肠道微生态系统的概念
肠道原籍菌、外籍菌和其上皮细胞等生物成分与食源性非生物成分(未被消化的食物)及来自胃、肠、胰和肝的分泌物(如激素、酶、黏液和胆盐等)共同构成肠道微生态系统。
当动物处于健康状态时,其肠道内微生物按一定的种群比例定植在肠壁上,处于一种稳定的菌群平衡,它们对于宿主有益无害,是动物内环境中不可缺少的组成部分。
动物肠道内存在着约有30个属500多种微生物,可分为专性厌氧菌和梭状芽孢杆菌、兼性厌氧菌、肠道球菌和大肠杆菌等和需氧菌3部分。肠道中以厌氧菌组成为主,革兰阳性菌占主要部分,主要是乳酸菌(乳酸杆菌、链球菌和消化链球菌等)和双歧杆菌。
在大量细菌共生的环境中,不同菌种间的颉颃作用,宿主与细菌间借助对营养物质的吸收和利用,在消化道内相互作用,维系着消化道微生物生态系统的平衡。乳酸杆菌作为一种重要的原籍菌,能通过与肠上皮表而特异性的受体结合,有序地定植在肠上皮表,构成有层次的厌氧菌,与其他厌氧菌一起构成膜菌群。
营养促进作用
参与肠黏膜增生
对致病菌的竞争排斥
免疫赋活作用
肠道内的正常菌群能刺激动物机体免疫机能的成熟。通常认为,肠道产生免疫作用主要依赖于原籍菌群,肠道菌群是肠黏膜屏障的重要组成部分,细菌及其裂解产物可激活淋巴细胞和促进淋巴细胞因子分泌,增强免疫系统对恶变细胞的识别能力和抗感染能力的作用。
微生态菌群促进家禽非特异性防御增强,也有利于对特异性抗原产生特异性抗体,使特异性免疫力同时得以增强。
益生菌还能促进机体免疫器官的生长发育和成熟,并增加T、B淋巴细胞的数和胸腺淋巴细胞免疫球蛋白含量。在肉仔鸡饲料中添加乳酸杆菌、芽孢杆菌和酵母菌等微生物,结果表明,其能明显刺激胸腺、脾和法氏囊的发育,并能显著增强机体的细胞免疫和体液免疫功能。
生物夺氧作用
生物夺氧学说是利用无毒无害的安全需氧微生物暂时在肠道内定植,使局部环境氧分子浓度降低,氧化还原电位下降,造成适合正常肠道优势菌群一有益厌氧菌生长的微环境,促进双歧杆菌等厌氧菌的生长,最终恢复正常的微生态平衡。
多数病原微生物属于需氧菌或兼性厌氧菌,当动物肠道内微生态失调,局部氧分子浓度升高时,有利于病原微生物的生长和繁殖。使用益生菌制剂可培养耗氧微生物,降低局部氧分子浓度,抑制病原菌生长,扶植厌氧微生物,并提高其定植能力,进而恢复其微生态平衡,从而达到预防和治疗疾病的目的。
生物颉颃作用
致病微生物是黏着于宿主细胞表面的糖蛋白或糖脂质糖链而构成感染的,肠道内的原籍菌能抑制其他外来微生物在肠道内的定植或增殖,此称为“竞争排斥作用”或“定植抗力”。这种定植抗力的产生是因为体内微生物与致病菌竞争肠道上皮的吸收位点而产生的。
专性厌氧菌主要是益生菌,是构成定植抗力的主要力量,被称为定植抗力因子。
乳酸菌和双歧杆菌通过脂壁磷酸黏附于肠上皮细胞表面,与其他厌氧菌一起共同占据肠黏膜表面,形成一层菌膜屏障,能产生细胞外糖苷酶,降解上皮细胞上作为潜在致病菌及内毒素结合受体的复杂多糖,竞争性地抑制肠道内源性及外源性潜在致病菌对肠上皮细胞的黏附及定植,促使它们离开感染的肠道,从而起到定植颉颃作用。
肠道中各种细菌的种类、数量和定居部位是相对稳定的。
成年动物肠道内微生物按一定比例定植在肠壁上,处于一种稳定的菌群平衡中。肠道微生态平衡对于动物的生命活动至关重要,益生菌无毒副作用,无耐药性,能调整肠道菌群的平衡,进而抵抗病原体,预防二重感染,提高机体免疫力与抗病力。