肠道乳酸菌作用机理

4.1 肠道微生物作用机理

4.1.1 维持肠道微生态平衡

畜禽肠道菌群是在长期进化过程中形成的,并与畜禽保持相对平衡稳定状态,对畜禽生长发育和抵抗疾病具有重要意义,一旦平衡失调,便会出现生产性能低下和疾病状态。正常情况下,动物肠道内优势种群为厌氧菌,占99%以上,其中主要包括拟杆菌、双歧杆菌、乳酸杆菌、优杆菌等;而需氧菌及兼性厌氧菌只占1%。如该优势种群发生变化,上述专性厌氧菌显著减少,而需氧菌和兼性厌氧菌增加,此时使用微生态制剂,拟杆菌、双歧杆菌等优势种群可逐渐恢复正常,而需氧菌和兼性厌氧菌等逐渐降低,从而恢复肠道菌群平衡。 

4.1.2生物夺氧

一些需氧菌微生物制剂特别是芽胞杆菌能消耗肠道内的氧气,形成厌氧环境,有利于乳酸杆菌等有益微生物的生长,限制了有害需氧菌和兼性厌氧菌的增殖,从而使失调的菌群恢复到正常状态,达到治病促生长的目的。 

4.1.3生物颉颃作用

微生态制剂中的有效微生物在体内对病原微生物有生物颉颃作用。这些有益微生物可抑制病原微生物粘附到肠粘膜上皮细胞上,促使其随粪便排出体外。 

4.1.4 增强机体免疫功能

微生态制剂是良好的免疫激活剂,能有效地提高抗体水平和巨嗜细胞的活性,通过产生抗体和提高嗜菌作用活性等刺激免疫、激发机体体液免疫和细胞免疫,增强机体的免疫力和抗病力。

4.1.5产生营养物质

微生态制剂中的有益微生物可产生淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶和纤维素酶等,有利于降解饲料中蛋白质、脂肪和复杂的碳水化合物。有益微生物在动物体内生长繁殖,能产生各种营养物质,如维生素、氨基酸、未知促生长因子等,参与机体新陈代谢,可促进动物生长和提高生长性能。 

4.2 肠道微生态作用学说

4.2.1优势种群学说

正常微生物与动物和环境之间所构成的微生态系统中,优势种群对整个微生物群起决定作用,一旦失去了优势种群,则原微生态平衡失调,原有优势种群发生更替。正常情况下,动物肠道内优势种群为厌氧菌占99%以上,而需氧菌及兼性厌氧菌只占1%,如该优势种群发生更替,则厌氧菌显著减少,而需氧菌及兼性厌氧菌显著增加,此时使用微生态制剂,有利于厌氧菌的生长,抑制需氧菌及兼性厌氧菌的繁殖,恢复肠道菌群平衡。 

4.2.2生物夺氧学说

生物夺氧学说是指利用无毒无害的安全好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——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。人或动物出生时是无菌的,出生后不久就被一系列微生物定植了,其定植的顺序是:好氧菌(耗氧)→兼性厌氧菌(耗氧)→厌氧菌生长(无氧环境),厌氧菌是肠道整个微生态系统中数量最多的优势菌株。当使用好氧型和兼性厌氧型益生菌治疗肠道菌群失调症时,可利用其“生物夺氧”使好氧型或兼性厌氧型致病菌大幅度下降,肠道优势菌则大量生长,因而起到预防和治疗的作用。 

4.2.3 定植抗力学说

所谓定植抗力指包括双歧杆菌在内的内源性专性厌氧菌群限制肠道中潜在致病菌(外籍菌)数量的能力,也就是对潜在致病菌在肠道定植的阻抗力。起定植抗力作用的是内源性专性厌氧菌即原籍菌。定植抗力通过以下方式起作用:①产生有机酸。原籍菌通过产生乙酸、丙酸、乳酸等有机酸,降低微环境的PH值与Eh,抑制外籍菌的生长、繁殖。有机酸主要是短链脂肪酸,短链脂肪酸还可通过直接或间接的途径促进胃肠道的蠕动,使外籍菌尚未在粘膜表面粘附、定植前就被排出体外。②占位性保护作用。一些原籍菌等专性厌氧菌通过与粘膜上皮细胞紧密结合,形成一层生物膜细菌群,通过占据上皮细胞的空间,防止外籍菌的粘附定植,起占位性保护作用。③营养争夺。专性厌氧菌数量大,在厌氧条件下它的生长速度超过兼性厌氧菌,因而在营养物质有限的情况下,专性厌氧菌可优势生长,而通常兼性厌氧的潜在致病菌处于劣势状态。④增加肠道粘蛋白的合成。乳酸菌能诱导肠道上皮细胞粘蛋白(糖蛋白)的表达与分泌,可防止细菌及病毒定植、感染。 

4.2.4 生物颉颃学说

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,此即为“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。专性厌氧菌主要是乳酸菌,是构成定植抗力的主要力量,为定植抗力因子。乳酸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的受体的复杂多糖,竞争性的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。 

4.2.5 粘膜免疫学说

在肠黏膜的绒毛和微绒毛上,细菌通过分泌的黏附因子,在肠黏膜上黏附定植(占位)。各种肠道内细菌,在肠黏膜上密密麻麻的排列,构成肠黏膜表面的第一道屏障——生物屏障。如乳酸菌和双歧杆菌等益生菌,通过黏附占位,排挤致病菌。通过争夺营养物质和产生酸性代谢产物,细菌素,过氧化氢,直接抑制和杀灭致病微生物。

乳酸菌细菌表层物质对细菌本身不仅有防御作用,还有识别和黏附于机体细胞的作用。如嗜酸乳杆菌产生的生物表面活性物质(主要是糖和醋酸)能抑制泌尿系统致病性球菌。双歧杆菌对上皮细胞的黏附作用,能竞争性地排除致病菌对泌尿系统上皮细胞和结肠上皮细胞的黏附。用于对阴道炎的防治,通过使阴道PH值下降(酸性环境),使葡萄球菌、肠杆菌、酵母菌数量减少,达到良好治疗效果。 

4.2.6 肠道营养学说

肠道微生态系统在动物营养中的作用,主要是肠道微生物可产生多种代谢产物,如蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶、氨基酸、肽类、维生素等,其作用是参与并提供维生素的合成与消耗、蛋白质的合成与氮的代谢、多糖与粗纤维的分解与代谢、脂类的分解与代谢等,从而帮助分解消化道内未被充分分解吸收的营养物质,促进机体吸收。 

4.2.7 肠道调控学说

乳酸菌在体内可以利用可发酵碳水化合物,产生大量的乳酸、甲酸、乙酸等有机酸,使肠道处于酸性环境。而肠道内的大肠杆菌、沙门氏菌等病原菌最适生长的pH为7.0~7.4,乳酸菌的产酸使肠道环境处于酸性,不利于肠道内病原菌在肠壁定殖和生长,从而抑制了有害菌的生长和繁殖,因此,给动物长时间的饲喂乳酸菌可调控肠道的pH值,对动物疾病的预防和治疗有重要的作用。


2018年6月8日 16:41
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