微生態平衡與人類健康1第一頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六第一節微生態系統2第二頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六一、微生態學和微生態系統的概念

微生態學：是生態學的一個層次，是研究正常微生物在細胞或分子水平上相關關系的科學。

微生態系統：指在一定結構的空間內，正常微生物群以其宿主組織和細胞及其代謝產物為環境，在長期進化過程中形成的能獨立進行物質、能量及信息（即基因）相互交流的統一的生物系統。包括：正常微生物和宿主的外環境（組織、細胞、代謝產物）

1、物質流動2、能量3、信息流動第一節微生態系統3第三頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六二、微生態系統的結構與功能（一）微生態系統的結構（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，是微生態學中最大的空間結構。

2．生態區人或動物體表或體內腔道中許多部位相近，但性質相異，并棲有不同微生物菌群的亞結構，如呼吸系統、消化系統、口腔、陰道等部位，相應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。

第一節微生態系統4第四頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六二、微生態系統的結構與功能

3．生境是次于生態區的結構系統，如口腔中的頰、舌、齒等，包括物理、化學、和生物的內容。

4．生態點生境的亞結構，如以舌作為生境，舌尖、舌根、等生態點，這些部分正常菌群構成并不相同。

第一節生態系統5第五頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六二、微生態系統的結構與功能5．生態位比生境更為廣泛的概念，不僅含有物理空間的內容，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容。在生態位內，相異物種可以共存，相似物種產生強烈競爭。第一節生態系統6第六頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六二、微生態系統的結構與功能（二）微生物在體內的分布

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）都有細菌和其他微生物的存在，但機體內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境中污染的微生物。第一節生態系統7第七頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六二、微生態系統的結構與功能（二）微生物在體內的分布原籍菌

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

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

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

協作與競爭協作：指單個微生物之間相互提供必要的營養物質，生長因子等，可使一方或雙方收益，這種協作關系在微生物形成克隆、利用不溶性營養物質和遺傳交換等方面發揮作用。第一節生態系統10第十頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六二、微生態系統的結構與功能

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

一般低密度時協作關系占優勢、高密度時競爭關系占優勢。第一節生態系統11第十一頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六二、微生態系統的結構與功能2、不同微生物種群間的相互關系（1）共生關系：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系。可分為中立、棲生、互生和助生。中立：指兩種或兩種以上微生物處于同一環境時，相互間不產生任何影響。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系。第一節生態系統12第十二頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六二、微生態系統的結構與功能互生：指兩種或兩種以上微生物共同生存時可相互受益的關系，互生雙方可為對方提供營養物質，生長因子或生存條件。助生：一種專性的互生關系，即有些微生物之間的互生關系是專性的，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。第一節生態系統13第十三頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六二、微生態系統的結構與功能（2）頡頏（xiehang）關系：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生的爭奪現象，競爭的雙方都受到不利影響。偏生：兩種微生物共同生長時，一方產生毒素或抑制對方生長的物質，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。第一節生態系統14第十四頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六二、微生態系統的結構與功能寄生：指一種小型生物生活在另一種較大型生物的體表或體內，從中獲取其生長繁殖所需的營養物質，并使后者蒙受傷害甚至被殺死的現象。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需要的相互關系。前者稱為吞噬者，后者稱為犧牲者。第一節生態系統15第十五頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六二、微生態系統的結構與功能（四）、微生態系統的功能1、營養作用⑴、促進營養物質的消化；⑵、促進抗營養因子的轉化和脫毒；⑶、提高低質飼料的營養價值；⑷、合成微量營養物質。第一節生態系統16第十六頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六二、微生態系統的結構與功能2、微生態系統的免疫抗病作用⑴、競爭性排斥有害微生物；⑵、產生抗菌物質抑制有害物質；⑶、免疫增強作用。第一節生態系統17第十七頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六第二節微生態平衡18第十八頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六一、微生態平衡概念在長期進化過程中微生物群與其宿主在不同發育階段形成的動態、生理性、相對均衡和穩定的組合狀態。這種組合是指在公同宏觀環境條件下影響下，宿主體內和體表的生態空間結構與棲居其中的正常微生物群相互作用的生理性統一。第二節生態平衡19第十九頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六二、微生態平衡的主要標志主要標志包括宿主和微生物兩方面。（一）宿主1、動物種類和品種2、系統和器官3、生理功能4、發育階段第二節微生態平衡20第二十頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六二、微生態平衡的主要標志（二）、微生物1、定位標志：指生態空間，即確定微生物菌群在宿主中存在的位置。2、定性標志：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，應包括細菌、真菌、支原體、立克次氏體、螺旋體及病毒。第二節生態平衡21第二十一頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六二、微生態平衡的主要標志3、定量標志：是對生境內微生物總菌數和各種群活菌數的測定，它是進行微生態學研究的關鍵技術。對微生物的定性、定量和定位檢查是判定微生態平衡的三個方面，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，星期六優勢菌(predominantbacteria)

常常是決定一個微生物群生態平衡的核心因素，如在腸道內的厭氧菌占絕對優勢，如果這個優勢下降或消失，就會導致微生態平衡的破壞。23第二十三頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六第三節、微生態平衡失調24第二十四頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六一、微生態平衡失調的概念1、概念：指正常微生物與其宿主之間的微生態平衡，在外環境影響下，由生理性組合轉變為病理性組合的狀態。2、微生態平衡失調包括：⑴、細菌與細菌間比例失調⑵、細菌與宿主間的生態失調⑶、細菌和宿主與外環境之間失調第三節、微生態平衡失調25第二十五頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六微生態平衡失調主要有兩方面的表現：一方面是正常微生物群的種類、數量和定位的變化.另一面是宿主表現出病理變化，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、微生態平衡失調的原因1、外環境因素，如氣候、中毒、營養因素引起的動物腹瀉，與腸道菌群微生態平衡失調有關。2、機體正常生理結構的破壞，如外科手術、消化道瘺管、腸炎、便秘等。第三節、微生態平衡失調27第二十七頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六二、微生態平衡失調的原因3、使用免疫抑制治療，動物接受刺激或同位素治療導致免疫功能下降，可促進微生態平衡失調。4、使用抗生素引起的微生態平衡失調。5、感染感染引起微生態平衡失調

。第三節、微生態平衡失調28第二十八頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六(一)外環境改變外環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，定植狀態異常，以及微生物生理狀態的改變。食物和藥物對腸道菌群有明顯影響食物中的營養物質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胞表面的定植受到一定影響。環境溫度的降低可使腸道內雙歧桿菌數量減少，引發菌群失調。30第三十頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六(二)機體正常生理結構的破壞宿主是微生態系統的主要成員，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系統的平衡。胃酸減少或缺乏都會使胃內正常菌群數減少,使腸道厭氧菌及兼性厭氧菌在胃內的數量增多。腸蠕動過速或過緩均直接影響微生物在腸道內存留時間及繁殖數量。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，造成微生態平衡失調。①耐藥性提高②毒性增強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平衡的破壞2．促進耐藥性菌株的增加3．增加易感生境的敏感性，促進定位轉移33第三十三頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六(五)感染自身感染與內源性感染既是微生態平衡失調的原因，也是微生態平衡失調的結果。外源性感染則是微生態平衡失調，特別是菌群失調的原因。34第三十四頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六三、微生態平衡失調的主要標志判斷微生態平衡是否失調，要從宿主體內和體表特定的生態空間結構內原籍菌和外籍菌的定位、定性和定量變化以及宿主的機能狀況兩方面統一考慮。35第三十五頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六

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

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

1、橫向轉移正常菌群由原定位向周圍轉移。2、縱向轉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。細菌在縱向轉移可引起疾病。第三節、微生態平衡失調40第四十頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六（三）、血行感染1、菌血癥正常菌群進入血液循環系統，正常情況下不形成感染，在機體免疫功能低下時才發生感染。2、敗血癥化膿性細菌經血行轉移到其他部位引起的嚴重感染，然后再由感染部位重新進入血液系統，引起更嚴重的感染。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屬于正常的微生物菌群，可在另外的生境內，甚至遠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，星期六第四節微生態平衡的維持43第四十三頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六一、創造微生態平衡的基本條件（一）建立正常的微生物區域

☆

哺乳動物出生前胃腸道無菌；

☆2天內，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；

☆真菌和原蟲區系在出生后8~10天和10~20天內即可分別在瘤胃內建立。微生物來源：母體產道和母體糞便微生物、環境。44第四十四頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六一般說來，最終占主導地位的菌群是擬桿菌屬細菌、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，乳酸菌即可在嗉囊內出現，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系的環境因素中，動物胃腸道微生物區系的建立是一個循序漸進的過程，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制。新生動物胃腸道最早棲居的微生物來源于母體產道和糞便，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）保持良好的生態環境1、創造良好的宏觀生態環境：從性質上可分為物理環境、化學環境及生物環境三方面，從種類上可分為空氣、水和土壤三類。2、保持微觀生態環境的穩定：宿主的任何病理變化都可作為微生態平衡失調的微觀環境因素。3、創造良好的微環境。47第四十七頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六二、控制抗菌藥物的應用（一）加強藥物管理和細菌耐藥性的監測1、加強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、加強抗菌藥物上市后的監管。3、開展抗菌藥物使用量和細菌耐藥性的調查研究。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、嚴格掌握用藥劑量；2、有針對性的應用窄譜抗生素；3、盡量非經口用藥，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、保護厭氧菌：厭氧菌在動物和人體各部位的數量占絕對優勢(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乳桿菌利用，而不易被其他細菌利用。因此，它們對微生態系統具有一定的調整作用。50第五十頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六三、微生態平衡的恢復和維持（一）微生態調節劑是具有糾正微生態平衡失調，保持微生態平衡，提高宿主(動物和人)健康水平或增進健康狀態等功能的微生物及其代謝產物。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）微生態調節劑1、益生菌：指可以通過改善微生態平衡，達到可以提高宿主健康水平和健康狀態的微生物及其代謝產物。開發益生菌制劑基本思路：人、畜正常微生物群，經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)指動物體內自然存在的微生物。特點：①是動物體內正常菌群、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