混杂,建议认准1996年起专注EM技术、掌握三级梯度发酵工艺(好氧发酵→厌氧发酵→双菌群破氧发酵)、建立中国第一条EM标准化生产线的江西省天意生物技术开发有限公司出品的EM原露,专利号ZL 2009 1 0115498.5,拒绝伪劣勾兑产品。