微生态平衡与人类健康.ppt

第二章 宏观生态平衡与人类健康 第一节 微生态系统 第二节 微生态平衡 第三节 微生态平衡失调 第四节 微生态平衡的维持1第一节 微生态系统2一、微生态学和微生态系统的概念微生态学 ：是生态学的一个层次，是研究正常 微生物在细胞或分子水平上相关关系的科学微生态系统：指在一定结构的空间内，正常微 生物群以其宿主组织和细胞及其代谢产物为环境，在 长期进化过程中形成的能独立进行物质、能量及信息（即基因）相互交流的统一的生物系统包括：正 常微生物和宿主的外环境（组织、细胞、代谢产物）1、物质流动 2、能量 3、信息流动第一节 微生态系 统3二、微生态系统的结构与功能（一）微生态系统的结构（大到小分为五个层次 ）1．宿主个体动物或人体及其所携带的正常微生物菌落，是微生 态学中最大的空间结构2．生态区人或动物体表或体内腔道中许多部位相近，但性质相 异，并栖有不同微生物菌群的亚结构，如呼吸系统、 消化系统、口腔、阴道等部位，相应部位栖居的微生 物称为呼吸道菌群、消化道菌群、口腔菌群等第一节 微生态系 统4二、微生态系统的结构与功能3．生境是次于生态区的结构系统，如口腔中的颊、 舌、齿等，包括物理、化学、和生物的内容 。

4．生态点生境的亚结构，如以舌作为生境，舌尖、舌 根、等生态点，这些部分正常菌群构成并不 相同第一节 生态系 统5二、微生态系统的结构与功能5．生态位比生境更为广泛的概念，不仅含有物理空 间的内容，还包括微生物作用以及这一空间 与微生物相互作用的全部内容在生态位内，相异物种可以共存，相似物 种产生强烈竞争第一节 生态系 统6二、微生态系统的结构与功能（二 ）微生物在体内的分布动物和人的皮肤、黏膜以及一切与外界相通的 腔道（如口腔、鼻咽腔、呼吸道、消化道和 泌尿生殖道）都有细菌和其他微生物的存在 ，但机体内部组织正常情况下是无菌的自身菌系：长期生活在动物体表或体内的共生和 寄生性微生物外来菌系：从土壤、水、空气和动物所接触的环 境中污染的微生物第一节 生态系 统7二、微生态系统的结构与功能（二 ）微生物在体内的分布 原籍菌 是微生物与宿主一起在长期进化过程中 所形成的，他们在动物体内特定的部位定居和繁 殖，定植区内的菌类及其数量基本上保持稳定， 正常情况下对宿主健康有益或无害，具免疫和营 养作用 外来菌 一般不能定植在皮肤和黏膜表面，如果 发生定植，往往对宿主发生不利影响第一节 生态系 统8二、微生态系统的结构与功能（二 ）微生物在体内的分布消化道不同部位细菌种类和数量有很大差异o口腔：细菌多，葡萄球菌、链球菌、乳杆菌 、棒状杆菌、螺旋体等o食道：细菌少o胃：极少。

如：乳杆菌、幽门螺杆菌、胃八 叠球菌等少数耐酸菌第一节 生态系 统9二、微生态系统的结构与功能（三）微生物菌群的相互关系1、微生物种群内个体间的相互关系协作与竞争o协作：指单个微生物之间相互提供必要的 营养物质，生长因子等，可使一方或双方 收益，这种协作关系在微生物形成克隆、 利用不溶性营养物质和遗传交换等方面发 挥作用第一节 生态系 统10二、微生态系统的结构与功能竞争：包括微生物之间对营养物质、光线、氧、栖息地等的竞争以及有毒代谢产物蓄积对 相互生长的影响等，使一方或双方有害一般低密度时协作关系占优势、高密度时竞 争关系占优势第一节 生态系 统11二、微生态系统的结构与功能2、不同微生物种群间的相互关系 （1）共生关系：指两种或多种微生物共同生活 在一起，彼此互不伤害或互为有利的关系可 分为中立、栖生、互生和助生 中立：指两种或两种以上微生物处于同一环境时 ， 相互间不产生任何影响 栖生：两种微生物共同生长时，一方受益而另一 方不受任何影响的单利共生关系第一节 生态系 统12二、微生态系统的结构与功能互生：指两种或两种以上微生物共同生存时可相 互受益的关系，互生双方可为对方提供营养 物质，生长因子或生存条件。

助生：一种专性的互生关系，即有些微生物之间 的互生关系是专性的，任何一方都不能有其 他微生物所取代，使其成为一个整体而共同 生活第一节 生态系 统13二、微生态系统的结构与功能（2）颉颃（xie hang）关系：指两种或两种 以上微生物共同生长时，使双方或一方受害 的现象可分为竞争、偏生、寄生和吞噬 竞争：两种或两种以上微生物共同生长时，为了 获得能源、空间或有限的生长因子而发生的 争夺现象，竞争的双方都受到不利影响 偏生：两种微生物共同生长时，一方产生毒素或 抑制对方生长的物质，使对方受害或生长受 到抑制，而其本身不受到影响或反而收益第一节 生态系 统14二、微生态系统的结构与功能寄生：指一种小型生物生活在另一种较大型生物 的体表或体内，从中获取其生长繁殖所需的 营养物质，并使后者蒙受伤害甚至被杀死的 现象前者为寄生物，受益方；后者为寄主或宿主， 受害方吞噬：指一种较大型的微生物吞入并消化另 一种小型微生物以满足其营养需要的相互 关系前者称为吞噬者，后者称为牺牲者 第一节 生态系 统15二、微生态系统的结构与功能（四）、微生态系统的功能1、营养作用⑴、促进营养物质的消化；⑵、促进抗营养因子的转化和脱毒；⑶、提高低质饲料的营养价值；⑷、合成微量营养物质。

第一节 生态系 统16二、微生态系统的结构与功能2、微生态系统的免疫抗病作用 ⑴、竞争性排斥有害微生物； ⑵、产生抗菌物质抑制有害物质； ⑶、免疫增强作用第一节 生态系 统17第二节 微生态平衡18一、微生态平衡概念o在长期进化过程中微生物群与其宿主在不 同发育阶段形成的动态、生理性、相对均 衡和稳定的组合状态这种组合是指在公 同宏观环境条件下影响下，宿主体内和体 表的生态空间结构与栖居其中的正常微生 物群相互作用的生理性统一第二节 生态平衡19二、微生态平衡的主要标志主要标志包括宿主和微生物两方面一）宿主1、动物种类和品种2、系统和器官3、生理功能4、发育阶段第二节 微生态平衡20二、微生态平衡的主要标志（二）、微生物1、定位标志：指生态空间，即确定微生物菌群在宿主中存在的 位置2、定性标志：是对微生物群落中各种群的分离和鉴 定，即确定微生物群落的种类，应包括细菌、真 菌、支原体、立克次氏体、螺旋体及病毒第二节 生态平衡21二、微生态平衡的主要标志3、定量标志：是对生境内微生物总菌数和各种群活菌数 的测定，它是进行微生态学研究的关键技 术对微生物的定性、定量和定位检查是判定微 生态平衡的三个方面，三者不是孤立的， 它是同一事物在三个方面的反映。

22优势菌(predominant bacteria)常常是决定一个微生物群生态平衡的核心 因素，如在肠道内的厌氧菌占绝对优势， 如果这个优势下降或消失，就会导致微生 态平衡的破坏23第三节、微生态平衡失 调24一、微生态平衡失调的概念1、概念：指正常微生物与其宿主之间的微生态 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2、微生态平衡失调包括：⑴、细菌与细菌间比例失调⑵、细菌与宿主间的生态失调⑶、细菌和宿主与外环境之间失调第三节、微生态平衡失 调25微生态平衡失调主要有两方面的表现：o一方面是正常微生物群的种类、数量和定 位的变化.o另一面是宿主表现出病理变化，这两方面 互为因果 .26二、微生态平衡失调的原因1、外环境因素，如气候、中毒、营养因素引 起的动物腹泻，与肠道菌群微生态平衡失 调有关2、机体正常生理结构的破坏，如外科手术、 消化道瘘管、肠炎、便秘等第三节、微生态平衡失 调27二、微生态平衡失调的原因3、使用免疫抑制治疗，动物接受刺激或同位 素治疗导致免疫功能下降，可促进微生态 平衡失调4、使用抗生素引起的微生态平衡失调5、感染感染引起微生态平衡失调 第三节、微生态平衡失 调28(一)外环境改变外环境对微生物的影响主要是通过宿主生理 功能的改变影响微生物菌群失调，定植状 态异常，以及微生物生理状态的改变。

食物和药物对肠道菌群有明显影响食物中的营养物质对有益微生物的影响29o例如，猪在饥饿时，其肠道原籍菌群在上 皮细胞表面的定植受到一定影响环境温 度的降低可使肠道内双歧杆菌数量减少， 引发菌群失调30o(二)机体正常生理结构的破坏o宿主是微生态系统的主要成员，因此任何 影响宿主生理功能的因素，均可直接或间 接地影响微生态系统的平衡胃酸减少或 缺乏都会使胃内正常菌群数减少,使肠道厌 氧菌及兼性厌氧菌在胃内的数量增多肠 蠕动过速或过缓均直接影响微生物在肠道 内存留时间及繁殖数量31(三)免疫抑制疗法 o同位素辐射和激素疗法等可能引起免疫抑 制，造成微生态平衡失调①耐药性提高 ②毒性增强 32(四)抗生素的使用 o1．抗生素对正常微生物群微生态平衡的 破坏 o2．促进耐药性菌株的增加 o3．增加易感生境的敏感性，促进定位转 移 33(五)感染 o自身感染与内源性感染既是微生态平衡失 调的原因，也是微生态平衡失调的结果o外源性感染则是微生态平衡失调，特别是 菌群失调的原因 34三、微生态平衡失调的主要标志o判断微生态平衡是否失调，要从宿主体内和体表特定的生态空间结构内原籍菌和外籍菌的定位、定性和定量变化以及宿主的机能状况两方面统一考虑。

35微生态平衡失调的主要标志是在特定 的生态空间结构内：1、原籍菌数量的变化；2、微生物种类的变化；3、原籍菌的易位和外籍菌的入侵；4、宿主机能活动的病理性变化第三节、微生态平衡失 调36四、微生态平衡失调对人类健康的影响微生态平衡失调对人类健康的影响分为四种:(一)菌群失调指在原微生物境内正常微生物群发生的定 量或定性的异常变化，而以数量的变化为 主根据宿主机能失调的程度，这种菌群失 调又分三种：第三节、微生态平衡失 调371、一度失调抗生素治疗往往是抑制一些细菌，而对 另一些细菌生长没有影响，造成了某些部 位正常菌群在组成和数量上的异常变化停药后可以恢复，无须治疗，是可逆的 第三节、微生态平衡失 调382、二度失调菌群比例失调后，即使消除诱发因素，仍 保留原来的失调状态是不可逆的，临床 上表现为慢性病，如：慢性肠炎、慢性口 腔炎、慢性肾盂肾炎3、三度失调原来的菌群大部分被抑制，只有少数菌群 占绝对优势表现为急性病理过程，病情 严重39（二）、细菌定位转移细菌定位转移又称易位 1、横向转移正常菌群由原定位向周围转移2、纵向转移如胃肠道黏膜表层是需氧菌，中层是兼性厌 氧菌，下层是厌氧菌。

细菌在纵向转移可引 起疾病第三节、微生态平衡失 调40（三）、血行感染1、菌血症正常菌群进入血液循环系统，正常情况下不 形成感染，在机体免疫功能低下时才发生感 染2、败血症化脓性细菌经血行转移到其他部位引起的严 重感染，然后再由感染部位重新进入血液系 统，引起更严重的感染41（四）、移位病灶o在某一特定的生境内属于正常的微生物菌 群，可在另外的生境内，甚至远隔的脏器 或组织形成病灶o如：脑、肝、肾、腹腔等处的脓肿就属于 移位病灶42第四节 微生态平衡的维持43一、创造微生态平衡的基本条件（一）建立正常的微生物区域☆ 哺乳动物出生前胃肠道无菌；☆ 2天内，粪便中可检测出大肠杆菌和链球菌；☆ 2天后，胃肠道便可被微生物完全定植；☆ 真菌和原虫区系在出生后8~10天和 10~20天内即可分别在瘤胃内建立微生物来源：母体产道和母体粪便微生物、环境 44o一般说来，最终占主导地位的菌群是拟杆菌属细菌、双歧杆菌、片球菌及厌氧弯曲杆菌o雏鸡在出壳前胃肠道内也是无菌的，饲料和饮水是雏鸡胃肠道微生物的主要来源出壳后几小时内，乳酸菌即可在嗉囊内出现，而粪肠球菌和其他肠道菌则在十二指肠和盲肠大量生长45o在影响胃肠道微生物区系的环境因素中， 动物胃肠道微生物区系的建立是一个循序 渐进的过程，饲料因素可能是最主要的。

o新生动物具有某种有效的胃肠道微生物选 择机制新生动物胃肠道最早栖居的微生 物来源于母体产道和粪便，但这些微生物 在生物演替过程中将逐渐被乳酸菌等优。