第四章 动物肠道微生态环境与微生态营养

43猪的肠道健康与微生物的关系刘晓丽,葛海芬(石家庄市牧工商开发总公司,河北石家庄050041)动物出生后,其一生就和微生物紧密相联,无法分离。

消化道是一个开放的系统,由于存在丰富的食物,所以就成了聚集微生物最多的地方。

微生物与猪的肠道健康存在着密切联系,本文就微生物与猪的肠道健康的关系做简要阐述。

1猪的消化系统1.1猪消化系统的组成猪的消化器官由一条长的消化道和与其相连的一些消化腺组成。

消化道起始于口腔,向后依次为咽、食管、胃、小肠(包括十二指肠、空肠和回肠)、大肠(包括盲肠、结肠和直肠)、最后终止于肛门。

消化腺包括唾液腺、肝、胰和消化道壁上的小腺体。

消化腺合成消化酶,分泌消化液,经导管输送到消化道内,促使饲料中的蛋白质、脂肪和糖类发生水解作用。

1.2猪肠内的微生物猪的肠内菌之间,肠内菌和宿主的动物之间存在着一种共生的关系。

微生物利用动物吃的食物,进行自我繁殖,同时产生代谢物质。

动物对淀粉和糖原以外的食物纤维无法消化。

必须在大肠内通过厌氧发酵,一部分变成丁酸、丙酸这样的短链脂肪酸,成为能量被吸收。

淀粉的能量是4kcal/g ,食物纤维在肠内被分解所产生的能量是0~2kcal/g 之间。

猪的大肠比其他的杂食动物要发达。

猪从微生物发酵中所取得的能量,达到30%左右。

小肠对营养素的吸收后,通过门静脉输进入人体,小肠自身的营养则由身体供应。

大肠则不同,肠内菌发酵分解生成的短链脂肪酸作为能量被直接利用,剩余的则供给全身组织。

1.3肠道是动物器脏的始祖,是动物最大的防御器官动物的免疫器官很多,如胸腺、骨髓,扁桃体,脾脏等,最大的免疫器官是肠。

它集中了全身60%的淋巴球。

2猪的肠内菌2.1肠内菌的形成过程我们知道,健康的动物所生的后代,健康的家禽比如鸡所孵化出的小鸡等,包括人等刚出生的时候都应该是无菌的。

当动物出生后,由于母乳及和周围环境的接触,由此接触到了大量的微生物,首先是好氧菌的(大肠杆菌、链球菌需氧和兼性厌氧有些是厌氧)进入,这些菌繁殖后,渐渐消耗掉肠内的氧气,然后是乳酸菌等厌氧菌开始定植并在肠道内形成优势菌群。

动物肠道健康与消化生理研究动物的肠道健康与消化生理一直以来都备受关注。

肠道对于动物的健康和生存至关重要，它不仅是食物消化的关键场所，还承担着营养吸收、免疫防御和代谢调节等重要功能。

为了更好地了解动物肠道的健康与消化生理，许多研究对此进行了深入的探索。

一、肠道菌群及其功能肠道菌群是指寄居在动物肠道中的各种微生物，包括细菌、真菌和原生动物等。

这些微生物种类繁多，数量庞大，对于肠道健康具有重要作用。

肠道菌群能够分解复杂的食物成分，帮助动物吸收养分；同时，它们还可以合成维生素、调节肠道免疫功能、抑制有害菌生长等。

研究发现，肠道菌群的结构和功能与动物的健康密切相关。

二、营养素消化与吸收动物通过消化系统将食物分解为简单的营养物质，然后吸收到血液中以满足生命活动的需求。

消化过程包括机械消化和化学消化。

机械消化通过咀嚼和胃肠蠕动等方式使食物颗粒变小，增大其表面积，便于化学消化酶的作用。

化学消化则是通过酶类的作用将食物分解为较小分子，以便被吸收。

吸收主要发生在小肠，小肠粘膜上有许多绒毛状突起，增大了其表面积，便于充分吸收。

糖类、蛋白质和脂肪等营养物质在肠道内被进一步分解为葡萄糖、氨基酸和脂肪酸，然后通过绒毛进入血液循环。

这个过程中需要胰岛素、胆汁酸等多种物质的参与。

三、肠道免疫功能肠道免疫系统是人和动物体内最大的免疫系统，它主要由肠道黏膜屏障、肠道黏膜免疫细胞和肠道免疫调节细胞等组成。

肠道黏膜屏障可以防止有害物质和微生物的入侵，黏膜免疫细胞包括巨噬细胞、淋巴细胞和浆细胞等，它们可以产生免疫球蛋白和细胞因子来进行免疫应答。

肠道免疫调节细胞则是调控肠道免疫平衡的重要因素，包括调节性T细胞和抗炎细胞等。

它们可以抑制炎症反应和过度免疫应答，维持肠道内稳定的微生物群落。

研究发现，肠道菌群与肠道免疫功能密切相关，菌群失调可能导致免疫反应异常。

四、肠道疾病与健康调控肠道疾病如炎症性肠病、肠道感染和肠道肿瘤等对于动物的健康造成严重影响。

儿童肠道微生态与羊妈咪羔羊胃提取物维B12颗粒自1890年Tissier教授发现双歧杆菌并命名以来,人们一直没有放弃对双歧杆菌的研究。

既往的研究已经明确：人在出生后大约5~6h就有双歧杆菌定植于肠道内，1~2周后成为肠道的优势种群。

双歧杆菌不但伴随人体终身，而且与人体肠道功能、免疫功能和营养代谢密切相关，是保证儿童正常生长发育所必需的。

充分认识儿童肠道微生态系统形成的规律和特点，对在临床上正确诊断和处理腹泻相关性疾病很有帮助。

一.肠道微生态系统的建立及其影响因素1．肠道微生态系统的建立：新生儿刚出生时其胎粪是无菌的，出生大约2h左右开始即可从肠道检出大肠杆菌、肠球菌、葡萄球菌等,其数量不断增加，24h 大肠杆菌占优势，可达到108~1011/g(湿粪)。

细菌在生长过程中消耗肠道内的氧气，降低了局部氧化还原电势，从而为专性厌氧菌的建立和生存创造了必需的厌氧条件。

专性厌氧菌特别是双歧杆菌发酵糖产生醋酸和乳酸,使肠道pH值迅速下降，促进了以双歧杆菌为首的厌氧菌的定植，且厌氧菌的数目逐渐增加成为优势菌，反过来又抑制需氧菌及兼性厌氧菌的生长，最终肠道菌群在种类和数量上逐渐趋于稳定。

肠道菌群的数量和种类基本稳定后，其功能也达到较佳状态，此状态叫做峰顶(climax)，个体肠道从出生时的无菌环境发育到峰顶的过程叫做演替(succession)，演替一般需3年左右的时间(见图1)，也有人认为2岁后儿童的肠道菌群即与成人相似。

演替过程受许多外界因素的影响，也受到自身生理变化的影响。

2．3. 影响小儿肠道菌群发育的主要因素:喂养方式:母乳喂养儿可较快建立以双歧杆菌为主的肠道正常微生态系统，且母乳喂养儿粪便中双歧杆菌的数量比人工喂养儿高10倍。

母乳中所含的低聚果糖不但可以促进双歧杆菌的生长，而且可以预防新生儿坏死性小肠结肠炎(NEC)。

母乳作为母亲在子宫外与婴儿的联系纽带，其对婴儿的保护作用越来越受到人们的重视。

4. 抗生素的使用：长期使用广谱抗生素或在有腹泻时过度使用，就有可能发生由于菌群变化而引起的肠炎。

微生物与动物消化道微生态的关系研究微生物是存在于自然界中的一类微小生物体，包括细菌、真菌、病毒等。

动物消化道微生态是指在动物的消化道内，微生物与宿主之间相互作用和相互关系的一种微生物群落生态系统。

该生态系统的研究涵盖了微生物与动物在能量代谢、免疫调节、营养消化吸收等方面的相互影响和相互作用。

一. 微生物在动物消化道内的分布动物的消化道是微生物的栖息地之一，在不同的消化器官中，微生物的种类和数量各有差异。

例如，瘤胃中的微生物主要为厌氧细菌，对于反刍动物来说，这些微生物可以帮助宿主分解纤维素等难以消化的食物，提供额外的能量来源。

而在小肠和大肠中，则以厌氧/微好氧细菌为主，这些细菌参与了蛋白质和脂类的消化吸收过程。

二. 微生物与宿主的共生关系微生物与动物之间形成了一种共生关系，彼此相互依赖，相互受益。

宿主提供了适宜的生存环境和营养资源，而微生物则帮助宿主完成一些生理功能。

例如，某些厌氧细菌可以合成维生素B和K，为宿主提供必需的维生素营养。

此外，微生物还通过调节免疫系统，保护宿主免受病原微生物的侵袭。

三. 微生物对宿主代谢的影响动物消化道内的微生物群落可以影响宿主的能量代谢。

一方面，微生物通过分解食物中的复杂营养物质，产生出宿主本身无法消化吸收的短链脂肪酸等低分子化合物，提供额外的能量来源。

另一方面，微生物参与了宿主的糖、脂肪和蛋白质的代谢调节，影响宿主的体重、能量平衡等方面。

近年来的研究表明，肥胖和糖尿病等代谢性疾病与消化道微生物群落的紊乱密切相关。

四. 微生物对宿主免疫系统的调节动物消化道内的微生物群落对宿主的免疫系统发挥着重要的调节作用。

适当的微生物群落可以帮助宿主维持免疫平衡，抑制有害菌的生长，并促进免疫细胞的发育和功能。

一些研究发现，免疫缺陷丧失微生物菌群调节功能的动物往往具有易感某些疾病的倾向，例如肠道炎症、过敏反应等。

五. 调控微生物群落的手段了解微生物与动物消化道微生态的关系对于改善动物的健康和生产性能具有重要意义。

肠道微生物与人体健康及其应用学院：经济学院班级：投资2班姓名：黄鑫学号：20151674肠道微生物与人体健康及其应用摘要: 很多人认为，显微镜下才能看到的微生物和人们的生活关系不大，即便有关也不是我们需要了解的。

但事实上，微生物和人类健康有着密不可分的关系。

在我们身体的表面和内部，尤其是在肠道里，不为人知地“居住”着许多微生物。

在人体内，渺小的微生物最有“发言权”。

一百多年来世界上有一批批科学家在不懈地努力进行着有关方面的研究和探讨。

我们体内有2公斤重的细菌，但是其中只有大约20%可以被培养和研究。

绝大多数的“人体房客”至今还不为人所知，它们对人体的健康也还不被理解。

关键词：肠道微生物?肠道生态系统??生理功能食品应用1.肠道微生态系统人体微生态系统包括口腔、皮肤、泌尿、胃肠道四个微生态系统。

以肠道微生态系统最为主要、最为复杂。

人肠道中的细菌细胞数占人体总微生物量的 78 %。

肠道菌约 400 ～ 500 种，分为原籍菌群和外籍菌群，原籍菌群多为肠道正常菌群，除细菌外，人体还存在正常病毒群、正常真菌群、正常螺旋体群等，各有其生理作用。

肠道菌群最显着的特征之一是它的稳定性，它对人类抵抗肠道病原菌引起的感染性疾病是极其重要的。

维持其稳定性是临床治疗的重点。

肠道菌群是人体肠道的正常微生物，如双歧杆菌，乳酸杆菌等能合成多种人体生长发育必须的维生素，如B族维生素（维生素B1、B2、B6、B12），维生素K，烟酸、泛酸等，还能利用蛋白质残渣合成必需氨基酸，如天冬门氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸和苏氨酸等，并参与糖类和蛋白质的代谢，同时还能促进铁、镁、锌等矿物元素的吸收。

这些营养物质对人类的健康有着重要作用，一旦缺少会引起多种疾病。

2.肠道菌群2.1双歧杆菌双歧杆菌是有益菌的代表，它是乳酸菌的一种，在显微镜下观察，其形呈叉状，是一种不喜欢氧气的细菌，栖居于人体没有氧气的大肠中。

人体肠道中双歧杆菌的数量随年龄而异，在母乳喂养的初生婴儿的肠道中最多，几乎达到肠道总细菌量的99%以上，它起着保卫婴儿健康的作用。

动物微生态学一、课程的性质、地位和任务1、微生态学是最近20年新兴的一门学科。

由于抗生素的副作用，人们对绿色食品的需要，国家加入WTO后食品出口的限制，国家需要循环经济发展和生态保护和平衡，需要用微生态学的理论了和技术来解决上述问题。

所以，以后将是微生态学发展的黄金时期。

因此，开设该课程对于学生掌握新知识、新技术，为以后更好就业，将打下良好的基础。

2、微生态学是以生物学、生态学、微生物学为基础，研究动物机体微生态平衡、失调及微生态制剂的理论，技术，制造和使用的科学。

是微生物应用专业的一门必需选修课程。

3、通过课程的教学，要求学生掌握微生态学基本理论和微生态制剂的制备和使用方法，为今后实践工作打好基础。

二、教材：动物微生态学，何明清主编，三、参考书：微生态学：康白，大连出版社动物微生物学：崔保安，中国农业出版社四、教学安排：总学时：本科，60学时，理论50，实验10专科：45学时，理论35，实验10第一章绪论重点：讲动物微生态学的概念、发展历史，了解动物微生态学与其他学科的关系、动物微生态学发展前景及微生态学的用途。

要求：掌握微生态学的概念，微生态学发展历史及微生态学的用途。

第一节动物微生态学的概念动物微生态学（animail microecology），是研究微生物与微生物，正常微生物与动物内环境，动物体与外界环境三者相互关系的学科分支。

（何明清）微生态学：是研究正常微生物群与其宿主相互关系的学科分支。

（康白）正常微生物：动物在长期历史进化过程中形成的，对机体有益、无害、必须和不可缺少的微生物。

它与机体的免疫、营养、生物屏障、生物拮抗、传染病发生有密切的关系。

动物微生态学概念有三层意思：1、研究正常微生物与动物内环境之间的关系，正常微生物是机体不可缺少的组成部分。

2、微生物与微生物之间在体内的相互平衡状态。

它们之间有栖生、互生、偏生、竞争、吞噬、寄生等关系。

3、研究动物体与外界环境之间的关系。

主要指与空气、水、粪尿、土壤、饲料、药物等的相互关系。