黏膜免疫与微生态的作用机理ppt课件

黏膜免疫与微生态 作用机理 大连三仪生物工程研究所 庄国宏 目 录 n一.黏膜免疫 n二.病原菌致病机理 n三.微生态作用机理 n四.产品开发思路 一.黏膜免疫 二.病原菌致病机理 三.微生态作用机理 n(1).能合理肠道调节菌群和改善 肠道功能,减少疾病的发生 n(2).对机体免疫功能的调节 n(3).促进营养物质的吸收 n(4).改善饲养环境 (1).能合理的调节菌群和改 善肠道功能,减少疾病的发 生 促进有益菌的增殖,恢复菌群 平衡 降低肠黏膜与毒素及病原菌粘 着素的结合 对有害菌产生生物拮抗作用 促进有益菌的增殖,恢复 菌群平衡 n芽孢杆菌的生物夺氧 O2O2 O2 CO2+H2O 双歧杆菌等有益菌能通过其细胞上 的磷酸基团与肠粘膜上皮细胞特异 性结合，从而占据肠粘膜表面，形 成与肠上皮细胞相连接的细菌生物 膜，阻止各种致病菌、条件致病菌 的定值、入侵。 n通过有益菌对肠黏膜表面 的黏附,竞争性地抢占位点 降低肠黏膜与毒素及病 原性大肠杆菌粘着素的结 合 n双歧杆菌等有益菌产生的蛋白因 子可以阻止大肠杆菌毒素与神经 节束释放的四聚体神经酰胺结合 ，保护肠粘膜，抗感染。 n有益菌刺激机体产生sIgA,它能凝 集细菌或封闭其型菌毛，使其 失去粘附能力。 对有害菌产生生物拮抗作 用 n短链挥发性脂肪酸等的产生 n对病原菌和腐败菌有杀伤物质 的产生(包括活性小分子肽) n短链脂肪酸 主要有乳酸,乙酸对病原菌及腐败菌的拮抗 (环境pH值,解离常数pK值和其摩尔浓度 是决定乳酸和乙酸在肠道中抑菌作用的 主要因素) n二氧化碳 它的产生能增强乳酸菌的抗菌作用 (替代环境中的氧,引起胞外pH值下降,和对 细胞膜的破坏作用) n短链挥发性脂肪酸等的产生 糖类 乳酸菌 酶系CH3-COOH CH3CHOHCOOH CH3-COO CH3CHOHCOO H + CO2 细菌 pH pH细菌 pH 底物转化 氧化磷酸化 死亡 环境pH值,解离常 数pK值和其摩尔浓度 H2O H + HCO3 n对病原菌和腐败菌有杀伤物 质的产生(包括活性小分子肽) H2O2 双乙酰 细菌素 低分子量抗菌物质 H2 O2 乳酸菌 辅酶Q HH 2 2 OO 2 2 OH 细胞膜脂质氧化 核酸 蛋白质 蛋白质 核酸 超氧化阴 离子OH- 超氧化物歧化酶 酶巯基 双乙酰(2,3-丁酮) 双乙酰双乙酰 酵母 G- 精氨酸双乙酰 双乙酰 G- 酵母死亡 细菌素 类:羊毛硫抗生素 类:热稳定小分子肽 类蛋白复合体 类:热不稳定大分子蛋白 本质:含有罕见的脱水氨基酸和硫醚氨基 酸的小肽,由转录后修饰形成的. 类:羊毛硫抗生素 A型(螺旋型) B型(球型) 类:热稳定小分子肽 片球菌素类 双肽细菌素类 次级信号依赖 细菌素类 (激活巯基肽) 30-100Aa, 耐热,非转录修饰 n主要是胞外裂解酶: 溶血素和胞壁质酸酶(溶菌酶) 类:热不稳定大分子蛋白 类蛋白复合体 n要脂链或糖链的参与 细菌 素 质粒 细 菌 素 的 表 达 释放 细 菌 素 释 放 蛋 白 磷 酸 脂 酶 A 细菌 素 细菌 素 病 原 菌 代谢紊乱 生物学改变 形态改变 死亡 病 原 菌 羊毛硫抗生素 热稳定小分子肽 蛋白复合体 热不稳定大分子蛋白 低分子量抗菌物质 3-羟基环氧丙烷 Reuterin 单体 水化单体 环状二聚体 抗病毒 抗原虫 抗真菌 抗细菌 2-焦苄胺咯啶-5-羧基酸 焦谷氨酸 PCA 干扰细 胞壁, DNA, RNA, 蛋白质 (2).对机体免疫功能的 调节 n对非特异性免疫功能的促进 作用 n对特异性免疫功能的调节 具有免疫调节功能的有益 菌活性成分 1.有益菌细胞壁中的肽聚糖 (PSPG)成分 n激活巨噬细胞的活性,增强吞噬功能. n促进脾脏和肠道粘膜底层Peyers斑中淋 巴细胞和浆细胞大量分化、增殖，增强 机体免疫特别是局部免疫功能提高，分 泌型IgA的分泌增加，从而抵御感染。 能明显提高小白鼠单核细胞吞 噬功能（P0.01） 吞 噬 细 胞 在 吞 噬 正 常 死 亡 细 菌 对吞噬细胞吞噬功能影响 增加血清及黏膜表面IgA的 表达量 资 料 n连续口服微生态6-10后，进行正常 免疫，其抗体产生的时间较对照组 提前了1.5-3倍,同时抗体的滴度较 对照组提高了3-5个滴度. 2.有益菌细胞壁中的胚溶素 (Blastolysin) 其主要成分与PSPG相似,具有特异性 的抗肿瘤作用,通过遏制与瘤变酶 的活力,和诱导Th-cell产生IL-和 IFN-,增强机体细胞免疫功能而不 影响正常机体功能,可使15%的小 鼠肿瘤完全消退,消退率达70%. N-乙酰胞壁酰胺酸酶能破坏胚溶素功能 正常细胞 瘤变酶 诱变因素 胚溶素 +- 瘤细胞形成 肿瘤形成 胚溶素Th-cell IL- IFN- 巨噬细胞 肿瘤消退 毒素 病毒 自由基 有益菌 3.有益菌产生的胞外多糖 n促进脾脏和肠道粘膜底层Peyers 斑中淋巴细胞和浆细胞大量分化 、增殖，增强机体免疫特别是局 部免疫功能提高. 氢氟酸降解去磷酸化破坏胚溶素功能 (3).促进营养物质的吸 收 n纤维素分解酶(李氏木霉) n淀粉酶(地衣芽孢杆菌,枯草芽孢杆菌) n麦芽糖酶(枯草芽孢杆菌) n果胶酶(黑曲霉) n植酸酶(米曲霉,黑曲霉) n蛋白酶(枯草芽孢杆菌,米曲霉,黑曲霉) n脂肪酶(黑曲霉) 双歧杆菌,乳酸菌和肠球菌还能产生VB1、2、6 、12,vc及Aa 提高饲料消化率和利用率 (4).改善饲养环境 1995年,薛艳秋等在断乳仔猪饲中 加0.1%乳酸菌: 平均日增重;饲料 转化率比对照组提高了15.6%和 14.53%;而干物质和氨排放降低 了12.6%和4.2%. 减少呼吸道疾病的发生 2.产品特点 n正确的来源和多菌株的组合。 n具有定植和粘附力。 n在酸性和高胆盐环境中的生存能 力。 n具有特殊的生理功能。 n产品中稳定的活菌数。 (1).正确的来源和多菌株的组合 （强化本著细菌） 酵 母 菌 芽 孢 杆 菌 乳酸杆菌(1) 乳球菌 乳酸杆菌(2) (2).具有粘附和定植力 肠道菌的黏附试 验 肠道菌的定植观察 肠道菌对胆盐和苯酚的 耐受到力 乳杆菌：苯酚0.5%;胆盐0.8-1.0% 肠球菌：苯酚0.3%;胆盐1.2-1.4% 保加利亚乳杆菌（非肠道菌）： 苯酚0.1%;胆盐0.2% (3).在酸性和高胆盐环境中 的生存能力 肠道菌的耐酸试 验 (4).具有特异的生理功能 n(1).调节机体免疫机能 n(2).分泌对机体有益的各种酶 类和物质,促进营养物吸收 n(3).短链挥发性脂肪酸等的产 生 n(4).对病原菌和腐败菌有杀伤 物质的产生(包括活性小分子肽 ) 采用微囊化成型技术，确保了产品的效 果和长期稳定性。 微囊化成型技术是目前国际上在农业及生物工 程领域中兴起的一