海洋源抗菌物质全新发现！可抑制畜禽致病菌生物被膜，为减抗养殖提供新思路

一、行业痛点：沙门氏菌与生物被膜带来养殖危机

规模化畜禽养殖中细菌性病害常年多发，长期大量使用抗生素诱发多重耐药菌株，肉蛋兽药残留、公共卫生安全隐患日益突出。

鼠伤寒沙门氏菌可感染猪、鸡等畜禽，还能通过食物链传染人类，属于高风险食源性致病菌。该菌极易在养殖笼具、畜禽体表、生鲜肉制品表面形成致密生物被膜，被膜屏障能够隔绝抗菌药物，大幅提升菌体耐药能力，常规消毒、抑菌处理很难彻底清除病菌。

传统植物提取物、化学抑菌剂存在稳定性差、易诱导耐药等短板，而海洋微生物长期处于高盐、高压特殊环境，可合成结构新颖、活性独特的代谢产物，是挖掘新型替抗抗菌物质的优质资源。

二、试验突破：筛选诱变高产海洋抗菌菌株

研究团队采集黄海、东海海水与底泥样品，采用琼脂扩散法开展抗菌菌株初筛，结合等离子诱变技术改良菌株生产性能，最终选育出优势菌株Q3。通过16S rRNA基因测序鉴定，该菌株为解淀粉芽孢杆菌。

为最大化提升抗菌产物产量，研究分三步优化发酵工艺：

1. 单因素试验：分别探究碳源、氮源、金属离子、温度、接种量、摇床转速等基础条件对产抗菌物质的影响；

2. Plackett-Burman试验：筛选出大豆分离蛋白、酵母提取物、氯化镁三大核心影响因子；

3. Box-Behnken响应面优化：精准匹配关键因子配比，最优工艺下抗菌产物产量较初始条件提升78.3%，实现高效发酵生产。

三、产物特性：p-Q3适配养殖复杂应用场景

研究通过浓缩、固相萃取、离子交换层析多步纯化，获得高纯度抗菌活性产物p-Q3，理化性能检测展现极强环境耐受性：

1. pH适应范围广：在pH 4.0~10.0区间均可稳定保留抑菌活性；

2. 耐热性能优异：20~60℃热处理后抑菌活性留存80%以上；

3. 金属离子兼容性好：养殖环境常见钾、钙、镁、锌等离子不会破坏其抑菌能力。

稳定的理化特性让p-Q3适配饲料加工、养殖环境消杀、生鲜保鲜等多种复杂生产场景。

四、核心功效：双重作用抑制沙门氏菌及其生物被膜

本研究最关键创新在于证实p-Q3兼具抑菌、破膜双重功能：

1. 抑菌能力突出：最低抑菌浓度试验证明p-Q3可高效抑制鼠伤寒沙门氏菌活菌增殖；

2. 阻断生物被膜形成：亚抑菌浓度下能够显著抑制菌体黏附聚集，从源头阻止生物被膜生成；

3. 降解成熟被膜：针对已经成型的沙门氏菌生物被膜，p-Q3可破坏膜结构，大幅降低被膜包裹的活菌数量。

作用机制上，p-Q3可干扰细菌群体感应、细胞粘附相关通路，避免病菌依靠生物被膜产生耐药性。

五、产业价值与研究展望

 （一）应用优势

1. 生产便捷：解淀粉芽孢杆菌发酵成本低，易实现工厂化大规模扩培；

2. 安全绿色：天然微生物代谢产物，无化学药物残留，不易诱导细菌耐药突变；

3. 用途多元：可开发为饲料添加剂、养殖环境消毒剂、畜禽肉品保鲜剂，全方位助力养殖业减抗替抗。

（二）后续研究方向

当前仅完成体外细胞试验验证，下一步将开展畜禽动物体内试验，验证p-Q3在动物肠道内的抑菌效果、生物安全性与代谢规律，推动海洋天然抗菌制剂落地产业化。

内容来源：DOI：10.15906/j.cnki.cn11-2975.2026.05.0063-06