第二节 正常菌群与动物体
正常人和动物体的体表及与外界相通的腔道中,都存在着某些种类和数量的微生物。在正常情况下,这些微生物不仅对机体无害,而且是有益和必需的。它们在与宿主的长期进化过程中,微生物群的内部及其与宿主之间互相依存、互相制约,形成一个能进行物质、能量及基因交流的动态平衡的生态系统,称为正常菌群(Normal fl ora)。
动物体不同部位的微生物种类与数量是不同的。
一、正常动物体内外微生物的分布
(一)体表微生物
动物体表的细菌很多,其中球菌最多,包括葡萄球菌、链球菌、八叠球菌等,是引起外伤化脓的主要原因,如疖、痈。另外还有大肠肝菌、绿脓杆菌、枯草杆菌等。
(二)消化道的微生物
动物在胚胎期消化道是无菌的,出生后数小时随着吮乳、采食等过程,在消化道内即出现了微生物。口腔中常含有链球菌(甲型或乙型)、乳酸菌、螺旋体、梭形杆菌、白色念珠菌、表皮葡萄球菌、肺炎球菌等。由于胃酸的杀菌作用,健康动物的胃内细菌很少。反刍动物的瘤胃是微生物生活的适宜场所。瘤胃生物区系包括厌氧性纤毛虫和细菌两大类。g瘤胃内容物中含细菌150亿~250亿个。
肠道的微生态系统很复杂,菌群生物量庞大。在肠道的不同部位,由于pH值、营养状况的不同,菌群的种类分布有很大的不同。多数的肠道菌群属共生类型,主要是厌氧菌,如双歧杆菌、乳杆菌、肠球菌等,数量恒定存在。大肠积存有消化后的食物残渣,又有合适酸碱度,适于细菌繁殖,菌量占粪便的1/3。
(三)泌尿生殖道的微生物
家畜的尿道口经常栖居着乳酸杆菌、白色念珠菌、类白喉杆菌、大肠杆菌等。健康家畜的肾脏、睾丸、卵巢、子宫、输卵管无菌。
(四)呼吸系统的微生物
上呼吸道(鼻咽、喉)是与外界相通的腔道,正常情况下有微生物的存在,主要有葡萄球菌、链球菌、肺炎球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌、巴氏杆菌等。正常动物的细支气管末梢、呼吸性细支气管、肺泡、肺脏是无菌的。
二、机会致病菌和菌群失调
机会致病菌是指某些细菌并不主动入侵宿主,但当宿主的免疫屏障被打开或免疫功能异常时,这类细菌就会进入机体的血液或组织,造成感染并致病。这些细菌之所以致病,就在于宿主给它们提供了感染的机会。例如,广泛存在于土壤中的破伤风梭菌芽胞并不感染正常的人和动物体,当机体由于外伤造成肌肉丰厚处的深创时,破伤风梭菌的芽胞就可在创口深部厌氧环境中出芽变成繁殖体,进一步引起破伤风的发生。
正常情况下,正常菌群与宿主、环境间相互协调,维持着一定的生态平衡,对动物是有利的。如果宿主患病、外科手术、环境改变和滥用抗菌药物等,宿主机体某个部位的正常菌群中微生物种类、数量和栖居处将会发生改变,即称为菌群失调。菌群失调的常见诱因主要是使用抗生素、同位素、激素,患有慢性消耗性疾病时肠道、呼吸道、泌尿生殖道的功能失常也是重要原因。去除诱因后一般可使菌群恢复正常,也有长期失调难于逆转的情况。例如,肠道正常菌群中非致病性大肠杆菌占一定比例,它们能分泌大肠菌素,抑制致病性大肠杆菌和其他肠道致病菌生长。当机体长期连续或短期大量口服抗菌药物时,若大肠杆菌对其敏感,则逐渐被杀灭,使肠道微生物菌群的生态平衡破坏,而那些数量极少又对抗菌药物不敏感的致病性大肠杆菌或其他肠道致病菌借机大量增殖,从而成为新的优势菌,往往引起肠道疾病。这种由于肠道正常菌群的生态平衡受到破坏而引起的病理过程称为菌群失调症。调整菌群平衡最直接的方法就是补充有益菌。
三、微生态制剂
所谓微生态制剂,是利用正常微生物或促进微生物生长的物质制成的微生物制剂。也就是说,一切能促进正常菌群生长繁殖及抑制致病菌生长繁殖的制剂都称为微生态制剂。微生态制剂分为益生菌(益生素)、益生元和合生元。
我国目前批准的益生菌菌种有12种:干酪乳酸菌、植物乳杆菌、粪链球菌、屎链球菌、乳酸片球菌、枯草芽胞杆菌、纳豆芽胞杆菌、嗜酸乳杆菌、乳链球菌、啤酒酵母、产朊假丝酵母及沼泽红假单胞菌,都可制备成制剂直接饲喂动物。
益生元不能被宿主消化吸收,也不能被肠道有害菌利用,只能被有益微生物选择性吸收利用或能促进有益菌的活性或繁殖。多种寡糖,如乳果糖、低聚果糖、低聚麦芽糖及棉籽低聚糖等均可作为益生元。
将益生菌和益生元按一定比例结合的生物制剂为合生元,能同时发挥二者的作用。
四、实验动物分类
按微生物学控制标准,可将实验动物分成以下4类。
(一)普通动物(CV)
普通动物是指微生物不受特殊控制的一般动物,在开放条件下饲养,其体内外存在着多种微生物和寄生虫,但不能携带人畜共患病病原的动物。
(二)清洁动物(CL)
清洁动物是要求排除人畜共患病和动物主要传染病病原体的动物。
(三)无特定病原体动物(SPF)
SPF动物是指不存在某些特定的病原微生物及其抗体的动物。但未必没有特定以外的微生物和寄生虫。SPF动物需在屏障条件下进行饲养。
(四)无菌动物(GF)或悉生动物(GN)
无菌动物要求不带有任何用现有方法可检出的微生物。悉生动物要求在无菌动物体上植入一种或数种已知的微生物。
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