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硕士论文-生态养猪模式中发酵床优势细菌的微生物学性质及其应用研究，共60页，46634字
摘要
现代规模化、集约化的畜禽养殖业迅速发展大大缓解了我国动物性食品短缺
的矛盾，但同时也引发了环境污染、细菌抗药性、畜产品质量安全和动物福利等
一系列极其严峻的问题。发酵床生态养殖模式是一种新兴的有机农业生产技术，
具有环保、生态、省时、省工等显著特点，这种新的养殖模式对于缓解现代养殖
业面临的种种危机提供了新思路。
传统饲养模式对抗生素的滥用是造成细菌抗药性产生与传播的重要原因之
一。本研究从山东不同地区的猪场采集大肠杆菌进行抗药性普查，了解山东地区
猪源大肠杆菌的抗药性状况。供试菌株为 398 株猪源大肠杆菌，用 15 种常用抗
生素对其进行抗药性检测。试验结果表明，除 1 株对 15 种抗生素全部敏感外，
其它 397 株受检菌都表现出不同程度的抗药性；菌株对利福平、磺胺二甲嘧啶、
氨苄西林、多西环素、安普霉素、恩诺沙星、环丙沙星、庆大霉素、诺氟沙星共
九种常用药物表现出普遍抗药性，抗药率都在 50%以上；7 抗以上的菌株（对 7
种以上抗生素同时表现出抗药性）共有 298 株，占所测菌株的 74.87%，其中 9
抗和 10 抗也占相当比例，分别为 20.85%和 14.57%。常见病原菌的抗药性已非
常普遍和严重，在养殖业内探索合适的抗生素替代方案已迫在眉睫。
发酵床养殖技术利用特定微生物与锯末、稻壳等垫料混合发酵，将动物粪尿
迅速降解、消化，从而减少了环境污染和疫病传播。发酵床养殖的核心即有效安
全的菌种。本研究从生态养猪的发酵床中分离纯化到 14 株优势好氧细菌，通过
形态学、16S rDNA 序列同源性比较和分析，提交至 NCBI blast 进行比对。结果
表明，所获 14 株优势细菌均属于芽孢杆菌属的枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、
蜡样芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌等不同的种。多数芽孢杆菌的芽孢
抗热性能较强；有的菌株除臭效果非常突出；不同菌株在代谢过程中能够产生降
解动物粪便中的相关物质的脲酶、蛋白酶等酶类；不同菌株在不同的时间可分别
抑制 E. coli 和 S. aureus。多种多样的种的芽孢杆菌的组合，在功能上也体现出多
样性，共同维持了发酵床高效、协调和稳定性。
综合上述试验结果，结合本地垫料种类和气候特点，初步组成了安全有效的
发酵床菌种。经过发酵优化试验，发酵床菌种组合在猪粪和垫料组成的发酵床上
具有很强的生长优势，发酵效果良好；发酵床猪舍内的温度基本维持在 25℃左
右，外界环境的温度变化对其猪舍内的温度影响很小，绝对湿度在 15-25 mg/m3
左右，适合猪的生长。饲养试验表明菌种对猪安全无毒，并表现出一定促进生长
的功能，无论从日增重还是在料肉比方面都显示出良好的生产性能。
发酵床养殖模式下动物饲料中禁止添加抗生素，对防止目前养殖业滥用抗生
素的现象和防止多重抗药菌株的出现具有积极作用。发酵菌种对抗生素敏感，并
且随着在发酵床上饲养时间延长，从发酵床猪的粪便中分离大肠杆菌的抗药性在
显著降低。
欧盟禁用饲料抗生素促生长剂，抗生素实行处方管理，使抗药性大幅度降低，
打开了畜产品出口的大门，这将是我国畜牧业发展的方向，本文就发酵床模式的
系统研究作为抗生素替代方案，必将在健康养殖业中发挥巨大作用。
关键词：发酵床养殖；芽孢杆菌属；16S rDNA 鉴定；降解猪粪；抗药性
目 录
中文摘要 · 1
英文摘要 · 3
缩略语对照表··············· 5
前 言 ······ 6
文献综述 · 7
1 细菌的抗药性现状···· 7
1.1 抗生素的使用和细菌抗药性 ······· 7
1.2 抗生素在畜牧业中的应用现状···· 8
1.3 大肠杆菌的抗药性现状··············· 9
2 我国畜牧业畜禽粪便的污染现状与治理措施···· 10
2.1 畜禽粪便产生及污染概况 ·········· 10
2.2 粪便处理技术与途径 ················ 12
2.3 前景展望·············· 16
3 发酵床养殖模式的发展与应用····· 16
3.1 概念 16
3.2 发酵床技术研究进展 ················ 17
3.3 技术要点·············· 18
3.4 发酵床养猪的优点 ···················· 19
3.5 发酵床应注意事项 ···················· 19
4 本项目研究目的和意义 ················ 21
第一章 猪源大肠杆菌抗药性普查 ·· 22
1.1 材料与方法 ·········· 22
1.2 结果 23
1.2.1 抗药性频率 ······· 23
1.2.2 抗药谱 ·············· 24
1.3 讨论 25
1.4 小结 25
第二章 菌种的筛选与鉴定 ············· 27
2.1 材料与方法 ·········· 27
2.2 结果与分析 ·········· 28
2.2.1 所筛选的菌形态学观察、利用猪粪生长状况及除臭效果 · 28
2.2.2 所筛菌种的 16S rDNA 鉴定····· 29
2.3 讨论 31
2.4 小结 31
第三章 菌种的微生物学性质研究 ·· 32
3.1 材料与方法 ·········· 32
3.2 结果与分析 ·········· 34
3.2.1 利用猪粪生长状况及除臭效果 ···················· 34
3.2.2 菌株的生长温度范围和芽孢抗热性············· 34
3.2.3 与猪粪尿降解相关的酶学性质 ···················· 36
3.2.4 对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌标准菌株的抑制效果 ········ 37
3.2.5 药物敏感性 ······· 37
3.3 讨论 39
3.4 小结 39
第四章 发酵床动物试验 ················· 41
4.1 材料与方法 ·········· 41
4.2 结果与分析 ·········· 44
4.2.1 温度变化 ··········· 44
4.2.2 各组采食量和日增重·············· 45
4.2.3 大肠杆菌抗药性变化·············· 45
4.3 讨论 · 46
4.4 小结 · 47
结论··· 48
参考文献 ···················· 49
致谢··· 53