1、动物微生态基础知识 动物微生态基础知识动物微生态基础知识Knowleage about animel microecologyBaolai-leelai Bio-Tech一个神秘的未知世界 动物微生态基础知识动物微生态基础知识Knowleage about animel microecologyBaolai-leelai Bio-TechRhinitisSinusitisPeriodontopathyDental cariesDermatitisAcneArtherosclerosisEndocarditisBacterial vaginitisMycotic vaginitisIBDIBSD
2、iarrheaConstipationMalabsorption syndromeAsthmaAllergiesObesityDiabetesAutismDepression10 x more bacterial cells in the human body than there are human tissue cells60%are unknown and 80%unculturable Gastrointestinal tract is largest immune organ in human body(80%of immune system)美国田纳西州立大学的 C.Savage教
3、授2002年在日本东京召开的“肠内菌世界”国际学术会上指出：“正常微生物群是人体的一个特殊器官”Science,June 2005,308:1635-1638 动物微生态基础知识动物微生态基础知识Knowleage about animel microecologyBaolai-leelai Bio-Tech它们已经被生命科学家称为动物的第十一大系统，与动物的生长发育、新陈代谢、生老病死紧密相联家禽嗉囊的电镜照片家禽嗉囊的电镜照片1500倍（粘膜层细菌）倍（粘膜层细菌）动物微生态基础知识动物微生态基础知识Knowleage about animel microecologyBaolai-lee
4、lai Bio-Tech家禽盲肠的电镜照片家禽盲肠的电镜照片3000倍（粘膜层细菌）倍（粘膜层细菌）动物微生态基础知识动物微生态基础知识Knowleage about animel microecologyBaolai-leelai Bio-Tech家禽小肠的电镜照片家禽小肠的电镜照片10000倍（粘膜层细菌）倍（粘膜层细菌）动物微生态基础知识动物微生态基础知识Knowleage about animel microecologyBaolai-leelai Bio-Tech家禽小肠的电镜照片家禽小肠的电镜照片40000倍（粘膜层细菌）倍（粘膜层细菌）动物微生态基础知识动物微生态基础知识Know
5、leage about animel microecologyBaolai-leelai Bio-TechLegion of Little Helpers in the Gut Keeps Us Aliveby Rick Weiss,printed June 5,2006,Washington Post.In fact,its time to stop thinking of yourself as a single living thing at all,say the scientists behind the new work.Better to see yourself as a su
6、per-organism,they say:a hybrid creature consisting of about 10 percent human cells and 90 percent bacterial cells.To ignore our microbial side would be to ignore an important contributor to our health and our biology,Gordon said.One question we need to tackle is:Is there such a thing as a core micro
7、biome,a set of organisms or bacterial genes you find in most or all individuals?Fraser-Liggett said.第一基因组：来自先天遗传第二基因组：后天进入人体而获得的微生物组，又称“元基因组”元基因组数量是自身基因组的100倍。是当今全球生命科学的研究热点。肠道微生态的最新研究The last research on intestinal microecology 动物微生态基础知识动物微生态基础知识Knowleage about animel microecologyBaolai-leelai Bio-
8、Tech肠道的生理功能不仅是食物的消化和营养的吸收，肠道的生理功能不仅是食物的消化和营养的吸收，而且也是体内最大的免疫器官而且也是体内最大的免疫器官需氧菌 兼性厌氧菌 厌氧菌猪肠道微生态的建立和演替猪肠道微生态的建立和演替 猪出生时，肠道是无菌的，不久就有数种微生物猪出生时，肠道是无菌的，不久就有数种微生物浸入肠道，经过生长、繁殖，逐渐形成一个微生物群浸入肠道，经过生长、繁殖，逐渐形成一个微生物群体。仔猪出生体。仔猪出生24小时内在空肠、回肠、盲肠和直肠就小时内在空肠、回肠、盲肠和直肠就定植了双歧杆菌、大肠杆菌、乳杆菌、消化球菌、肠定植了双歧杆菌、大肠杆菌、乳杆菌、消化球菌、肠球菌、小梭菌、拟
9、杆菌和酵母菌。到球菌、小梭菌、拟杆菌和酵母菌。到8-22日龄达最高日龄达最高峰并形成一个定型的菌群，以双歧杆菌、拟杆菌、乳峰并形成一个定型的菌群，以双歧杆菌、拟杆菌、乳杆菌、大肠杆菌和消化球菌占优势。杆菌、大肠杆菌和消化球菌占优势。42日龄后随着年日龄后随着年龄增长各个菌群的数量略有下降，其原因可能与猪的龄增长各个菌群的数量略有下降，其原因可能与猪的营养与饲料结构的变化有关，如粗纤维等成分的增多。营养与饲料结构的变化有关，如粗纤维等成分的增多。动物微生态基础知识动物微生态基础知识Knowleage about animel microecologyBaolai-leelai Bio-Tech家
10、禽肠道微生态的建立与作用家禽肠道微生态的建立与作用鸡在胚胎期一般是无菌的，但在出壳时，雏鸡受到外鸡在胚胎期一般是无菌的，但在出壳时，雏鸡受到外界环境细菌的污染，在消化道内很快就有大量细菌生界环境细菌的污染，在消化道内很快就有大量细菌生长繁殖，逐渐适应定植下来，形成一个微生物群体。长繁殖，逐渐适应定植下来，形成一个微生物群体。研究雏鸡、育成鸡和成年鸡肠道后段菌群的变化，发研究雏鸡、育成鸡和成年鸡肠道后段菌群的变化，发现雏鸡随日龄增长，双岐杆菌与大肠杆菌明显增加，现雏鸡随日龄增长，双岐杆菌与大肠杆菌明显增加，肠球菌与厌氧弯曲杆菌逐渐减少，而乳杆菌、消化球肠球菌与厌氧弯曲杆菌逐渐减少，而乳杆菌、消化
11、球菌、类杆菌、葡萄球菌、芽孢杆菌的变化不大。菌、类杆菌、葡萄球菌、芽孢杆菌的变化不大。动物微生态基础知识动物微生态基础知识Knowleage about animel microecologyBaolai-leelai Bio-Tech 动物微生态基础知识动物微生态基础知识Knowleage about animel microecologyBaolai-leelai Bio-Tech菌群平衡动物健康菌群失调，细菌比例紊乱，导致疾病。动物微生态基础知识动物微生态基础知识Knowleage about animel microecologyBaolai-leelai Bio-Tech动物的微生态
12、平衡与失调动物的微生态平衡与失调 正常情况下动物的微生态菌群保持在一种合理的动态正常情况下动物的微生态菌群保持在一种合理的动态平衡中，需氧菌与厌氧菌、阳性菌和阴性菌，微生物的平衡中，需氧菌与厌氧菌、阳性菌和阴性菌，微生物的种群与数量都保持一定的比例。如健康仔猪小肠的需氧种群与数量都保持一定的比例。如健康仔猪小肠的需氧菌与厌氧菌之比为菌与厌氧菌之比为1：100，即，即99%以上是厌氧菌；在大以上是厌氧菌；在大场内两者的比例为场内两者的比例为1：1000。当仔猪出现腹泻时，它们。当仔猪出现腹泻时，它们的比例发生严重失调，在仔猪小肠表现为的比例发生严重失调，在仔猪小肠表现为1：1，在大肠，在大肠表现
13、为表现为1：100。环境变化、动物生病、应激、饲料改变、。环境变化、动物生病、应激、饲料改变、抗生素等都可能带来微生态失调。抗生素等都可能带来微生态失调。动物微生态基础知识动物微生态基础知识Knowleage about animel microecologyBaolai-leelai Bio-Tech大肠杆菌是肠道条件性致病菌 动物微生态基础知识动物微生态基础知识Knowleage about animel microecologyBaolai-leelai Bio-Tech原籍菌群、外籍菌群和定植、粘附原籍菌群、外籍菌群和定植、粘附 美国哈佛大学杜鲍教授率先提出了这两个概念。原籍菌群是在长
14、期历史美国哈佛大学杜鲍教授率先提出了这两个概念。原籍菌群是在长期历史进化过程中形成的，与宿主的共生关系极为密切，对宿主是有益菌，因而进化过程中形成的，与宿主的共生关系极为密切，对宿主是有益菌，因而也称为固有菌群。而外籍菌群在其非特异性宿主体内，必须要适应环境，也称为固有菌群。而外籍菌群在其非特异性宿主体内，必须要适应环境，耐受免疫屏障和生物拮抗等才能生存和发展，否则将被排除。耐受免疫屏障和生物拮抗等才能生存和发展，否则将被排除。原籍菌群都具有定植能力，具有在宿主生长、繁殖和延续后代的能力。原籍菌群都具有定植能力，具有在宿主生长、繁殖和延续后代的能力。动物出生后几个小时至几天，就会出现各部位的特
15、异性微生物定植，哪个动物出生后几个小时至几天，就会出现各部位的特异性微生物定植，哪个部位定植哪种微生物都是一定的，是微生物与宿主两方面共同的遗传学机部位定植哪种微生物都是一定的，是微生物与宿主两方面共同的遗传学机制决定的。定植则依靠微生物对宿主的粘附，而这种粘附是有特异性的。制决定的。定植则依靠微生物对宿主的粘附，而这种粘附是有特异性的。如大肠杆菌的如大肠杆菌的I型菌毛末端的蛋白质配体仅特异性的与上皮细胞、真皮细胞型菌毛末端的蛋白质配体仅特异性的与上皮细胞、真皮细胞和红细胞等表面的和红细胞等表面的D-甘露糖受体相结合。甘露糖受体相结合。微生物定植后就是繁殖与尽快形成一定的优势种群地位，还要抵抗
16、其他微生物定植后就是繁殖与尽快形成一定的优势种群地位，还要抵抗其他微生物的竞争，以及耐受宿主的免疫屏障作用。微生物的竞争，以及耐受宿主的免疫屏障作用。动物微生态基础知识动物微生态基础知识Knowleage about animel microecologyBaolai-leelai Bio-Tech 动物微生态基础知识动物微生态基础知识Knowleage about animel microecologyBaolai-leelai Bio-Tech肠道肠道肠道菌群多样性及菌群演替肠道菌群多样性及菌群演替 动物微生态基础知识动物微生态基础知识Knowleage about animel micr
17、oecologyBaolai-leelai Bio-Tech 动物和人的消化道微生物群落极具多样性，一般有动物和人的消化道微生物群落极具多样性，一般有1000-4000个种群，个种群，每克肠道内容物含有多达每克肠道内容物含有多达100亿个活菌体。动物体患病或者使用抗生素导亿个活菌体。动物体患病或者使用抗生素导致微生物群落多样性降低，而种群的多少，决定菌群平衡的稳定性。致微生物群落多样性降低，而种群的多少，决定菌群平衡的稳定性。动物消化道从前端到后端，分别分布着需氧菌、兼性厌氧菌和专性厌动物消化道从前端到后端，分别分布着需氧菌、兼性厌氧菌和专性厌氧菌，其中兼性厌氧菌起到很大的缓冲作用，在有氧时起
18、作用，无氧时氧菌，其中兼性厌氧菌起到很大的缓冲作用，在有氧时起作用，无氧时也起作用。也起作用。微生态演替是指正常微生物群，受自然或人为因素的影响，在微生态微生态演替是指正常微生物群，受自然或人为因素的影响，在微生态空间中发生、发展和消亡的过程。临床上使用抗生素，往往伴有正常微空间中发生、发展和消亡的过程。临床上使用抗生素，往往伴有正常微生物群的演替过程。正常的生理性演替如出生动物首先定居的多是需氧生物群的演替过程。正常的生理性演替如出生动物首先定居的多是需氧菌和兼性厌氧菌，在生长过程中消耗了氧气，创造了厌氧环境，随后厌菌和兼性厌氧菌，在生长过程中消耗了氧气，创造了厌氧环境，随后厌氧菌开始生长，
19、成为先定植菌的竞争对手，并占据了优势，而先定植的氧菌开始生长，成为先定植菌的竞争对手，并占据了优势，而先定植的需氧菌则降为第二位。动物的食物结构发生变化，也导致生理性演替。需氧菌则降为第二位。动物的食物结构发生变化，也导致生理性演替。抗生素、激素、同位素、疾病状态、外部环境变化、运输、感染、应抗生素、激素、同位素、疾病状态、外部环境变化、运输、感染、应激等则导致病理性演替。在菌群正常时，感染是不易成功的，如果感染激等则导致病理性演替。在菌群正常时，感染是不易成功的，如果感染成功，必须首先破坏正常菌群的生态平衡。成功，必须首先破坏正常菌群的生态平衡。动物微生态基础知识动物微生态基础知识Knowl
20、eage about animel microecologyBaolai-leelai Bio-Tech定位转移与抗生素引发内源性感染定位转移与抗生素引发内源性感染 动物微生态基础知识动物微生态基础知识Knowleage about animel microecologyBaolai-leelai Bio-Tech 定位转移是指微生物群离开其原籍，游动到其他部位或环境且定植定位转移是指微生物群离开其原籍，游动到其他部位或环境且定植下来，在一个生态区域内，有外籍菌定植，就意味着生态失调。如临床下来，在一个生态区域内，有外籍菌定植，就意味着生态失调。如临床大量应用抗生素的白痢病仔猪，常常看到耐药性
21、的大肠杆菌向呼吸道转大量应用抗生素的白痢病仔猪，常常看到耐药性的大肠杆菌向呼吸道转移引起肺炎或胸部感染，也可定植于泌尿道引起肾炎、膀胱炎，或定植移引起肺炎或胸部感染，也可定植于泌尿道引起肾炎、膀胱炎，或定植于阴道引起阴道炎。正常情况这种定位转移不容易发生。于阴道引起阴道炎。正常情况这种定位转移不容易发生。定位转移的诱因包括物理因素、化学因素、抗生素、疾病和免疫力下定位转移的诱因包括物理因素、化学因素、抗生素、疾病和免疫力下降。如抗生素的使用消灭了敏感的正常菌群成员，其位置被耐药性菌群降。如抗生素的使用消灭了敏感的正常菌群成员，其位置被耐药性菌群占领，表现出定位转移。大肠杆菌是肠道原籍菌，当呼吸
22、道正常菌群因占领，表现出定位转移。大肠杆菌是肠道原籍菌，当呼吸道正常菌群因使用抗生素而受到抑制后，大肠杆菌便可转移到呼吸道，引起感染。使用抗生素而受到抑制后，大肠杆菌便可转移到呼吸道，引起感染。抗生素往往会促进耐药性的少数过路菌或外籍菌生长繁殖，如全身性抗生素往往会促进耐药性的少数过路菌或外籍菌生长繁殖，如全身性白色念珠菌、绿脓杆菌或肺炎杆菌的感染。白色念珠菌、绿脓杆菌或肺炎杆菌的感染。定位转移从浅入深又分为体表阶段、上皮细胞阶段、淋巴组织阶段、定位转移从浅入深又分为体表阶段、上皮细胞阶段、淋巴组织阶段、网状内皮细胞系统阶段，直至浸染本无微生物定植的部位和组织，如血网状内皮细胞系统阶段，直至浸
23、染本无微生物定植的部位和组织，如血行感染，浸染内脏组织、器官等。行感染，浸染内脏组织、器官等。动物微生态基础知识动物微生态基础知识Knowleage about animel microecologyBaolai-leelai Bio-Tech 动物微生态基础知识动物微生态基础知识Knowleage about animel microecologyBaolai-leelai Bio-Tech协同、拮抗协同、拮抗 微生态系统中的各种微生物个体间和种群间会发生各种不同的相互关微生态系统中的各种微生物个体间和种群间会发生各种不同的相互关系，微生物种群内个体间的正性相互关系叫做协同，是微生物间互相提
24、系，微生物种群内个体间的正性相互关系叫做协同，是微生物间互相提供必要的营养物质或生长因子而产生的。而两种微生物共同生存时为获供必要的营养物质或生长因子而产生的。而两种微生物共同生存时为获得能源、空间、生长因子而发生的争夺现象，叫做拮抗。得能源、空间、生长因子而发生的争夺现象，叫做拮抗。协同又细分为单利协同：一方受益，另一方不受影响；中立：相互协同又细分为单利协同：一方受益，另一方不受影响；中立：相互间不发生任何影响；互惠互利：共同生活，互相受益。间不发生任何影响；互惠互利：共同生活，互相受益。拮抗又细分为竞争共存：虽然竞争，但和平相处；相互排斥：一方必拮抗又细分为竞争共存：虽然竞争，但和平相处
25、；相互排斥：一方必须战胜另一方，失败者将被排除出这个环境。此外还有单害共生、寄生、须战胜另一方，失败者将被排除出这个环境。此外还有单害共生、寄生、吞噬等。吞噬等。动物微生态基础知识动物微生态基础知识Knowleage about animel microecologyBaolai-leelai Bio-Tech微生态失调微生态失调 微生态失调是指正常微生物群之间，及其与宿主之间的微生态平衡，微生态失调是指正常微生物群之间，及其与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。它包括两个在外环境影响下，由生理性组合转变为病理性组合的状态。它包括两个方面的内容：一方面是正
26、常微生物群的种类、数量和定位的变化，另一方面的内容：一方面是正常微生物群的种类、数量和定位的变化，另一方面是宿主表现出患病，这两方面互为因果。方面是宿主表现出患病，这两方面互为因果。微生态失调可以分为以下四类情形：微生态失调可以分为以下四类情形：菌群失调：一度失调是正常菌群在组成和数量的变化，没有临床表现菌群失调：一度失调是正常菌群在组成和数量的变化，没有临床表现可以自然恢复。二度失调由生理波动转为病理波动，在临床有慢性病表可以自然恢复。二度失调由生理波动转为病理波动，在临床有慢性病表现，是不可逆的。三度失调临床表现为急性症状，引发二重感染。现，是不可逆的。三度失调临床表现为急性症状，引发二重
27、感染。定位转移：病原微生物开始出现定位转移。定位转移：病原微生物开始出现定位转移。血行感染：血行感染既是原籍菌易位传播的一种途径，又是一种易位血行感染：血行感染既是原籍菌易位传播的一种途径，又是一种易位感染。血性感染分为菌血症和脓毒败血症。感染。血性感染分为菌血症和脓毒败血症。易位病灶：正常微生物群因其他诱因所致，在远隔的脏器或组织形成易位病灶：正常微生物群因其他诱因所致，在远隔的脏器或组织形成病灶，例如脑、肝、肾、腹腔、盆腔等的脓肿。病灶，例如脑、肝、肾、腹腔、盆腔等的脓肿。动物微生态基础知识动物微生态基础知识Knowleage about animel microecologyBaolai
28、-leelai Bio-Tech菌群失调定位转移易位病灶血行感染 动物微生态基础知识动物微生态基础知识Knowleage about animel microecologyBaolai-leelai Bio-Tech感染的概念感染的概念 在传染病学中，感染指病原微生物侵入动物体并在体内生长、繁殖，在传染病学中，感染指病原微生物侵入动物体并在体内生长、繁殖，对动物体引起一系列病理过程。而在微生态学中，感染是指一定条件下对动物体引起一系列病理过程。而在微生态学中，感染是指一定条件下动物体内原籍菌群发生易位、数量发生增减或易主，而动物体从生态平动物体内原籍菌群发生易位、数量发生增减或易主，而动物体从
29、生态平衡转化为生态失调。衡转化为生态失调。感染是一种自然现象，并非全是坏事。如果感染引起了免疫，控制了感染是一种自然现象，并非全是坏事。如果感染引起了免疫，控制了宿主不再受侵犯和更大的感染，那么感染就是制止感染的最后措施。如宿主不再受侵犯和更大的感染，那么感染就是制止感染的最后措施。如疫苗的预防接种，就是用人工感染来代替自然感染来达到预防感染的目疫苗的预防接种，就是用人工感染来代替自然感染来达到预防感染的目的。所以说，感染是普遍的，而发病是偶然的，死亡更是偶然的。的。所以说，感染是普遍的，而发病是偶然的，死亡更是偶然的。感染共分为内源性感染、外源性感染。内源性感染是指动物体自身的感染共分为内源
30、性感染、外源性感染。内源性感染是指动物体自身的正常微生物成员引起的感染，如耐药性大肠杆菌在一定条件下引起宿主正常微生物成员引起的感染，如耐药性大肠杆菌在一定条件下引起宿主的自身感染。外源性感染就是外源致病性微生物引起的感染。的自身感染。外源性感染就是外源致病性微生物引起的感染。动物微生态基础知识动物微生态基础知识Knowleage about animel microecologyBaolai-leelai Bio-Tech肠道粘膜感染的发生过程和机体免疫反应 动物微生态基础知识动物微生态基础知识Knowleage about animel microecologyBaolai-leelai
31、Bio-Tech 动物微生态基础知识动物微生态基础知识Knowleage about animel microecologyBaolai-leelai Bio-Tech 动物微生态基础知识动物微生态基础知识Knowleage about animel microecologyBaolai-leelai Bio-Tech抗生素疗法抗生素疗法 感染发生以后，传统思维模式就是选择抗生素进行干预治疗。那么感染发生以后，传统思维模式就是选择抗生素进行干预治疗。那么这种方法是否真正科学合理呢？事实上是抗生素不仅没有解决感染问题，这种方法是否真正科学合理呢？事实上是抗生素不仅没有解决感染问题，而是带来越来越
32、严重的感染。而是带来越来越严重的感染。首先是抗生素破坏了正常的微生物生态平衡，摧毁了动物体内所拥有首先是抗生素破坏了正常的微生物生态平衡，摧毁了动物体内所拥有的正常微生物屏障，使那些原来被菌群屏障所抑制的内源性原因菌和外源的正常微生物屏障，使那些原来被菌群屏障所抑制的内源性原因菌和外源性原因菌得以大量繁殖。先给小鼠服用链霉素扰乱其肠道正常菌群，再口性原因菌得以大量繁殖。先给小鼠服用链霉素扰乱其肠道正常菌群，再口服感染沙门氏菌，实验小鼠最低只需服感染沙门氏菌，实验小鼠最低只需10个沙门氏菌就可腹泻，而未经链霉个沙门氏菌就可腹泻，而未经链霉素处理的对照组则至少需要素处理的对照组则至少需要100万个
33、沙门氏菌才能出现腹泻症状。万个沙门氏菌才能出现腹泻症状。抗生素带来耐药性和耐药菌株的增加，而且耐药性可以通过质粒在细抗生素带来耐药性和耐药菌株的增加，而且耐药性可以通过质粒在细菌中传递，在所以肠道细菌中，大肠杆菌和绿脓杆菌的传递作用最强。大菌中传递，在所以肠道细菌中，大肠杆菌和绿脓杆菌的传递作用最强。大肠杆菌可将耐药性质粒传递给金黄色葡萄球菌、假单胞杆菌、变形杆菌、肠杆菌可将耐药性质粒传递给金黄色葡萄球菌、假单胞杆菌、变形杆菌、伤寒杆菌、痢疾杆菌等不同种属的细菌。伤寒杆菌、痢疾杆菌等不同种属的细菌。统计表明，各国各地区治病菌出现的频率与抗生素呈现正相关，一般统计表明，各国各地区治病菌出现的频率
34、与抗生素呈现正相关，一般来说，抗生素使用愈广、种类愈多，发生菌群失调和感染的频率愈高，而来说，抗生素使用愈广、种类愈多，发生菌群失调和感染的频率愈高，而耐药性愈强的菌愈会占优势。耐药性愈强的菌愈会占优势。动物微生态基础知识动物微生态基础知识Knowleage about animel microecologyBaolai-leelai Bio-Tech滥用滥用“抗生素抗生素”带来那些严重危害？带来那些严重危害？抗生素不仅没有解决感染问题，反而造成越来越严重的感染。滥用抗生素的后果是选育出一批致病性更强，危害滥用抗生素的后果是选育出一批致病性更强，危害更大的耐药性微生物，广泛的流行。这个问题业已
35、更大的耐药性微生物，广泛的流行。这个问题业已构成一个严重的流行病学及公共卫生问题，其深远构成一个严重的流行病学及公共卫生问题，其深远影响是不可估量的。影响是不可估量的。动物微生态基础知识动物微生态基础知识Knowleage about animel microecologyBaolai-leelai Bio-Tech抗生素带来严重的副作用抗生素带来严重的副作用 感染发生以后，传统思维模式就是选择抗生素进感染发生以后，传统思维模式就是选择抗生素进行干预治疗。那么这种方法是否真正科学合理呢？行干预治疗。那么这种方法是否真正科学合理呢？事事实上是抗生素不仅没有解决感染问题，而是带来越来实上是抗生素不
36、仅没有解决感染问题，而是带来越来越严重的感染。越严重的感染。首先是抗生素破坏了正常的微生物生态平衡，摧首先是抗生素破坏了正常的微生物生态平衡，摧毁了动物体内所拥有的正常微生物屏障，使那些原来毁了动物体内所拥有的正常微生物屏障，使那些原来被菌群屏障所抑制的内源性原因菌和外源性原因菌得被菌群屏障所抑制的内源性原因菌和外源性原因菌得以大量繁殖。以大量繁殖。抗生素带来耐药性和耐药菌株的增加，而且耐药抗生素带来耐药性和耐药菌株的增加，而且耐药性可以通过质粒在细菌中传递，在肠道细菌中，大肠性可以通过质粒在细菌中传递，在肠道细菌中，大肠杆菌和绿脓杆菌的传递作用最强。大肠杆菌可将耐药杆菌和绿脓杆菌的传递作用最
37、强。大肠杆菌可将耐药性质粒传递给金黄色葡萄球菌、假单胞杆菌、变形杆性质粒传递给金黄色葡萄球菌、假单胞杆菌、变形杆菌、伤寒杆菌、痢疾杆菌等不同种属的细菌。菌、伤寒杆菌、痢疾杆菌等不同种属的细菌。动物微生态基础知识动物微生态基础知识Knowleage about animel microecologyBaolai-leelai Bio-Tech Antibiotics are widely used in modern livestock and poultry production to treat sick animals,but they are also administered in s
38、ubtherapeutic doses to protect animals against disease and to promote growth.Antibiotics are fed to food animals at low doses,often over long periods of time,creating a breeding ground for new and resistant bacteria and a potentially hazardous workplace.Overusing of Antibiotics 动物微生态基础知识动物微生态基础知识Kno
39、wleage about animel microecologyBaolai-leelai Bio-TechA key contributor to the rise of antibiotic-resistant bacteria is the overuse of drugs on industrial farms.动物微生态基础知识动物微生态基础知识Knowleage about animel microecologyBaolai-leelai Bio-Tech The development of resistance toward antimicrobial agents is at
40、tributable to one of multiple mechanisms Resistant bacteria pass genetic material associated with resistance on to other bacteria.动物微生态基础知识动物微生态基础知识Knowleage about animel microecologyBaolai-leelai Bio-TechMechanism of resistance and virulence gene transfer：transformation，transduction and conjugation
41、.动物微生态基础知识动物微生态基础知识Knowleage about animel microecologyBaolai-leelai Bio-TechAntibiotics play a role of inducing and selecting during the development of drug resistance.动物微生态基础知识动物微生态基础知识Knowleage about animel microecologyBaolai-leelai Bio-Tech 统计表明，各国各地区治病菌出现的频率与抗生素呈现正相关。一统计表明，各国各地区治病菌出现的频率与抗生素呈现正相关
42、。一般来说，抗生素使用愈广、种类愈多，发生菌群失调和感染的频率愈高，般来说，抗生素使用愈广、种类愈多，发生菌群失调和感染的频率愈高，而耐药性愈强的菌愈会占优势。而耐药性愈强的菌愈会占优势。喹诺酮先锋霉素氨基糖苷类碳青霉烯类多粘菌素 抗生素的使用已经超过70年，但世界渐渐开始认识到滥用这种强效药物是需要付出代价的。消失的微生物解释了抗生素是如何影响人体内的微生物，从而影响人类健康。马丁布莱泽博士（美国总统防治耐药细菌顾问委员会主席）所呼吁的在日常生活、临床和农业中慎重使用抗生素，将成为全球公共卫生体系需要严肃考虑的议题。动物微生态基础知识动物微生态基础知识Knowleage about anim
43、el microecologyBaolai-leelai Bio-Tech 目前畜牧业生产中分离到的致病性大肠杆菌、沙门氏目前畜牧业生产中分离到的致病性大肠杆菌、沙门氏菌、鸭疫里默氏菌、副鸡禽杆菌等等对我国兽医临床常用菌、鸭疫里默氏菌、副鸡禽杆菌等等对我国兽医临床常用药物已普遍产生耐药性。药物已普遍产生耐药性。以宝来利来生物研究院测试山东以宝来利来生物研究院测试山东境内大肠杆菌境内大肠杆菌K88、K99株的耐药性试验为例，平均耐受株的耐药性试验为例，平均耐受17种常用抗生素。种常用抗生素。pXZ序列分析序列分析6859168591694806948010481048191819182084-2
44、8402084-284073315733157373173731 动物微生态基础知识动物微生态基础知识Knowleage about animel microecologyBaolai-leelai Bio-Tech 抗生素促进了耐药性致病微生物的定位转移。大量使用抗生素的动抗生素促进了耐药性致病微生物的定位转移。大量使用抗生素的动物，可见耐药性大肠杆菌等肠道菌向呼吸道转移，引起肺炎及肺部感染。物，可见耐药性大肠杆菌等肠道菌向呼吸道转移，引起肺炎及肺部感染。这是因为抗生素增加了呼吸道部位的敏感性，促进了肠道菌向呼吸道的这是因为抗生素增加了呼吸道部位的敏感性，促进了肠道菌向呼吸道的转移。转移。抗
45、生素破坏正常菌群生态平衡后，动物的粘膜免疫遭到破坏，导致抗生素破坏正常菌群生态平衡后，动物的粘膜免疫遭到破坏，导致机体免疫机能降低。免疫机能降低程度与抗生素抗菌谱、药物剂量及用机体免疫机能降低。免疫机能降低程度与抗生素抗菌谱、药物剂量及用药时间有关。抗菌谱越广，用药剂量越大，给药时间越长，机体免疫机药时间有关。抗菌谱越广，用药剂量越大，给药时间越长，机体免疫机能降低程度越明显。能降低程度越明显。大量使用抗生素还导致动物维生素大量使用抗生素还导致动物维生素K与维生素与维生素B等的缺乏。等的缺乏。滥用抗生素的后果是选育出一批致病性更强，危害更大的耐药性微生滥用抗生素的后果是选育出一批致病性更强，危
46、害更大的耐药性微生物，广泛的流行。物，广泛的流行。这个问题业已构成一个严重的流行病学及公共卫生问这个问题业已构成一个严重的流行病学及公共卫生问题，其深远影响是不可估量的。题，其深远影响是不可估量的。动物微生态基础知识动物微生态基础知识Knowleage about animel microecologyBaolai-leelai Bio-Tech致致病病菌菌致病致病病毒病毒毒毒素素sIgAsIgAsIgAsIgA干扰素干扰素NKNK细胞细胞巨噬巨噬细胞细胞溶菌酶补体嗜中性粒细胞吞噬细胞主主动动免免疫疫正常正常菌从菌从黏黏液液上皮上皮细胞细胞(抗生素）抗生素）抗生素抗生素的替代的替代Probio
47、tics 益生素(until 1989),now the term“direct-fed microbials”(DFM)FDA/U.S.微生态制剂Prebiotics 益生元Organic acid 有机酸Enzymes 酶制剂Essential oil or/and Herbs and plant extracts 中草药,植物提取物及精油Fructooligosaccharides 低聚果糖(化学益生素)Stimulate immune response 免疫增强剂 动物微生态基础知识动物微生态基础知识Knowleage about animel microecologyBaolai-l
48、eelai Bio-Tech肠道正常菌群的作用机理肠道正常菌群的作用机理 动物微生态基础知识动物微生态基础知识Knowleage about animel microecologyBaolai-leelai Bio-Tech一、碳水化合物的代谢一、碳水化合物的代谢 很多肠内菌不仅对单糖、双糖，而且对多糖、寡糖、糖苷、糖醇等很多肠内菌不仅对单糖、双糖，而且对多糖、寡糖、糖苷、糖醇等糖类也具有酵解能力。双糖类以上的高分子糖类以及糖苷，由肠内菌产生糖类也具有酵解能力。双糖类以上的高分子糖类以及糖苷，由肠内菌产生糖苷酶、半乳糖苷酶、葡萄糖醛酸酶而进行分解。糖苷酶、半乳糖苷酶、葡萄糖醛酸酶而进行分解。对
49、于淀粉的分解，乳杆菌、双歧杆菌、链球菌、拟杆菌、梭状芽孢杆对于淀粉的分解，乳杆菌、双歧杆菌、链球菌、拟杆菌、梭状芽孢杆菌、放线菌等菌属产生糖化型淀粉酶和液化型淀粉酶，将淀粉分解成麦芽菌、放线菌等菌属产生糖化型淀粉酶和液化型淀粉酶，将淀粉分解成麦芽糖、双糖、葡萄糖。糖、双糖、葡萄糖。对于纤维素和半纤维素的分解，粘细菌、梭状芽孢杆菌、产琥珀酸拟对于纤维素和半纤维素的分解，粘细菌、梭状芽孢杆菌、产琥珀酸拟杆菌、丁酸弧菌及瘤胃细菌能够产生纤维素酶和半纤维素酶类。杆菌、丁酸弧菌及瘤胃细菌能够产生纤维素酶和半纤维素酶类。对于果胶的分解，芽孢杆菌、梭状芽孢杆菌、瘤胃拟杆菌、溶纤维拟对于果胶的分解，芽孢杆菌、
50、梭状芽孢杆菌、瘤胃拟杆菌、溶纤维拟杆菌能够分解果胶酶，而将果胶分解成半乳糖醛酸。杆菌能够分解果胶酶，而将果胶分解成半乳糖醛酸。一、胃肠菌群与动物营养的关系一、胃肠菌群与动物营养的关系 动物微生态基础知识动物微生态基础知识Knowleage about animel microecologyBaolai-leelai Bio-Tech二、蛋白质的代谢二、蛋白质的代谢 水解蛋白质的细菌有变形杆菌、梭菌、芽孢杆菌、假单胞杆菌等，水解蛋白质的细菌有变形杆菌、梭菌、芽孢杆菌、假单胞杆菌等，能产生蛋白酶水解蛋白质分子内部的肽键，形成各种小分子肽。而几乎所能产生蛋白酶水解蛋白质分子内部的肽键，形成各种小分子
