黏膜免疫与微生态的作用机理.ppt

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,一.黏膜免疫 二.病原菌致病机理 三.微生态作用机理 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,(1).能合理肠道调节菌群和改善肠道功能,减少疾病的发生 (2).对机体免疫功能的调节 (3).促进营养物质的吸收 (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,芽孢杆菌的生物夺氧,O2,O2,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。,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,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。 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,短链挥发性脂肪酸等的产生 对病原菌和腐败菌有杀伤物质的产生(包括活性小分子肽),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) 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),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,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,H2O2,乳酸菌,辅酶Q,H2O2,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,酵母,G-,精氨酸,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,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,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,对非特异性免疫功能的促进作用 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 激活巨噬细胞的活性,增强吞噬功能. 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,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 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,纤维素分解酶(李氏木霉) 淀粉酶(地衣芽孢杆菌,枯草芽孢杆菌) 麦芽糖酶(枯草芽孢杆菌) 果胶酶(黑曲霉) 植酸酶(米曲霉,黑曲霉) 蛋白酶(枯草芽孢杆菌,米曲霉,黑曲霉) 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,正确的来源和多菌株的组合。 具有定植和粘附力。 在酸性和高胆盐环境中的生存能力。 具有特殊的生理功能。 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,(1).调节机体免疫机能 (2).分泌对机体有益的各种酶类和物质,促进营养物吸收 (3).短链挥发性脂肪酸等的产生 (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