微生態(tài)平衡與人類健康

微生態(tài)平衡與人類健康1第一頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六第一節(jié)微生態(tài)系統(tǒng)2第二頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六一、微生態(tài)學(xué)和微生態(tài)系統(tǒng)的概念

微生態(tài)學(xué)：是生態(tài)學(xué)的一個層次，是研究正常微生物在細(xì)胞或分子水平上相關(guān)關(guān)系的科學(xué)。

微生態(tài)系統(tǒng)：指在一定結(jié)構(gòu)的空間內(nèi)，正常微生物群以其宿主組織和細(xì)胞及其代謝產(chǎn)物為環(huán)境，在長期進(jìn)化過程中形成的能獨(dú)立進(jìn)行物質(zhì)、能量及信息（即基因）相互交流的統(tǒng)一的生物系統(tǒng)。包括：正常微生物和宿主的外環(huán)境（組織、細(xì)胞、代謝產(chǎn)物）

1、物質(zhì)流動2、能量3、信息流動第一節(jié)微生態(tài)系統(tǒng)3第三頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六二、微生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能（一）微生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（大到小分為五個層次）

1．宿主個體動物或人體及其所攜帶的正常微生物菌落，是微生態(tài)學(xué)中最大的空間結(jié)構(gòu)。

2．生態(tài)區(qū)人或動物體表或體內(nèi)腔道中許多部位相近，但性質(zhì)相異，并棲有不同微生物菌群的亞結(jié)構(gòu)，如呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、口腔、陰道等部位，相應(yīng)部位棲居的微生物稱為呼吸道菌群、消化道菌群、口腔菌群等。

第一節(jié)微生態(tài)系統(tǒng)4第四頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六二、微生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能

3．生境是次于生態(tài)區(qū)的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，如口腔中的頰、舌、齒等，包括物理、化學(xué)、和生物的內(nèi)容。

4．生態(tài)點(diǎn)生境的亞結(jié)構(gòu)，如以舌作為生境，舌尖、舌根、等生態(tài)點(diǎn)，這些部分正常菌群構(gòu)成并不相同。

第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)5第五頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六二、微生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能5．生態(tài)位比生境更為廣泛的概念，不僅含有物理空間的內(nèi)容，還包括微生物作用以及這一空間與微生物相互作用的全部內(nèi)容。在生態(tài)位內(nèi)，相異物種可以共存，相似物種產(chǎn)生強(qiáng)烈競爭。第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)6第六頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六二、微生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能（二）微生物在體內(nèi)的分布

動物和人的皮膚、黏膜以及一切與外界相通的腔道（如口腔、鼻咽腔、呼吸道、消化道和泌尿生殖道）都有細(xì)菌和其他微生物的存在，但機(jī)體內(nèi)部組織正常情況下是無菌的。自身菌系：長期生活在動物體表或體內(nèi)的共生和寄生性微生物。外來菌系：從土壤、水、空氣和動物所接觸的環(huán)境中污染的微生物。第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)7第七頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六二、微生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能（二）微生物在體內(nèi)的分布原籍菌

是微生物與宿主一起在長期進(jìn)化過程中所形成的，他們在動物體內(nèi)特定的部位定居和繁殖，定植區(qū)內(nèi)的菌類及其數(shù)量基本上保持穩(wěn)定，正常情況下對宿主健康有益或無害，具免疫和營養(yǎng)作用。外來菌

一般不能定植在皮膚和黏膜表面，如果發(fā)生定植，往往對宿主發(fā)生不利影響。第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)8第八頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六二、微生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能（二）微生物在體內(nèi)的分布

消化道不同部位細(xì)菌種類和數(shù)量有很大差異口腔：細(xì)菌多，葡萄球菌、鏈球菌、乳桿菌、棒狀桿菌、螺旋體等食道：細(xì)菌少胃：極少。如：乳桿菌、幽門螺桿菌、胃八疊球菌等少數(shù)耐酸菌。第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)9第九頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六二、微生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能（三）微生物菌群的相互關(guān)系1、微生物種群內(nèi)個體間的相互關(guān)系

協(xié)作與競爭協(xié)作：指單個微生物之間相互提供必要的營養(yǎng)物質(zhì)，生長因子等，可使一方或雙方收益，這種協(xié)作關(guān)系在微生物形成克隆、利用不溶性營養(yǎng)物質(zhì)和遺傳交換等方面發(fā)揮作用。第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)10第十頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六二、微生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能

競爭：包括微生物之間對營養(yǎng)物質(zhì)、光線、氧、棲息地等的競爭以及有毒代謝產(chǎn)物蓄積對相互生長的影響等，使一方或雙方有害。

一般低密度時協(xié)作關(guān)系占優(yōu)勢、高密度時競爭關(guān)系占優(yōu)勢。第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)11第十一頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六二、微生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能2、不同微生物種群間的相互關(guān)系（1）共生關(guān)系：指兩種或多種微生物共同生活在一起，彼此互不傷害或互為有利的關(guān)系?？煞譃橹辛ⅰ?、互生和助生。中立：指兩種或兩種以上微生物處于同一環(huán)境時，相互間不產(chǎn)生任何影響。棲生：兩種微生物共同生長時，一方受益而另一方不受任何影響的單利共生關(guān)系。第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)12第十二頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六二、微生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能互生：指兩種或兩種以上微生物共同生存時可相互受益的關(guān)系，互生雙方可為對方提供營養(yǎng)物質(zhì)，生長因子或生存條件。助生：一種專性的互生關(guān)系，即有些微生物之間的互生關(guān)系是專性的，任何一方都不能有其他微生物所取代，使其成為一個整體而共同生活。第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)13第十三頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六二、微生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能（2）頡頏（xiehang）關(guān)系：指兩種或兩種以上微生物共同生長時，使雙方或一方受害的現(xiàn)象。可分為競爭、偏生、寄生和吞噬。競爭：兩種或兩種以上微生物共同生長時，為了獲得能源、空間或有限的生長因子而發(fā)生的爭奪現(xiàn)象，競爭的雙方都受到不利影響。偏生：兩種微生物共同生長時，一方產(chǎn)生毒素或抑制對方生長的物質(zhì)，使對方受害或生長受到抑制，而其本身不受到影響或反而收益。第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)14第十四頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六二、微生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能寄生：指一種小型生物生活在另一種較大型生物的體表或體內(nèi)，從中獲取其生長繁殖所需的營養(yǎng)物質(zhì)，并使后者蒙受傷害甚至被殺死的現(xiàn)象。前者為寄生物，受益方；后者為寄主或宿主，受害方。吞噬：指一種較大型的微生物吞入并消化另一種小型微生物以滿足其營養(yǎng)需要的相互關(guān)系。前者稱為吞噬者，后者稱為犧牲者。第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)15第十五頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六二、微生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能（四）、微生態(tài)系統(tǒng)的功能1、營養(yǎng)作用⑴、促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)的消化；⑵、促進(jìn)抗?fàn)I養(yǎng)因子的轉(zhuǎn)化和脫毒；⑶、提高低質(zhì)飼料的營養(yǎng)價值；⑷、合成微量營養(yǎng)物質(zhì)。第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)16第十六頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六二、微生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能2、微生態(tài)系統(tǒng)的免疫抗病作用⑴、競爭性排斥有害微生物；⑵、產(chǎn)生抗菌物質(zhì)抑制有害物質(zhì)；⑶、免疫增強(qiáng)作用。第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)17第十七頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六第二節(jié)微生態(tài)平衡18第十八頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六一、微生態(tài)平衡概念在長期進(jìn)化過程中微生物群與其宿主在不同發(fā)育階段形成的動態(tài)、生理性、相對均衡和穩(wěn)定的組合狀態(tài)。這種組合是指在公同宏觀環(huán)境條件下影響下，宿主體內(nèi)和體表的生態(tài)空間結(jié)構(gòu)與棲居其中的正常微生物群相互作用的生理性統(tǒng)一。第二節(jié)生態(tài)平衡19第十九頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六二、微生態(tài)平衡的主要標(biāo)志主要標(biāo)志包括宿主和微生物兩方面。（一）宿主1、動物種類和品種2、系統(tǒng)和器官3、生理功能4、發(fā)育階段第二節(jié)微生態(tài)平衡20第二十頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六二、微生態(tài)平衡的主要標(biāo)志（二）、微生物1、定位標(biāo)志：指生態(tài)空間，即確定微生物菌群在宿主中存在的位置。2、定性標(biāo)志：是對微生物群落中各種群的分離和鑒定，即確定微生物群落的種類，應(yīng)包括細(xì)菌、真菌、支原體、立克次氏體、螺旋體及病毒。第二節(jié)生態(tài)平衡21第二十一頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六二、微生態(tài)平衡的主要標(biāo)志3、定量標(biāo)志：是對生境內(nèi)微生物總菌數(shù)和各種群活菌數(shù)的測定，它是進(jìn)行微生態(tài)學(xué)研究的關(guān)鍵技術(shù)。對微生物的定性、定量和定位檢查是判定微生態(tài)平衡的三個方面，三者不是孤立的，它是同一事物在三個方面的反映。22第二十二頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六優(yōu)勢菌(predominantbacteria)

常常是決定一個微生物群生態(tài)平衡的核心因素，如在腸道內(nèi)的厭氧菌占絕對優(yōu)勢，如果這個優(yōu)勢下降或消失，就會導(dǎo)致微生態(tài)平衡的破壞。23第二十三頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六第三節(jié)、微生態(tài)平衡失調(diào)24第二十四頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六一、微生態(tài)平衡失調(diào)的概念1、概念：指正常微生物與其宿主之間的微生態(tài)平衡，在外環(huán)境影響下，由生理性組合轉(zhuǎn)變?yōu)椴±硇越M合的狀態(tài)。2、微生態(tài)平衡失調(diào)包括：⑴、細(xì)菌與細(xì)菌間比例失調(diào)⑵、細(xì)菌與宿主間的生態(tài)失調(diào)⑶、細(xì)菌和宿主與外環(huán)境之間失調(diào)第三節(jié)、微生態(tài)平衡失調(diào)25第二十五頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六微生態(tài)平衡失調(diào)主要有兩方面的表現(xiàn)：一方面是正常微生物群的種類、數(shù)量和定位的變化.另一面是宿主表現(xiàn)出病理變化，這兩方面互為因果.26第二十六頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六二、微生態(tài)平衡失調(diào)的原因1、外環(huán)境因素，如氣候、中毒、營養(yǎng)因素引起的動物腹瀉，與腸道菌群微生態(tài)平衡失調(diào)有關(guān)。2、機(jī)體正常生理結(jié)構(gòu)的破壞，如外科手術(shù)、消化道瘺管、腸炎、便秘等。第三節(jié)、微生態(tài)平衡失調(diào)27第二十七頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六二、微生態(tài)平衡失調(diào)的原因3、使用免疫抑制治療，動物接受刺激或同位素治療導(dǎo)致免疫功能下降，可促進(jìn)微生態(tài)平衡失調(diào)。4、使用抗生素引起的微生態(tài)平衡失調(diào)。5、感染感染引起微生態(tài)平衡失調(diào)

。第三節(jié)、微生態(tài)平衡失調(diào)28第二十八頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六(一)外環(huán)境改變外環(huán)境對微生物的影響主要是通過宿主生理功能的改變影響微生物菌群失調(diào)，定植狀態(tài)異常，以及微生物生理狀態(tài)的改變。食物和藥物對腸道菌群有明顯影響食物中的營養(yǎng)物質(zhì)對有益微生物的影響。29第二十九頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六例如，豬在饑餓時，其腸道原籍菌群在上皮細(xì)胞表面的定植受到一定影響。環(huán)境溫度的降低可使腸道內(nèi)雙歧桿菌數(shù)量減少，引發(fā)菌群失調(diào)。30第三十頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六(二)機(jī)體正常生理結(jié)構(gòu)的破壞宿主是微生態(tài)系統(tǒng)的主要成員，因此任何影響宿主生理功能的因素，均可直接或間接地影響微生態(tài)系統(tǒng)的平衡。胃酸減少或缺乏都會使胃內(nèi)正常菌群數(shù)減少,使腸道厭氧菌及兼性厭氧菌在胃內(nèi)的數(shù)量增多。腸蠕動過速或過緩均直接影響微生物在腸道內(nèi)存留時間及繁殖數(shù)量。31第三十一頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六

(三)免疫抑制療法同位素輻射和激素療法等可能引起免疫抑制，造成微生態(tài)平衡失調(diào)。①耐藥性提高②毒性增強(qiáng)32第三十二頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六(四)抗生素的使用1．抗生素對正常微生物群微生態(tài)平衡的破壞2．促進(jìn)耐藥性菌株的增加3．增加易感生境的敏感性，促進(jìn)定位轉(zhuǎn)移33第三十三頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六(五)感染自身感染與內(nèi)源性感染既是微生態(tài)平衡失調(diào)的原因，也是微生態(tài)平衡失調(diào)的結(jié)果。外源性感染則是微生態(tài)平衡失調(diào)，特別是菌群失調(diào)的原因。34第三十四頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六三、微生態(tài)平衡失調(diào)的主要標(biāo)志判斷微生態(tài)平衡是否失調(diào)，要從宿主體內(nèi)和體表特定的生態(tài)空間結(jié)構(gòu)內(nèi)原籍菌和外籍菌的定位、定性和定量變化以及宿主的機(jī)能狀況兩方面統(tǒng)一考慮。35第三十五頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六

微生態(tài)平衡失調(diào)的主要標(biāo)志是在特定的生態(tài)空間結(jié)構(gòu)內(nèi)：1、原籍菌數(shù)量的變化；2、微生物種類的變化；3、原籍菌的易位和外籍菌的入侵；4、宿主機(jī)能活動的病理性變化。第三節(jié)、微生態(tài)平衡失調(diào)36第三十六頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六四、微生態(tài)平衡失調(diào)對人類健康的影響微生態(tài)平衡失調(diào)對人類健康的影響分為四種:(一)菌群失調(diào)指在原微生物境內(nèi)正常微生物群發(fā)生的定量或定性的異常變化，而以數(shù)量的變化為主。

根據(jù)宿主機(jī)能失調(diào)的程度，這種菌群失調(diào)又分三種：第三節(jié)、微生態(tài)平衡失調(diào)37第三十七頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六1、一度失調(diào)抗生素治療往往是抑制一些細(xì)菌，而對另一些細(xì)菌生長沒有影響，造成了某些部位正常菌群在組成和數(shù)量上的異常變化。停藥后可以恢復(fù)，無須治療，是可逆的。第三節(jié)、微生態(tài)平衡失調(diào)38第三十八頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六2、二度失調(diào)菌群比例失調(diào)后，即使消除誘發(fā)因素，仍保留原來的失調(diào)狀態(tài)。是不可逆的，臨床上表現(xiàn)為慢性病，如：慢性腸炎、慢性口腔炎、慢性腎盂腎炎。3、三度失調(diào)原來的菌群大部分被抑制，只有少數(shù)菌群占絕對優(yōu)勢。表現(xiàn)為急性病理過程，病情嚴(yán)重。39第三十九頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六（二）、細(xì)菌定位轉(zhuǎn)移細(xì)菌定位轉(zhuǎn)移又稱易位

1、橫向轉(zhuǎn)移正常菌群由原定位向周圍轉(zhuǎn)移。2、縱向轉(zhuǎn)移如胃腸道黏膜表層是需氧菌，中層是兼性厭氧菌，下層是厭氧菌。細(xì)菌在縱向轉(zhuǎn)移可引起疾病。第三節(jié)、微生態(tài)平衡失調(diào)40第四十頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六（三）、血行感染1、菌血癥正常菌群進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng)，正常情況下不形成感染，在機(jī)體免疫功能低下時才發(fā)生感染。2、敗血癥化膿性細(xì)菌經(jīng)血行轉(zhuǎn)移到其他部位引起的嚴(yán)重感染，然后再由感染部位重新進(jìn)入血液系統(tǒng)，引起更嚴(yán)重的感染。41第四十一頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六（四）、移位病灶在某一特定的生境內(nèi)屬于正常的微生物菌群，可在另外的生境內(nèi)，甚至遠(yuǎn)隔的臟器或組織形成病灶。如：腦、肝、腎、腹腔等處的膿腫就屬于移位病灶42第四十二頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六第四節(jié)微生態(tài)平衡的維持43第四十三頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六一、創(chuàng)造微生態(tài)平衡的基本條件（一）建立正常的微生物區(qū)域

☆

哺乳動物出生前胃腸道無菌；

☆2天內(nèi)，糞便中可檢測出大腸桿菌和鏈球菌；

☆

2天后，胃腸道便可被微生物完全定植；

☆真菌和原蟲區(qū)系在出生后8~10天和10~20天內(nèi)即可分別在瘤胃內(nèi)建立。微生物來源：母體產(chǎn)道和母體糞便微生物、環(huán)境。44第四十四頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六一般說來，最終占主導(dǎo)地位的菌群是擬桿菌屬細(xì)菌、雙歧桿菌、片球菌及厭氧彎曲桿菌雛雞在出殼前胃腸道內(nèi)也是無菌的，飼料和飲水是雛雞胃腸道微生物的主要來源。出殼后幾小時內(nèi)，乳酸菌即可在嗉囊內(nèi)出現(xiàn)，而糞腸球菌和其他腸道菌則在十二指腸和盲腸大量生長。45第四十五頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六在影響胃腸道微生物區(qū)系的環(huán)境因素中，動物胃腸道微生物區(qū)系的建立是一個循序漸進(jìn)的過程，飼料因素可能是最主要的。新生動物具有某種有效的胃腸道微生物選擇機(jī)制。新生動物胃腸道最早棲居的微生物來源于母體產(chǎn)道和糞便，但這些微生物在生物演替過程中將逐漸被乳酸菌等優(yōu)勢菌所取代。46第四十六頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六（二）保持良好的生態(tài)環(huán)境1、創(chuàng)造良好的宏觀生態(tài)環(huán)境：從性質(zhì)上可分為物理環(huán)境、化學(xué)環(huán)境及生物環(huán)境三方面，從種類上可分為空氣、水和土壤三類。2、保持微觀生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定：宿主的任何病理變化都可作為微生態(tài)平衡失調(diào)的微觀環(huán)境因素。3、創(chuàng)造良好的微環(huán)境。47第四十七頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六二、控制抗菌藥物的應(yīng)用（一）加強(qiáng)藥物管理和細(xì)菌耐藥性的監(jiān)測1、加強(qiáng)抗菌藥物的審批管理抗生素的使用原則：先人類、后伴侶動物，最后食品動物。2、加強(qiáng)抗菌藥物上市后的監(jiān)管。3、開展抗菌藥物使用量和細(xì)菌耐藥性的調(diào)查研究。48第四十八頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六（二）、合理使用抗生素1、嚴(yán)格掌握用藥劑量；2、有針對性的應(yīng)用窄譜抗生素；3、盡量非經(jīng)口用藥，對全身性感染或腸道以外的局部感染，最好通過注射途徑用藥；4、保護(hù)厭氧菌：厭氧菌在動物和人體各部位的數(shù)量占絕對優(yōu)勢(至少為50％以上)，而在腸道則占99％。49第四十九頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六雙歧桿菌主要棲息于結(jié)腸，對雙歧桿菌減少的病人或病畜，可投予雙歧因子、寡聚糖類、胡蘿卜、初乳及乳糖等。乳桿菌主要棲息于小腸，而乳糖和蔗糖可被絕大多數(shù)乳桿菌利用，而不易被其他細(xì)菌利用。因此，它們對微生態(tài)系統(tǒng)具有一定的調(diào)整作用。50第五十頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六三、微生態(tài)平衡的恢復(fù)和維持（一）微生態(tài)調(diào)節(jié)劑是具有糾正微生態(tài)平衡失調(diào)，保持微生態(tài)平衡，提高宿主(動物和人)健康水平或增進(jìn)健康狀態(tài)等功能的微生物及其代謝產(chǎn)物。益生菌(probiotics)益生元(prebiotics)合生元(synbiotics)51第五十一頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六（一）微生態(tài)調(diào)節(jié)劑1、益生菌：指可以通過改善微生態(tài)平衡，達(dá)到可以提高宿主健康水平和健康狀態(tài)的微生物及其代謝產(chǎn)物。開發(fā)益生菌制劑基本思路：人、畜正常微生物群，經(jīng)過篩選和人工繁殖后制成活菌制劑，再將其置于原生境中，發(fā)揮其自然的生理作用。52第五十二頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六⑴、直接飼喂微生物：(direct-fedmicrobe,DFM)指動物體內(nèi)自然存在的微生物。特點(diǎn)：①是動物體內(nèi)正常菌群、對動物無害。②能克服胃酸和膽鹽的作用而存活。③具有適宜的黏附或定植因子，保證菌體能在胃腸道黏膜上皮上黏附和定植，發(fā)揮競爭性作用④能貯存較長時間而不致失活。53第五十三頁