微生态基本理论.doc

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1、微生态基本理论作者:荆棘鸟发布日期:2008-12-09查看数:187出自:动物微生态营养、应用技术及发展趋势张日俊（中国农业大学动物营养学国家重点实验室饲料生物技术实验室）1．微生态基本理论概述1.1微生态概念Rusch：细胞水平或分子水平的生态学研究正常微生物与其宿主内环境相互依赖和相互制约的细胞水平和分子水平生态科学生态：生物群体及其所处的环境。1.2正常菌群在动物或人的体内和体表常常存在一层微生物或微生物层(microbialzone)，而且在正常情况下，动物处于健康状态，并未出现异常或致病现象，这一微生物层就是正常微生物群(normalmicrobiota)，或

2、称固有（原籍/内生）菌群。否则称过路菌。它对动物体非但无害，而且有益；不仅有益，而且是必要的、不可缺少的；生理系统（第十三系统）人或单胃动物消化道中寄居大量细菌。LucKey估计，人或动物消化道中含1014细菌细胞，而人体或动物细胞仅为1013人粪便湿重的40%以上是细菌细胞单胃动物（猪、兔、禽）微生物量：50亿～500亿/g湿粪，500～1000种。但计数法，有85%无法培养得到。1.3肠道微生态系的组成微生态系的组成：正常微生物群在动物体内定居是在长期历史进化过程中，微生物通过适应和自然选择的结果，在微生物与微生物之间，微生物与动物体之间，微生物、动物体及其环境三者之

3、间形成一个相互依赖，相互制约的呈动态平衡的微生态系（称“微生态三角”）。例如：健康猪的皮肤上有金黄色葡萄球菌，消化道中有大肠杆菌、沙门氏菌、轮状病毒，呼吸道中有多杀巴氏杆菌，生殖道中有螺旋体、大肠杆菌、抗酸性细菌。猪的健康受损、免疫功能低下时，正常微生物群的结构遭到破坏，出现生态失调时，才有可能表现致病作用。1.4微生态平衡微生态平衡(eubiosis)：在长期历史进化过程中，正常微生物的各级生态组织结构（种属、比例）与宿主（不同发育阶段的动物）体内、体表的相应生态空间结构（粘膜、皮肤等的组织结构）相互作用的生理性统一体，这个统一体的内部结构（菌群结构和其所处的环境结构）

4、和存在状态（和平共处）就是微生态平衡。存在状态：和平共处，细胞间、分子间相、互作用状态。1.5影响微生态平衡的因素1.5.1环境的影响（1）空气成分（氧少、氨多、病原微生物多）以及气温突变：使宿主生理机能严重失调，造成疾病发生，进而影响菌群。（2）饲料与饮水：饲料变质、养分不全，饮水污染，造成宿主的代谢紊乱或感染。（3）化学物质与辐射：使组织、器官损伤，自然防御机制受破坏，免疫机能降低，导致微生物感染。特点是间接作用，主要是改变了宿主的生理功能，致使菌群失调。1.5.2宿主的影响菌群平衡（1）免疫状态：宿主的免疫机能是抗感染、防卫以及清除正常微生物群代谢产物－内毒素。当免

5、疫功能缺陷、抑制、损害，均可造成微生态失调。（2）遗传：正常微生物群的组成与数量，存在种属、个体间的差别。可能是控制正常菌群组成与数量的因素之一。（3）生理状态：影响正常微生物的定植和数量。胃酸减少或缺乏，使胃内正常菌群菌数减少；肠蠕动过速与缓慢，菌群存留时间及繁殖数量；胆汁酸分泌减少，肠道粘液过少等，降低菌群的定植与数量。1.5.3微生物菌群本身影响菌群平衡正常微生物菌群的自身状态（有益和有害微生物的组成、比例）以及种群间相互关系的失调都影响菌群平衡。1.6微生态平衡的作用能够保证动物消化道机能正常和健康；能够产生非特异性免疫调节因子，提高动物免疫能力；能够合成蛋白酶、

6、淀粉酶等，提高常规养分利用率；能够增强消化力：微生物能利用纤维素、半纤维素、果胶、几丁质、植酸磷等动物自身不能利用的物质的能力，从食物细胞释放出养分；能够合成维生素和菌体蛋白，丰富营养。未知生长因子，促进生长。1.7动物微生态失调微生态失调(dysbiosis)：指正常微生物菌群之间，正常微生物与其宿主之间的微生态平衡，在外环境影响下，由生理性组合转变为病理性组合的状态。dys-有病的；biosis生命。失调的内涵：（1）菌间的比例失调：正常菌群之间微生物群落的平衡状态遭到破坏；（2）菌与宿主的生态失调：如宿主患病或抗生素过度使用，菌与宿主的平衡遭到破坏。（3）菌、宿主与

7、外环境的失调：如气温突然变冷引起腹泻。微生态失调的主要表现有：菌群的种类、数量和定位的变化（间接可见）以及宿主患病或出现病理变化（直接可见）。菌群间的关系有助生、抗生和偏生。（1）助生(mutualism)：是指两种或两种以上共同生长的微生物互相受益，保持微生物菌群的平衡状态。（2）抗生(antibiosis)：是指使用抗生素等药物后，微生物菌群间比例失调。（3）偏生(即偏害共生amensalism/偏利共生commensalism)：是指两种微生物共同生长时，一方产生抑制另一方生长的因子。如病原菌产生抑制正常菌的因子。微生态