动物微生态平衡.ppt

动物微生态平衡现在学习的是第1页，共36页第一节第一节 动物微生态平衡概念动物微生态平衡概念一、一、动物微生态平衡动物微生态平衡 即动物的体表、体内存在的微生物菌群与宿主之间在即动物的体表、体内存在的微生物菌群与宿主之间在不同生长发育阶段保持着良好的动态平衡状态，共同构成不同生长发育阶段保持着良好的动态平衡状态，共同构成一个统一的整体，即一个统一的整体，即微生态平衡微生态平衡。微生态平衡是相对的，有条件的生理性组合。微生态平衡是相对的，有条件的生理性组合。微生态不平衡是绝对的，无条件的。微生态不平衡是绝对的，无条件的。现在学习的是第2页，共36页如：猪肠道微生态平衡如：猪肠道微生态平衡肠道菌群与猪的关系肠道菌群与猪的关系 协调和统一协调和统一现在学习的是第3页，共36页 寄生关系：寄生关系：共生关系共生关系 拮抗关系拮抗关系 这种协调关系的总和这种协调关系的总和 猪的肠道微生态平衡猪的肠道微生态平衡现在学习的是第4页，共36页二、动物微生态系及菌群分布二、动物微生态系及菌群分布现在学习的是第5页，共36页（一）动物微生态系（一）动物微生态系 皮肤微生态系皮肤微生态系 消化道微生态系消化道微生态系（肠道微生态平衡）（肠道微生态平衡）呼吸道微生态系呼吸道微生态系 泌尿生殖道微生态系泌尿生殖道微生态系现在学习的是第6页，共36页（二）动物肠道微生态系的菌群分布（二）动物肠道微生态系的菌群分布1 1、动物肠道微生态系中常见菌群种类、动物肠道微生态系中常见菌群种类 正常动物的胃肠道栖息着大约正常动物的胃肠道栖息着大约3030属属500500多种细菌，主要有：多种细菌，主要有：厌氧菌、兼性厌氧菌、需氧菌。厌氧菌、兼性厌氧菌、需氧菌。其中专性厌氧菌占其中专性厌氧菌占99%99%以上，而仅类杆菌及双歧杆菌就以上，而仅类杆菌及双歧杆菌就占细菌总数占细菌总数90%90%以上。以上。现在学习的是第7页，共36页 根据微生物与宿主的关系又分三大类：根据微生物与宿主的关系又分三大类：1 1）共生性细菌）共生性细菌 与宿主共生关系，为专性或兼性厌氧菌，是肠道的与宿主共生关系，为专性或兼性厌氧菌，是肠道的优势菌群如：双歧杆菌、类杆菌、优杆菌和消化球菌等均优势菌群如：双歧杆菌、类杆菌、优杆菌和消化球菌等均是肠膜菌群的主要构成者，具有营养及免疫调节作用。是肠膜菌群的主要构成者，具有营养及免疫调节作用。2 2）条件致病菌）条件致病菌 与宿主共栖，以兼性需氧菌为主，为肠道非优势菌群，与宿主共栖，以兼性需氧菌为主，为肠道非优势菌群，如肠球菌、肠杆菌，在肠道微生态平衡时是无害的，在特定如肠球菌、肠杆菌，在肠道微生态平衡时是无害的，在特定的条件下具有侵袭性，对动物宿主有害。的条件下具有侵袭性，对动物宿主有害。现在学习的是第8页，共36页3 3）病原菌病原菌 多为过路菌，长期定植的机会少，微生态平衡时，这些多为过路菌，长期定植的机会少，微生态平衡时，这些菌数量少，不会致病，如果数量超出正常水平，则可引起宿菌数量少，不会致病，如果数量超出正常水平，则可引起宿主发病，如变形杆菌、假单胞菌和韦氏梭菌等。主发病，如变形杆菌、假单胞菌和韦氏梭菌等。现在学习的是第9页，共36页2 2、动物肠道微生态系中菌群分布（了解）、动物肠道微生态系中菌群分布（了解）（1 1）皮肤微生态系）皮肤微生态系 1 1）皮肤因受土壤、空气及动物排泄物的污染，而栖生多种细菌、）皮肤因受土壤、空气及动物排泄物的污染，而栖生多种细菌、放线菌和霉菌。放线菌和霉菌。2 2）常见的菌群：）常见的菌群：葡萄球菌、链球菌、枯草杆菌、肠杆菌、八叠球菌、葡萄球菌、链球菌、枯草杆菌、肠杆菌、八叠球菌、绿脓杆菌、双球菌等，可检测出绿脓杆菌、双球菌等，可检测出170170多个多个。现在学习的是第10页，共36页（2 2）消化道微生态系）消化道微生态系1 1）成年猪的消化道内菌群数量最大，总重量达）成年猪的消化道内菌群数量最大，总重量达1.27KG1.27KG，2 2）常见的菌群：常见的菌群：最优势菌群最优势菌群乳杆菌乳杆菌 其次是拟杆菌、消化球菌、厌氧弯曲杆菌、真杆菌、其次是拟杆菌、消化球菌、厌氧弯曲杆菌、真杆菌、螺旋体、双歧杆菌、粪链球菌、酵母菌和大肠杆菌。其中螺旋体、双歧杆菌、粪链球菌、酵母菌和大肠杆菌。其中在空场、回肠、盲肠、直肠数量最多。在空场、回肠、盲肠、直肠数量最多。现在学习的是第11页，共36页（3 3）呼吸道微生态系）呼吸道微生态系1）猪的鼻腔粘膜定居的正常微生物群最多，其次是）猪的鼻腔粘膜定居的正常微生物群最多，其次是气管上部。气管的中下部微生物越来越少，而健康气管上部。气管的中下部微生物越来越少，而健康猪的支气管末梢和肺泡是无菌的。但发生支气管炎猪的支气管末梢和肺泡是无菌的。但发生支气管炎和肺炎时可分离出细菌，而且主要是化脓性链球菌。和肺炎时可分离出细菌，而且主要是化脓性链球菌。2 2）常见的菌群：）常见的菌群：链球菌、支原体和肺炎链球菌链球菌、支原体和肺炎链球菌等。等。现在学习的是第12页，共36页（4 4）泌尿、生殖道微生态）泌尿、生殖道微生态 猪的泌尿和生殖道粘膜栖居有正常微猪的泌尿和生殖道粘膜栖居有正常微生物群，如生物群，如葡萄球菌、链球菌、大肠杆菌、葡萄球菌、链球菌、大肠杆菌、乳杆菌和抗酸性细菌乳杆菌和抗酸性细菌等。等。现在学习的是第13页，共36页第二节第二节 动物微生态平衡的建立动物微生态平衡的建立 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侵入肠道，经过生长、繁殖，逐渐形成一个微生物群体。侵入肠道，经过生长、繁殖，逐渐形成一个微生物群体。在这个群体内，如果微生物与微生物、微生物与宿在这个群体内，如果微生物与微生物、微生物与宿主、微生物与内环境等之间协调统一，即微生态平衡。主、微生物与内环境等之间协调统一，即微生态平衡。现在学习的是第14页，共36页一、动物微生态平衡的建立一、动物微生态平衡的建立 初生畜禽的胃肠道是无菌的，从分娩到体初生畜禽的胃肠道是无菌的，从分娩到体外环境的几个小时之内，一个庞大的微生物群外环境的几个小时之内，一个庞大的微生物群落迅速在胃肠道中形成。落迅速在胃肠道中形成。建立的过程如下建立的过程如下 以猪肠道微生态平衡建立为例以猪肠道微生态平衡建立为例 现在学习的是第15页，共36页仔猪出生仔猪出生2424小时内小时内 在空肠、回肠、盲肠和直肠就定植了双歧杆菌、大肠杆在空肠、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、肠球菌、小梭菌、拟杆菌和酵母菌。菌、乳杆菌、消化球菌、肠球菌、小梭菌、拟杆菌和酵母菌。8-228-22日龄日龄 达最高峰并形成一个定型的菌群，以双歧杆菌、拟杆菌、乳达最高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。4242日龄后日龄后 随着日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随着日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关，如粗纤维等成分的增多。现在学习的是第16页，共36页 二、肠道微生态平衡建立的一般原则二、肠道微生态平衡建立的一般原则 1 1、细菌在肠道的定植顺序是一定的、细菌在肠道的定植顺序是一定的 需氧菌、兼性厌氧菌和专性厌氧菌，其原需氧菌、兼性厌氧菌和专性厌氧菌，其原因主要在于需氧菌和兼性厌氧菌能够消耗周围因主要在于需氧菌和兼性厌氧菌能够消耗周围环境中的氧气，为专性厌氧菌的生存和定植提环境中的氧气，为专性厌氧菌的生存和定植提供条件。供条件。现在学习的是第17页，共36页2 2、细菌在肠道内的定植和演替与动物消化道的构造及生理功能有关、细菌在肠道内的定植和演替与动物消化道的构造及生理功能有关细菌群落定植以及多样性细菌群落定植以及多样性（1 1）pHpH值值（2 2）食糜流通速度）食糜流通速度（3 3）温度）温度（4 4）酶的活性）酶的活性（5 5）厌氧环境）厌氧环境（6 6）食糜干物质含量）食糜干物质含量（7 7）其他：渗透压、内分泌等）其他：渗透压、内分泌等现在学习的是第18页，共36页 三、动物微生态平衡判定标准三、动物微生态平衡判定标准 微生物的种群与数量比例是否合理微生物的种群与数量比例是否合理1、需氧菌与厌氧菌的比例、需氧菌与厌氧菌的比例2、阳性菌和阴性菌的比例、阳性菌和阴性菌的比例3、微生物的种群与数量的比例、微生物的种群与数量的比例 如：健康仔猪小肠的需氧菌与厌氧菌之比为如：健康仔猪小肠的需氧菌与厌氧菌之比为1：100，即，即99%以上以上是厌氧菌；在大肠内两者的比例为是厌氧菌；在大肠内两者的比例为1：1000。当仔猪出现腹泻时，它。当仔猪出现腹泻时，它们的比例发生严重失调，在仔猪小肠表现为们的比例发生严重失调，在仔猪小肠表现为1：1，在大肠表现为，在大肠表现为1：100。环境变化、动物生病、应激、饲料改变、抗生素等都可能带来。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。微生态失调。现在学习的是第19页，共36页第三节第三节 动物微生态平衡的作用动物微生态平衡的作用一、营养促进作用一、营养促进作用 合成营养物合成营养物 分泌消化酶分泌消化酶现在学习的是第20页，共36页 胃肠道正常菌群可分泌能分解糖、脂肪、蛋白质和纤维素等营养物质胃肠道正常菌群可分泌能分解糖、脂肪、蛋白质和纤维素等营养物质的消化酶，从而促进其分解为小分子物质。如：的消化酶，从而促进其分解为小分子物质。如：肠球菌可将蛋白质分解为氨基酸肠球菌可将蛋白质分解为氨基酸 双歧杆菌能产生各种酶，将不溶性蛋白、脂肪和糖等变为可双歧杆菌能产生各种酶，将不溶性蛋白、脂肪和糖等变为可溶性，有利于机体吸收。溶性，有利于机体吸收。乳酸菌能提高乳糖酶活性，缓解乳糖消化不良。乳酸菌能提高乳糖酶活性，缓解乳糖消化不良。益生菌可利用本身所特有的一些酶类（如半乳糖苷酶等）来补益生菌可利用本身所特有的一些酶类（如半乳糖苷酶等）来补充宿主在消化酶上的不足，帮助分解消化道内未被充分水解吸收的充宿主在消化酶上的不足，帮助分解消化道内未被充分水解吸收的营养物质，有利于宿主进一步吸收利用营养物质。营养物质，有利于宿主进一步吸收利用营养物质。现在学习的是第21页，共36页 胃肠道正常菌群可合成维生素、蛋白质、分解多糖胃肠道正常菌群可合成维生素、蛋白质、分解多糖和粗纤维及脂类等。和粗纤维及脂类等。反刍动物的瘤胃中，微生物不仅能分解饲料反刍动物的瘤胃中，微生物不仅能分解饲料中的蛋白质，又能利用饲料中的无机氮源合成菌体蛋中的蛋白质，又能利用饲料中的无机氮源合成菌体蛋白，作为动物蛋白的供应源。白，作为动物蛋白的供应源。微生态理论认为：宿主与正常微生物群间存在一种微生态理论认为：宿主与正常微生物群间存在一种共生关系，这种关系的实质是共生关系，这种关系的实质是营养关系营养关系，它在动物胃，它在动物胃肠道中表现更为明显。肠道中表现更为明显。现在学习的是第22页，共36页二、生物屏障作用二、生物屏障作用生物膜生物膜 胃肠道内的某些内源微生物，主要是革兰胃肠道内的某些内源微生物，主要是革兰氏阳性杆菌和球菌能够与肠粘膜密切结合，在肠粘氏阳性杆菌和球菌能够与肠粘膜密切结合，在肠粘膜的某些部位形成一层膜菌群，构成一个生物学屏膜的某些部位形成一层膜菌群，构成一个生物学屏障，从而有效阻止致病菌的定植和入侵（即抗细菌障，从而有效阻止致病菌的定植和入侵（即抗细菌移位），保护动物机体免受感染。移位），保护动物机体免受感染。现在学习的是第23页，共36页三、生物拮抗作用三、生物拮抗作用 1、争夺生态位点、争夺生态位点 作用机理：作用机理：胃肠道已经存在的微生物和侵入的病原菌竞争肠粘膜胃肠道已经存在的微生物和侵入的病原菌竞争肠粘膜上的粘附位点是这种作用发生的主要原因。上的粘附位点是这种作用发生的主要原因。如：乳酸杆菌是仔猪肠道的正常定植菌群，其如：乳酸杆菌是仔猪肠道的正常定植菌群，其在肠粘膜细胞上的定植有效抑制了病原菌的粘附。在肠粘膜细胞上的定植有效抑制了病原菌的粘附。现在学习的是第24页，共36页2、争夺营养物质、争夺营养物质 作用机理：作用机理：胃肠道已经存在的微生物和侵入的病原菌竞争胃肠道已经存在的微生物和侵入的病原菌竞争肠道内的营养物质和氧气等是这种作用发生的主要肠道内的营养物质和氧气等是这种作用发生的主要原因。原因。如：乳酸杆菌是仔猪肠道的正常定植菌群，其如：乳酸杆菌是仔猪肠道的正常定植菌群，其在肠粘膜细胞上的定植并消耗营养物质，从而使有在肠粘膜细胞上的定植并消耗营养物质，从而使有害菌营养不良，抑制其生长繁殖。害菌营养不良，抑制其生长繁殖。现在学习的是第25页，共36页3、产生抗菌物质如细菌素、溶菌酶等、产生抗菌物质如细菌素、溶菌酶等 细菌素：它们大多属于多肽类且具有水溶性，细菌素：它们大多属于多肽类且具有水溶性，并在较低浓度时就有活性，在肠道中具有抑制有害并在较低浓度时就有活性，在肠道中具有抑制有害菌生长繁殖的作用，对沙门氏菌、志贺氏菌、葡萄菌生长繁殖的作用，对沙门氏菌、志贺氏菌、葡萄球菌、变态菌、假单胞菌和大肠埃希氏菌属球菌、变态菌、假单胞菌和大肠埃希氏菌属（E.coliE.coli）都具有很好的效果。）都具有很好的效果。如：乳酸杆菌活菌的抑菌作用主要是通过乳酸杆如：乳酸杆菌活菌的抑菌作用主要是通过乳酸杆菌所产生的细菌素，而不是通过降低病原菌在肠粘膜菌所产生的细菌素，而不是通过降低病原菌在肠粘膜上的粘附实现的上的粘附实现的。现在学习的是第26页，共36页4 4、产生有机酸，改善肠道生存环境、产生有机酸，改善肠道生存环境 胃肠道严格或者兼性厌氧菌所产生的非解离态的有胃肠道严格或者兼性厌氧菌所产生的非解离态的有机酸（乳酸）能够降低肠道机酸（乳酸）能够降低肠道pHpH值，对某些病原菌（如值，对某些病原菌（如大肠埃希氏菌）的生长具有抑制作用，因而也具有大肠埃希氏菌）的生长具有抑制作用，因而也具有一定的抗菌效果。一定的抗菌效果。如嗜酸乳杆菌、乳酸链球菌和双歧杆菌等发酵糖类使如嗜酸乳杆菌、乳酸链球菌和双歧杆菌等发酵糖类使肠道内容物变酸（肠道内容物变酸（pHpH值低于值低于6.06.0），具有抗菌和抗病毒），具有抗菌和抗病毒的作用。的作用。现在学习的是第27页，共36页 四、免疫刺激作用四、免疫刺激作用 肠道益生菌能促进动物机体免疫器官的生长发育和成熟，肠道益生菌能促进动物机体免疫器官的生长发育和成熟，增加淋巴细胞的数量，胸腺淋巴细胞免疫球蛋白含量增多，激活免增加淋巴细胞的数量，胸腺淋巴细胞免疫球蛋白含量增多，激活免疫因子和巨噬细胞，刺激机体的免疫应答。疫因子和巨噬细胞，刺激机体的免疫应答。胃肠道中的双歧杆菌对巨噬细胞有明显的激活作用，诱发机胃肠道中的双歧杆菌对巨噬细胞有明显的激活作用，诱发机体的特异反应。体的特异反应。乳酸菌等胃肠道正常微生物能刺激机体免疫增强因子从而使机体产生乳酸菌等胃肠道正常微生物能刺激机体免疫增强因子从而使机体产生抗体，这些抗体再与病原菌产生交叉免疫反应，以抵御病原菌的感染。抗体，这些抗体再与病原菌产生交叉免疫反应，以抵御病原菌的感染。现在学习的是第28页，共36页第四节第四节 动物微生态平衡的影响因素动物微生态平衡的影响因素 由于动物的胃肠道对外是高度开放的，所以外由于动物的胃肠道对外是高度开放的，所以外界环境的各种条件以及动物机体自身内环境稳定性发生界环境的各种条件以及动物机体自身内环境稳定性发生变化，都会改变肠道微生态平衡性和功能的正常性，出变化，都会改变肠道微生态平衡性和功能的正常性，出现一些病理性的变化症状。现一些病理性的变化症状。其主要因素可归纳为：其主要因素可归纳为：环境、宿主与微生物环境、宿主与微生物三个三个方面。方面。现在学习的是第29页，共36页一、环境因素一、环境因素1 1、内环境、内环境 胃肠道内环境如养分可得到程度、胃肠道内环境如养分可得到程度、PHPH值、氧化还原值、氧化还原能力以及微生物间的相互影响，都会引发胃肠道内微能力以及微生物间的相互影响，都会引发胃肠道内微生物的失调。生物的失调。2 2、外环境：、外环境：如外界环境中温度过高或过低，湿度大小、如外界环境中温度过高或过低，湿度大小、通风不良、氨气过大、二氧化碳浓度过高，都能引起通风不良、氨气过大、二氧化碳浓度过高，都能引起菌群失调。菌群失调。环境温度降低，可使肠道内双歧杆菌减少。环境温度降低，可使肠道内双歧杆菌减少。现在学习的是第30页，共36页 二、宿主因素二、宿主因素 宿主的免疫机能是抵御外袭菌侵袭和增强宿主宿主的免疫机能是抵御外袭菌侵袭和增强宿主防卫能力的重要因素，也是清除内毒素的重要系统，防卫能力的重要因素，也是清除内毒素的重要系统，免疫减弱和免疫抑制时，导致微生态失调。宿主的免疫减弱和免疫抑制时，导致微生态失调。宿主的生理机能如胃酸分泌、胆汁分泌、肠蠕动异常，也生理机能如胃酸分泌、胆汁分泌、肠蠕动异常，也导致微生态失调。导致微生态失调。现在学习的是第31页，共36页 二、宿主因素二、宿主因素 宿主的免疫机能是抵御外袭菌侵袭和增强宿主宿主的免疫机能是抵御外袭菌侵袭和增强宿主防卫能力的重要因素，也是清除内毒素的重要系统，防卫能力的重要因素，也是清除内毒素的重要系统，免疫减弱和免疫抑制时，导致微生态失调。宿主的免疫减弱和免疫抑制时，导致微生态失调。宿主的生理机能如胃酸分泌、胆汁分泌、肠蠕动异常，也生理机能如胃酸分泌、胆汁分泌、肠蠕动异常，也导致微生态失调。导致微生态失调。现在学习的是第32页，共36页 三、三、微生物因素微生物因素 病原微生物是破坏肠道粘膜上皮细胞病原微生物是破坏肠道粘膜上皮细胞的完整性；抑制有益菌的生长，造成肠道的完整性；抑制有益菌的生长，造成肠道正常的菌群结构失调；造成下痢、腹泻；正常的菌群结构失调；造成下痢、腹泻；产生菌毒血症等，最终破坏微生态平衡的产生菌毒血症等，最终破坏微生态平衡的稳定性和功能性。稳定性和功能性。现在学习的是第33页，共36页四、其他因素四、其他因素1、抗生素、抗生素 抗生素是引发菌群失调的重要因素，严重破坏生态平衡，导致抗生素是引发菌群失调的重要因素，严重破坏生态平衡，导致宿主失去菌群屏障，失去生物拮抗作用，内源性条件致病菌和外源宿主失去菌群屏障，失去生物拮抗作用，内源性条件致病菌和外源性致病菌大量繁殖。性致病菌大量繁殖。2、断奶、换料、运输、转群、手术、外伤等应激因素、断奶、换料、运输、转群、手术、外伤等应激因素3、疫病、疫病现在学习的是第34页，共36页微生态平衡被打破的最结果：微生态平衡被打破的最结果：1、正常微生物群的种类、数量和定位发生病理性变化；正常微生物群的种类、数量和定位发生病理性变化；2 2、宿主表现出不同程度的患病、宿主表现出不同程度的患病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。如：性组合的状态。如：现在学习的是第35页，共36页感染感染微生态失衡微生态失衡抗生素抗生素微生态失衡微生态失衡肠炎便秘肠炎便秘微生态失衡微生态失衡霉菌毒素霉菌毒素微生态失衡微生态失衡现在学习的是第36页，共36页