全 文 ：中国生态农业学报 2009年 7月 第 17卷 第 4期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, July 2009, 17(4): 823−828


* 国家自然科学基金项目(20807059)和重庆大学青年骨干教师创新能力培育基金项目(CDCX025)资助
** 黄灿(1977~)，男，博士，主要从事有机废弃物处理与资源化方面的教学与研究工作。E-mail: huangcancau@163.com
收稿日期: 2008-06-06 接受日期: 2008-10-08
DOI: 10. 3724/SP.J.1011.2009.00823
猪排泄物恶臭产生与控制的微生物学原理*
黄 灿 1 唐新燕 2 彭绪亚 1
(1. 重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室 重庆 400044; 2. 重庆大学生物工程学院 重庆 400044)
摘 要 猪排泄物恶臭的产生是一个涉及众多微生物的复杂过程, 研究排泄物中本土菌群的微生物组成及在
恶臭产生中的作用是研制与开发有效恶臭控制技术的前提。本文从猪排泄物中主要本土菌群的组成, 不同菌
群在恶臭产生中的作用, 主要恶臭化合物来源, 排泄物的重要恶臭指示物及相关的产生菌, 主要恶臭控制技
术的微生物原理等角度综述了近几十年来有关猪排泄物恶臭产生与控制的研究进展。然而, 由于猪粪尿排泄
物恶臭成分复杂, 影响因素众多, 且是一个主观性很强的评价指标, 有关恶臭指示物的研究仍需进一步开展
和深入。此外, 猪粪尿排泄物中很多微生物是厌氧或兼性厌氧菌, 无法通过普通的平板划线法而获得纯培养,
今后应将传统的微生物厌氧培养方法与现代微生物分子生物学技术结合, 动态了解和掌握不同菌群的生长状
态及在恶臭产生过程中的作用。
关键词 微生物原理 猪排泄物 恶臭产生 恶臭控制
中图分类号: X172 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2009)04-0823-06
Microbiological mechanism of swine excreta odor production and control
HUANG Can1, TANG Xin-Yan2, PENG Xu-Ya1
(1. Key Laboratory of the Three Gorges Reservoir Region Eco-Environment, Ministry of Education, Chongqing University,
Chongqing 400044, China; 2. College of Bioengineering, Chongqing University, Chongqing 400044, China)
Abstract The generation of swine excreta odors is a complex microbiological process of incomplete anaerobic degradation of car-
bohydrates, proteins, and lipid components in wastes. Understanding bacterial genera indigenous to swine excreta and their potential
for odorous compound production is essential for developing effective odor control techniques. This review covers available infor-
mation in recent decades that is related to main bacterial genera indigenous to swine excreta, role of different bacterial genera in
odorous compound production, origin of excreta odor, odor indicator and related bacterial genera, and microbiological mechanisms
and control techniques. However, due to the makeup and complexity of odorous compounds and the subjectivity of odor evaluation,
further research is required on related studies of swine excreta odor indicators. Furthermore, several bacteria genera are anaerobic or
facultative anaerobic, and therefore cannot form pure cultures by ordinary streak plate method. Combination of well developed clas-
sical anaerobic microbiological techniques with modern molecular techniques, along with dynamic understanding of growth status
and mode of odor production by different bacteria genera is critical for successful future studies.
Key words Microbiological mechanism, Swine excreta, Odor production, Odor control
(Received June 6, 2008; accepted Oct. 8, 2008)
我国是传统的猪肉消耗大国, 随着农村产业结
构的调整和城市“菜篮子”工程的实施, 畜禽养殖
业得到了迅速发展, 城郊和工矿区集中了大量的集
约化养猪场, 而多数尚无完善的粪尿处理设施, 造
成大气的恶臭污染和土壤、水体的有机物及病原菌
污染。与猪粪尿引发的土壤、水体污染相比, 恶臭
是一种多组分混合物形成的感官污染, 很难量化和
评价。研究表明[1], 恶臭的强度与其组成物分子浓度
的对数(而不是组成物的分子浓度)呈正比, 这就意
味着即使恶臭的组成物浓度下降 90%, 而人的感觉
却只下降 50%。恶臭的这些特征增加了其控制的难
度和复杂性。
824 中国生态农业学报 2009 第 17卷


养猪生产过程中的恶臭主要来源于畜舍地板累
积的粪尿和畜舍外的粪堆、粪池, 这些区域粪尿分
解产生的有害挥发性气体数量多且浓度大, 有风时
能传播很远。猪舍内粪尿分解产生的恶臭使猪抵抗
力和免疫力降低 , 代谢强度减弱 , 生产能力下降 ,
对疾病的易感性提高[2]。长期生活在养猪场周边恶
臭环境中的人们更易患气管炎、支气管炎、肺炎等
呼吸系统疾病[2]。随着人们对生活环境质量要求的
提高, 近年来对包括养猪场在内的畜禽养殖场恶臭
污染的法律诉讼逐渐增多。因而, 无论是从养猪场
自身的发展需求还是环境质量改善方面, 养猪场排
泄物恶臭污染已成为该行业不得不面对的问题, 养
猪场的利润、规模及可持续性很大程度取决于恶臭
污染的控制。
微生物在猪粪尿恶臭产生过程中起着重要作
用。实际上, 微生物在粪尿恶臭的产生与控制过程
中都扮演了十分重要的角色。在恶臭产生过程中 ,
挥发性恶臭有机化合物是粪尿中厌氧菌分解不同底
物的中间或终端产物；在恶臭控制过程中, 许多方
法是通过抑制粪尿中的微生物活性而发挥作用。既
然猪粪尿恶臭的产生涉及微生物的活动, 理解粪尿
中不同菌群在恶臭化合物产生过程中的作用是开发
有效恶臭控制技术的先决条件。本文从猪粪尿中的
主要菌群、不同菌群在恶臭产生过程中的作用、常
见恶臭控制方法的微生物原理等方面综述了国内外
猪粪尿恶臭研究的最新进展。
1 猪排泄物中的主要菌群
1.1 主要本土菌群及类属
Rall等[3]报道, 按照微生物的代谢功能, 猪粪尿
中的微生物可分为乳糖发酵菌(Lactose fermenters)、
非 乳 糖 发 酵 菌 (Nonlactose fermenters) 、 梭 菌
(Clostridium sp.)、乳酸菌(Lactobacillus sp.)、肠球菌
(Enterococci sp.)、葡萄球菌(Staphylococcus sp.)等 6
类。这些菌群在猪粪尿中数量由多到少依次为乳糖
发酵菌、乳酸菌、梭菌、非乳糖发酵菌、葡萄球菌、
肠球菌。以上分类是基于微生物的代谢功能, 与传
统意义上的微生物分类不同, 不利于分析和阐明各
个类别菌群在粪尿恶臭产生过程中的作用。此外 ,
真正按照微生物代谢功能对其归类其实很难, 如以
上的肠球菌也可归类为乳糖发酵菌[3]。
通过使用严格的厌氧培养方法, Salanitro等[4]认
为 , 猪粪尿中的主要菌群包括粪链球菌 (Fecal
streptococci)、真杆菌(Eubacterium sp.)、梭菌、丙酸
杆菌(Propionibacterium acnes)。相似的研究在其他
研究者的报道中也可看到。Whitehead 和 Cotta[5]通
过提取猪粪中总 DNA 及随后的基因序列分析得出,
猪粪中主要是那些低 G(鸟苷)+C(胞苷)值的革兰氏
阳性菌 , 如梭菌、链球菌、乳酸菌、真杆菌。
Ouwerkerk和 Klieve[6]也指出, 猪粪中的主要菌为革
兰氏阳性菌, 如梭菌、乳酸菌、真杆菌等。在以上
各研究者的报道中, 梭菌、乳酸菌、真杆菌、丙酸
杆菌、拟杆菌(Bacteroides sp.)等是厌氧菌, 链球菌、
葡萄球菌、芽孢杆菌是兼性厌氧菌, 大肠埃希氏杆
菌是需氧或兼性厌氧菌。显然, 由于肠道的厌氧环
境, 厌氧或兼性厌氧菌占猪粪总菌群比例很大。
鉴定猪粪中主要菌群的类属很重要, 但不足以
说明猪粪恶臭的产生过程。为更好地探询猪粪中不
同类属的菌群在恶臭产生中的作用, 需要对具体类
属的菌群特性作进一步研究与分析。
1.2 主要本土菌群的特性
1.2.1 链球菌
链球菌是一群具有发酵代谢类型的化能异养菌,
链球菌大多数菌株是兼性厌氧菌, 但一些菌株只有
在一定 CO2 浓度下才能生长, 还有一些菌株是严格
厌氧菌。该菌最适宜生长温度通常为 37 ℃, 但能生
长的最高和最低温度菌株间存在差异。中性或近中
性的环境有利于该菌生长 , 过高(＞9.6)或过低(＜
4.0)的 pH将抑制菌体生长。所有链球菌均能发酵碳
水化合物, 主要产物为乳酸, 还有少部分甲酸、乙
酸、乙醇和 CO2。链球菌中许多菌株也能发酵底物
产氨。Whitehead等[5]在猪粪中发现该菌的 5个菌株,
但相关具体信息不明。
1.2.2 埃希氏杆菌
大肠埃希氏杆菌是需氧或兼性厌氧菌, 兼具呼
吸和发酵两种代谢类型 , 是埃希氏杆菌的典型代
表。葡萄糖和其他碳水化合物能被该菌利用产生丙
酮酸, 进而转化成乳酸、乙酸和甲酸。该菌最适生
长温度通常为 37 ℃左右。埃希氏杆菌中大部分菌
株能产生吲哚等恶臭化合物[7]。
1.2.3 乳酸菌
乳酸菌是严格发酵的耐氧或厌氧的耐酸或嗜酸
菌。使用葡萄糖或乳糖作为碳源, 同型乳酸发酵时
主要产物是乳酸(＞85%), 异型乳酸发酵时则产生
等分子数的乳酸、CO2、乙醇或乙酸。乳酸菌在 pH
为 4.5~6.4 的偏酸性环境中生长更好, 当 pH 为 3.6~
4.0时该菌生长基本停止, 在中性或偏碱性环境下生
长活性大大减弱。该菌的适宜生长温度为 30~40 ℃。
第 4期 黄 灿等: 猪排泄物恶臭产生与控制的微生物学原理 825


Russel[8]在猪粪中发现该菌的 9个菌株, 并对其中的
6 株进行了鉴定。乳酸菌发酵底物的大部分产物为
乳酸, Zhu等[7]因此认为该菌在猪粪恶臭产生过程中
的作用微不足道。
1.2.4 丙酸杆菌
丙酸杆菌是厌氧或耐氧菌。该菌能产生丙酸、
乙酸和少量的异戊酸、甲酸、琥珀酸和乳酸, 最适
生长温度 30~37 ℃, pH接近中性时生长最好。目前
在猪粪中仅发现该菌的两个菌株, 分别为痤疮丙酸
杆菌 (Propionibacterium acnes)和颗粒丙酸杆菌 (P.
granulosum), 仅前者能产生吲哚等恶臭化合物[8]。
1.2.5 拟杆菌
拟杆菌是专性的化能异养菌 , 能发酵碳水化
合物和蛋白质产生琥珀酸、乳酸、甲酸、乙酸、
丙酸、丁酸、异丁酸、异戊酸等产物[7]。该菌在 pH
接近 7 和温度 37 ℃时生长最快。目前在猪粪中发
现该菌的 2 个菌株, 但仅有 1 个名为胃瘤生拟杆菌
(Bacteroides ruminicola)的菌株被鉴定[8]。
1.2.6 真杆菌
真杆菌是一群具有专性化能异养特性, 能发酵
碳水化合物、蛋白质产生有机酸的菌总称。该菌在
pH接近 7和温度 37 ℃时生长最快。该菌发酵的产
物大多为甲酸、乙酸、丙酸、丁酸和乳酸[9]。根据
Russel[8]的研究, 迄今为止只有 5 个菌株被鉴定, 分
别为产气真杆菌(Eubacterium aerofaciens )、直肠真
杆菌(E. rectale)、纤细真杆菌(E. tenue)、凸腹真杆菌
(E. ventriosum)和迟缓真杆菌(E. lentum)。Zhu等[7] 认
为 , 该菌的许多菌株能产生挥发性脂肪酸和吲哚 ,
然而半数以上的菌株没有鉴定, 因而该菌在恶臭产
生过程中的作用需进一步研究。
1.2.7 梭菌
尽管不同菌株对氧的耐受性不同, 梭菌中大部
分菌株是专性厌氧菌。该菌在 pH 为 6.5~7、温度
30~37 ℃时生长最好。梭菌在厌氧条件生长时能进
行 Stickland 反应, 即以一种氨基酸为氢供体, 进行
氧化脱氨, 另一种氨基酸作为氢的受体进行还原脱
氨, 两者偶联进行氧化还原脱氨, 期间有氨、硫化
氢、挥发性脂肪酸、胺等化合物生成[7]。梭菌产生
的挥发性脂肪酸量由多到少依次为乙酸、丁酸、己
酸、乳酸、甲酸、丙酸、琥珀酸、戊酸、异丁酸、
异己酸和异戊酸[7]。除挥发性脂肪酸外, 该菌的一些
菌株也产生吲哚和酚类化合物。Russel[8]报道在猪粪
中发现该菌的 4 个菌株, 但均未被鉴定。从该菌产
生恶臭物的种类看, Zhu等[7]认为该菌在猪粪恶臭的
产生过程中起着重要作用。
2 猪排泄物中主要恶臭化合物的来源
猪排泄物在微生物作用下厌氧分解产生的恶臭
物质多达 160余种, 主要包括挥发性脂肪酸、酚类、
吲哚类、氨和挥发性胺、含硫化合物[9]。挥发性含
硫化合物主要包括硫化物、甲硫醇和乙硫醇, 来自
粪中硫酸盐的还原和含硫氨基酸的代谢。硫酸盐的
还原可通过同化和异化途径进行 , 在同化途径中 ,
细菌将产生的还原态硫用于细胞的生物合成, 异化
途径中硫酸盐则被用作细菌呼吸的终端电子受体 ,
产生大量的硫化物[10]。猪排泄物中的吲哚和酚类化
合物主要包括吲哚、粪臭素、甲酚和 4-乙酚。酚类
化合物, 如甲酚主要来自猪肠道菌群对酪氨酸和苯
丙氨酸的分解。色氨酸代谢过程中能产生吲哚乙酸,
在猪粪众多菌群的相互作用下随后转变为粪臭素(3-
甲基吲哚)和吲哚[11]。Zhu 等[7]认为, 猪粪主要菌群
中丙酸杆菌、大肠杆菌、真杆菌和梭菌能产生吲哚
和酚类。粪尿中的挥发性脂肪酸包括乙酸、丙酸、
丁酸、戊酸、异戊酸、己酸、异己酸等。挥发性脂
肪酸可来自蛋白质降解过程中氨基酸的脱氨作用和
碳水化合物的分解。在猪的胃肠道, pH为 6~7左右,
在此环境条件下, 氨基酸脱氨基是主要的物质代谢
途径, 产生挥发性脂肪酸、CO2、氢和氨[9]。Zhu 等
[7]认为, 猪粪主要菌群中链球菌、拟杆菌、丙酸杆菌、
乳酸菌、真杆菌和梭菌能产生挥发性脂肪酸。猪排
泄物挥发性胺包括腐胺、尸胺、甲胺、乙胺等。通
常情况下, 脂肪族胺(如甲胺和乙胺)的浓度很低, 新
鲜粪尿排出后, 经过厌氧发酵, 氨基酸很可能发生
脱羧作用, 产生腐胺、尸胺和氨[11]。除氨基酸脱氨
外 , 猪排泄物中氨的另一重要来源为尿素和硝酸
盐。猪粪主要菌群中已发现链球菌、拟杆菌能发酵
底物产氨和胺[7]。
3 猪排泄物恶臭的重要指示物和相关菌群
猪粪产生的恶臭成分复杂, 且各种组分的臭味
相互干扰而非简单叠加 , 这增加了恶臭控制的难
度。目前有两种方法评价恶臭, 一是测定恶臭组分
中单一气体的浓度, 二是直接用人的嗅觉闻臭。然
而, 这两种方法评价恶臭的结果之间并没有很好的
相关性[8]。当评价畜禽粪尿产生的恶臭时, 重点考虑
的是人嗅觉对恶臭刺激物的反应, 如果一种或一组
化合物容易测定且与闻臭法之间有很好的相关性 ,
它就有可能作为猪粪恶臭的指示物 (Indicators of
826 中国生态农业学报 2009 第 17卷


odors)。近几十年来, 许多研究者尽力阐明畜禽粪尿
恶臭各组分气体之间的关系, 试图寻找到恶臭的指
示物。Lunn和 van De Vyver[12]报道, 尽管氨在猪粪
中浓度较高, 在评估粪尿恶臭强度时却被证明是一
个很差的参数。Spoelstra[13]研究表明, 吲哚和粪臭素
浓度在粪尿的存储过程中很可能下降, 因而不能推
荐作为恶臭的指示物。Spoelstra[14]在另一项研究中
报道, 大部分刺激性强、嗅阈值低的恶臭组分缘于
蛋白质的分解, 氨和硫化氢作为猪粪中恶臭的指示
物是不合适的, 氨并不能反映粪尿有机物降解的动
力学特征, 因为大部分粪尿中的氨来源于尿素水解,
而且在甲烷菌利用底物生成甲烷的过程中, 氨的浓
度几乎保持不变。与挥发性有机物相比, 氨对好氧
处理也显示出滞后效应。硫化氢的形成也不能反映
粪尿有机物降解动力学特征, 因为相当一部分硫化
氢来自硫酸盐的还原。因而, 他推荐使用挥发性脂
肪酸(VFAs)作为指示物用于评价粪尿各种恶臭控制
技术的除臭效果。Williams[15]研究也指出, 氨、硫化
物作为猪粪尿恶臭的指示物是没有价值的。Zhu等[7]
的研究结果显示, 与氨和硫化氢相比, 长链或具有
分支的 VFAs作为猪粪尿废水恶臭指示物更为合适。
Zahn 等[16]在对 29 个养猪场的调查发现, C2~9 VFAs
的存在与猪场空气质量下降存最大相关性。以上各
研究者都一致推荐 VFAs 作为猪粪尿中恶臭的指示
物, 因而减少 VFAs 的形成或及时对其转化可能在
猪场粪尿恶臭污染控制过程中起着重要作用。
Zhu[7]等指出, 猪粪中能产生挥发性脂肪酸的本
土菌群很多, 如消化链球菌、梭菌、拟杆菌、真杆
菌、丙酸杆菌等。相比在猪粪中发现的其他菌群, 梭
菌适应生长的温度范围很广, 约在 15~70 ℃(其他
菌群约在 20~45 ℃), 因而在实际粪尿贮存环境下,
梭菌很可能是猪粪尿恶臭的主要产生菌[7]。有资料
显示, 如果环境条件有利, 该菌能通过氨基酸发酵
产生挥发性脂肪酸, 在恶臭产生过程中起着重要作
用[8]。除梭菌外, 真杆菌由于在猪粪中存在数量大,
也可能在长链或分支的挥发性脂肪酸的产生过程中
起着重要作用。根据以上研究是否可推测控制猪粪
真杆菌和梭菌的生长将有助于减少恶臭呢？遗憾的
是, 目前仍缺乏相关的实验证实这个假说。
4 猪排泄物主要恶臭控制技术的微生物学原理
4.1 微生物菌剂
使用微生物菌剂控制畜禽粪尿恶臭的研究很多,
然而成功的报道却很少。Al-Kanani等[17]指出, 畜禽
粪便微生物接种剂不能达到应有效果的原因是猪粪
恶臭组成的复杂性。Ritter[18]认为, 微生物接种剂在
除臭上效果不明显很可能是因为微生物只能消除一
种或几种恶臭化合物, 若消除的这几种化合物与总
恶臭强度相关性很差, 这些菌剂的除臭效果将不明
显。很显然, 消除特定的恶臭物质并不能保证粪尿
中整个恶臭强度的下降, 很可能这些消除的恶臭组
分与恶臭强度间并没有很好的相关性。依据 Zhu
等 [7]观点, 微生物接种剂使用成功的关键是使接入
的微生物成为粪便中的优势菌, 至少, 接入的微生
物能生长、繁殖, 成为本土菌群的一部分, 而要使接
入的微生物能够在猪粪中繁殖, 实际的环境条件不
能大大偏离该菌的最优生长条件。
既然接入的菌群成为粪中优势菌群是除臭效果
的关键, 而实际处理过程中, 粪尿中本土菌群的数
量大且生长更快, 接入的菌群要成为粪中优势菌势
必通过加大菌剂的接种量才能做到, 这在实验室的
处理中是可行的, 但在实际粪尿处理中, 无限制地
加大微生物菌剂的接种量是不现实的。此外, 目前
研制的各种菌剂大多为需氧菌, 而实际的贮粪池条
件却是厌氧或兼性厌氧。结果, 由于氧的缺乏, 接入
的好氧菌很快死亡 , 更谈不上成为粪尿中的优势
菌群。
4.2 通风
通风除臭的一个基本原理就是提供给粪尿中好
氧菌足够的溶解氧, 以提高其活性, 使其成为粪尿
中的优势菌群。好氧菌主要通过三羧酸循环和电子
传递链(而不是发酵)途径分解有机物, 这个过程能
对有机物进行彻底分解, 产生很少的恶臭物质。猪
粪中大多数本土菌群是厌氧菌, 通风提高粪尿中的
溶解氧将抑制这些厌氧菌的生长, 使其很难成为粪
尿中的优势菌群。目前有关通风的研究多集中在怎
样提高通风效率上, 对于微生物在通风过程中的具
体作用研究报道很少[7]。
4.3 pH调节剂
粪尿中的任何化学变化将影响微生物的代谢活
性。pH 很可能是影响粪尿中微生物活性的关键因
素。在讨论猪粪中的主要本土菌群中提到, 最适宜
本土菌群生长的 pH通常是中性或近中性条件。有研
究报道[19], 提高粪尿 pH将有助于减少恶臭的产生。
可能的机制为, 提高 pH 将抑制粪尿中本土菌群的
生长, 另一方面, 更高的 pH 时, 加入的碱能与挥发
性脂肪酸发生反应形成盐, 大大减少挥发性脂肪酸
这一重要恶臭化合物的产生量[7]。
第 4期 黄 灿等: 猪排泄物恶臭产生与控制的微生物学原理 827


4.4 可发酵的碳水化合物
可发酵的碳水化合物主要包括纤维素、半纤维
素、木质素、果胶以及乳糖、菊粉等低聚糖。其除
臭机理主要是可发酵碳水化合物在猪消化道内利用
率很低, 当被猪食用后能够完整到达猪的后部肠道,
被定居于此的微生物作为发酵底物, 并通过改变猪
肠道和粪便中的微生物及其发酵过程, 改变粪尿的
理化性质, 以减少恶臭的产生[20]。Sutton 等[20]表明,
可发酵的碳水化合物能增强猪肠道后段微生物对氮
的同化作用, 增加微生物蛋白的合成, 减少通过肾
排泄的氮(尿氮 , 主要是尿素), 从而增加粪氮含量
(主要是微生物氮)。此外, 可发酵的碳水化合物到达
猪的后段肠道能改变微生物菌落的组成, 作为潜在
的益生素促进双歧杆菌、乳酸杆菌等有益菌的繁殖,
抑制梭菌、真杆菌、大肠杆菌等腐败菌的生长。
Farnworth 等[21]在断奶仔猪日粮中添加 3%或 6%的
洋姜, 通过感官法判断发现可显著减少猪排泄物中
恶臭物质的强度和粪臭素的浓度。洋姜中含有由果
聚糖构成的菊粉, 这些果聚糖添加到日粮中能增加
消化道中双岐杆菌的数量, 竞争性地抑制病原菌大
肠杆菌和梭菌的数量。同时, 这些果聚糖能作为后
消化道的发酵底物, 影响挥发性脂肪酸、胺和含硫
化合物的产生。尽管可发酵的碳水化合物有诸多益
处 , 但其添加量应限制在一定范围内 , 有研究指
出[22], 当乳糖的添加量达到 160 g·kg−1时, 则使消
化道负担过重, 微生物生长反而受到抑制, 同时也
降低了营养物质的消化率。
4.5 植物抑菌剂
牛至是唇形科牛至属多年生草本植物, 在我国
主产于云南、贵州等西南省份。它的茎叶提取物中
含挥发性植物油——牛至油, 其主要成分为酚类化
合物, 如百里香酚、聚酚、香荆芹酚等, 这些酚类化
合物具有明显的抗菌、杀菌、抗氧化及防腐作用, 能
增强动物的免疫能力。我国农业部(农牧发[2001]20
号)在《饲料药物添加剂使用规范》中允许牛至油预
混剂用于饲料中, 以预防及治疗猪、鸡大肠杆菌所
至的下痢, 促进畜禽生长。
畜禽粪尿中的碳水化合物、蛋白质和脂肪的不
完全降解是恶臭气体产生的主要原因, 微生物在恶
臭产生过程中起着重要作用。抑制畜禽粪尿中微生
物的活动将大大减轻畜禽排泄物对环境的危害。
Varel 和 Miller[23]报道, 牛至油提取物麝香草酚和香
荆芹酚以 2 g·kg−1量添加至猪粪尿混合物中能有效
控制恶臭, 23 d 内能抑制任何新的挥发性脂肪酸的
产生, 2 d后总厌氧菌数量从 8.4×1010 cfu·mL−1降至
1.5×107 cfu·mL−1, 28 d后总厌氧菌数量仍维持在该
抑制水平。牛至油是通过改变细胞膜 H+和 K+的渗透
性破坏细胞的内外物质交换平衡, 使细胞内离子成
分发生改变, 导致细胞内关键过程受阻, 从而使细
胞成分渗漏 , 水分失去平衡 , 最终导致细菌死亡 ,
同时进入菌体的酚类还可改变细胞器的膜性结构 ,
使重要细胞器的生理功能丧失, 如改变线粒体膜的
通透性 , 阻止氧化呼吸进程 , 破坏能量代谢 , 并
可进入核糖体、内质网和高尔基体 , 阻碍蛋白质
及毒素等的合成和分泌, 从而抑制病原微生物的生
长[24]。
5 问题与展望
目前, 国内外研究者从猪粪尿排泄物中的主要
本土菌群类属、特性, 各菌群在恶臭化合物产生过
程中的作用, 重要恶臭指示物及主要产生菌, 恶臭
的主要控制技术及其微生物学原理等角度充分说明
了微生物在猪粪尿排泄物恶臭的产生与控制过程中
的重要性。然而, 由于猪粪尿排泄物恶臭成分复杂,
影响因素众多 , 且是一个主观性很强的评价指标 ,
有关恶臭指示物的研究仍需进一步开展和深入。
此外, 猪粪尿排泄物中很多菌株是厌氧或兼性
厌氧菌, 无法通过普通的平板划线法而获得纯培养,
这也是实际研究的菌株仅占本土菌群很小一部分 ,
且很多菌株无法鉴定的真正原因。今后应将传统的
微生物厌氧培养方法与现代微生物分子生物学技术
结合, 动态地了解和掌握不同菌群的生长状态及在
恶臭产生过程中的作用。
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