乳酸菌抗沙门氏菌病的研究丨微生态前沿


摘要:众所周知,沙门氏菌对人体和动物的健康都会产生一系列危害。而家禽被认为是沙门氏菌的主要宿主,容易感染沙门氏菌,并通过不严格的质量检测,被人群购买食用,造成危害。专家发现,乳酸菌通过粘附于宿主肠道上皮细胞表面竞争性排斥病原菌在宿主肠道内的定植,加强宿主的免疫调节应答从而有效地控制沙门氏菌对家禽的感染,为家禽健康养殖提供帮助。



沙门氏菌病是由沙门氏菌引起的主要人畜共患病,也是主要的食源性疾病之一。家禽感染后,表现出精神萎靡,并导致采食量降低,而且宿主体内携带有大量的沙门氏菌,尤其是刚孵出的小鸡很容易感染沙门氏菌。当这些家禽产品通过不严格的质量检测流入到消费市场,被人群食用之后,就会引起一系列的临床症状,因而对人体的健康造成不同程度的危害。虽然我们加强了对沙门氏菌的防范,而且在预防该病原菌的过程中抗生素发挥了很大的作用,但由于不合理的使用抗生素,致使沙门氏菌抗性菌株的大量出现。因此,我们日常所消费的食品中仍有很大部分的食品是不安全的。为了能够有效地控制沙门氏菌的危害,科研工作者一直在努力寻找抗生素的替代物。


不同种属的乳酸菌共同组成一个G+C含量较低、革兰氏阳性、无孢子生成和兼性厌氧菌的一类菌群。它们作为活的、无害的微生物,当在体内达到充足数量时,能够定植在宿主的肠道内,通过改善宿主肠道的微生态平衡,以及调节宿主的免疫及非免疫防御体系,对机体的健康发挥有益的作用。沙门氏菌能够寄生在鸡的肠道内,而通过口服作为益生菌的乳酸菌能够减少沙门氏菌在鸡肠道内的定植,并且还能够通过调节机体的免疫应答缓解沙门氏菌对宿主引起的炎症反应。因此,在家禽养殖业中,乳酸菌将是一个控制沙门氏菌的有效替代物。


1 沙门氏菌的危害


沙门氏菌是一类革兰氏染色为阴性、能够寄生在细胞内部的肠道菌,存在于各种动物,其中与家禽密切相关的就有40余种。当家禽感染沙门氏菌后,能引起禽类发病,通过减少采食量而降低家禽的生产性能。如在雏鸡的养殖过程中造成20%-30%的死亡率,而对育成鸡同样能够引起10%-20%的死亡率。此外,还能够降低成鸡的受精率、产蛋率及孵化率,并且带菌的蛋鸡产出的受精卵约有33%被沙门氏菌污染,并主要集中于卵黄中。


沙门氏菌的另一个危害是感染沙门氏菌的家禽通过食源性途径传播给人类,危害人类健康。例如在家禽屠宰加工的过程中,如果操作不够认真,致使肉产品遭受不同污染源的污染,若这种家禽肉未经充分蒸煮或交叉感染其它食物,食用过多会引起中毒;另外,在一些产蛋鸡群中,产蛋时一小部分鸡蛋本身含有沙门氏菌。如果这些鸡蛋制成的食品未经充分熟制,或由于其它一些不当处理,食用后人们同样会受到沙门氏菌的感染。因此,家禽中感染的沙门氏菌不但可以通过垂直传播传给后代雏鸡,而且还可以通过水平传播途径传播给人类,造成更严重的后果。例如在美国,每年大约有42000例沙门氏菌病被报道。由于许多较轻症状的患者没有被诊断或报道,实际感染人数可能是29倍或更多倍。据估计,每年大约有400人死于严重的沙门氏菌病。


由此可见,控制沙门氏菌在家禽中的感染和传播,将会对有效地控制由沙门氏菌对人体引起的沙门氏菌病而发挥重要的作用。


2 乳酸菌对机体发挥的有益作用


改善肠道微环境


研究结果显示,19-21日龄的小鸡肠道中主要存在以下几种菌:肠杆菌科、毛螺菌科、梭杆菌科、瘤胃球菌科和乳杆菌科,当饲喂沙门氏菌后,能够显著性的增加肠杆菌科的细菌数,但对其他三种菌的影响不显著,并且沙门氏菌对早期的小鸡肠道内微生物区系的影响要大于后期。Withanage等通过对刚孵出的小鸡饲喂沙门氏菌,在整个试验过程中检测发现,回肠和盲肠内容物中含有大量的沙门氏菌,并在感染24h后,能够在肝脏中检测到沙门氏菌的存在。然而,Chen等对新生肉鸡连续3d饲喂乳酸菌,在第4d用沙门氏菌对其进行感染,并在感染后的第3d6d检测沙门氏菌在肉鸡肠道内的定植和对组织器官的侵染。


结果显示,与阳性对照组相比,提前饲喂乳酸菌能够显著地减少沙门氏菌在肉鸡盲肠内的定植以及对肝脏和脾脏的侵染。此外,该课题组在哺乳动物小鼠的研究中也得到相同的结果。这对肠道疾病的治疗引入了一个新的方法,就是通过饲喂充当益生菌的活的有益微生物的培养物,能够有效地减少病原菌在宿主肠道内的定植,维护肠道内微生物区系的平衡,从而达到预防和治疗由沙门氏菌引起的机体炎症反应。


与病原菌竞争肠道内的营养成分


乳酸杆菌属、片球菌属和屎肠球菌属共同组成一类G+C含量低、革兰氏阳性、非孢子生长和兼性厌氧的异质性微生物种群。乳酸菌占据各种生活环境,包括牛奶、植物表面以及人类和其它动物的消化道。因此,乳酸菌能够竞争它们所栖息位点的营养成分,从而抑制病原菌在牛奶、植物表面以及人类和其它动物的消化道等地方的定植,减少病原菌对宿主造成的危害


通过竞争性排斥病原菌在宿主肠道内的定植


乳酸菌发挥功能的一个重要的先决条件是粘附以及定植在肠道粘膜表面的能力。这种能力被认为它们在消化道内不仅对它们的增殖发挥重要作用,而且还参与通过竞争或阻断病原菌在肠道粘膜处的结合位点而排斥病原体在肠道内的粘附及定植,延长乳酸菌对胃肠道和宿主的影响时间。体外通过Caco-2细胞的研究证明,筛选得到的乳酸菌,包括:肠球菌和乳酸杆菌能够有效地粘附到肠道细胞表面,并且能够有效地抑制沙门氏菌对Caco-2细胞的侵染能力。并且体内验证结果表明,这些乳酸菌能够显著地减少沙门氏菌在宿主肠道内的定植以及对肝脏和脾脏的侵染。


调节宿主的免疫及非免疫防御体系


当宿主感染病原菌后,活化的巨噬细胞能够吞噬微生物,分泌一些促炎细胞因子和一氧化氮,并将抗原递呈给辅助性T细胞。对于IL-12来说,乳酸菌诱导宿主细胞对IL-12表达的能力,是检测乳酸菌免疫调节活性强弱的一个关键指标。而对于IL-10来说,它是具有强效免疫调节和抗炎性质的细胞因子,是由活化的巨噬细胞和T细胞产生。因此,为了研究乳酸菌对沙门氏菌感染的宿主引起的机体炎症的作用,检测不同细胞因子在宿主体内的表达水平可以用来作为评定乳酸菌对机体作用的指标。


此外,乳酸菌还可以通过代谢产生抗菌产物而杀死肠道内的病原微生物等发挥对宿主有益的作用。


3 小结


在目前集约化养殖模式中,环境污染严重,同时疾病防治上大量使用抗生素,引发了一系列社会危害。如何调节好养殖环境、解决并提高畜禽的抗病能力,改善群体免疫力及提高畜禽的生产性能成为研究的热点。乳酸菌通过各种途径发挥对宿主有益的作用,包括预防和治疗急性肠胃炎、食物过敏和炎症性肠病在内的肠道粘膜屏障功能障碍等疾病;还可提高动物的生产性能,提高饲料转化率,增强动物抗病能力。


参考文献  冯军厂《免疫活性乳酸菌的筛选及其抗肉鸡沙门氏菌感染的研究》


——好实沃·沃看畜牧·微生态前沿·155期




2018年6月12日 13:57
浏览量:0
收藏
本网站由阿里云提供云计算及安全服务 Powered by CloudDream