（预防兽医学专业论文）黄牛泌乳系统正常菌群的检测.pdf

黄牛泌乳系统正常菌群的检测 摘要 本试验采用稀释滴种法对3 0 头健康母黄牛的健康泌乳系统的1 0 种正常菌群进行了 定性、定量检测。确定了黄牛泌乳系统各部位正常菌群的种类及其数量，并分析了各正 常菌群在黄牛泌乳系统四个部位的分布状况。 2 0 世纪6 0 年代以来，国内关于动物肠道、呼吸道、生殖道及其他孔道系统的正常 菌群的研究均有一定报道，而在哺乳动物泌乳系统正常菌群方面还未见报道。 选取曾哺乳喂养过小牛的健康母黄牛，通过对其的外观、乳房及奶样的健康状况检 查，确定为健康黄牛的健康乳腺才能用于泌乳系统正常菌群的检测。 以无菌操作从黄牛乳腺的四个部位( 乳头、乳池、输乳管和腺泡) 用菌棉拭子蘸取 样本0 1 m l ，并对其进行稀释，将稀释液接种于选择性和非选择性培养基，对相应的培 养基进行需氧或厌氧培养。对棒状杆菌( c o r y n e b a c t e r i u m ) 、乳杆菌( l a c t o b a c i l l u s ) 、 葡萄球菌( s t a p h y l o c o c c u s ) 、芽孢杆菌( b a c i l l u s ) 、双歧杆菌( b i f i d o b a c t e r i u m ) 、肠杆 菌( e s c h e r i c h i a ) 、肠球菌( e n t e r o c o c c u s ) 、类杆菌( b a c t e r i o d e s ) 、真杆菌( c l o s t r 触u r n ) 和梭菌( e u b a c t e r i u m ) 1 0 种正常菌群进行了定性、定量检测。 观察各培养基上菌落的特征，挑取典型菌落镜检并做纯培养，对纯培养物进行必要 的生化试验，包括硝酸盐还原试验、明胶液化试验、吲哚试验、产h 2 s 试验、接触酶试 验、脲酶试验、七叶苷水解试验、葡萄糖、乳糖、麦芽糖、蔗糖发酵试验。根据以上特 征来鉴定菌群。 试验结果为：有6 种菌群被检测出，分别为棒状杆菌( c o r y n e b a c t e r i u m ) 、乳杆菌 ( l a c t o b a c i l l u s ) 、葡萄球菌( s t a p h y l o c o c c u s ) 、芽孢杆菌( b a c i l l u s ) 、双歧杆菌 ( b i f i d o b a c t e r i u m ) 和肠杆菌( e s c h e r i c h i a ) 。棒状杆菌( c o r y n e b a c t e r i u m ) 在乳池最多， 0 1 m l 样本中平均含6 8 0c f u m l ，在腺泡最少，o 1 m l 样本中平均含2 0 3c f u m l l 乳杆 菌( l a c t o b a c i l l u s ) 在乳池最多，o 1 m l 样本中平均含8 8 2c f u m l ，在腺泡最少，0 1 m l 样本中平均含1 1 7c f u m l ；葡萄球菌( s t a p h y l o c o c c u s ) 在乳头最多，o i m ! 样本中平均 含3 7 2c f u m l ，在腺泡最少，0 ，1 雠样本中平均含3 6c f u m i ；芽孢杆菌( b a c i l l u s ) 在 乳头最多，o 1 m l 样本中平均含4 2 3c f u m l ，在腺泡没有分离到；双歧杆菌 ( b i f i d o b a c t e r i u m ) 在输乳管最多，o 1 m l 样本中平均含2 0 3c f u m l ，在乳头最少，0 1 m l 样本中平均含2 2c f u m l ；只在一头黄牛的乳头分离出肠杆菌( e s c h e r i c h i a ) ，o 1 m l 样 本中仅含1 2 0c f u m l 。黄牛泌乳系统各正常菌群的数量均较少，远低于其他孔道系统。 黄牛泌乳系统的优势菌群为棒状杆菌( c o r y n e b a c t e r i u m ) 和乳杆菌( l a c t o b a c i l l u s ) 。 在黄牛泌乳系统中乳头的优势菌群为棒状杆菌( c o r y n e b a c t e r i u m ) 、芽孢杆菌( b a c i l l u s ) 和葡萄球菌( s t a p h y l o c o c c u s ) ：乳池、输乳管和腺泡的优势菌群均为棒状杆菌 ( c o r y n e b a c t e r i u m ) 和乳杆菌( l a c t o b a c i l l u s ) 。 经检测发现，同一头黄牛泌乳系统四个乳区的菌群种类及其数量差异不显著，因此 可以在四个乳区中选取任意一个采取样本。 各菌群在泌乳系统各部位的分布状况为：棒状杆菌( c o r y n e b a c t e r i u m ) 和乳杆菌 ( l a c t o b a c i l l u s ) 的数量均是乳池最多，二者在其他三个部位按数量由多至少依次为输 乳管、乳头和腺泡。芽孢杆菌( b a c i l l u s ) 和葡萄球菌( s t a p h y l o c o c c u s ) 的数量均是乳 头最多。芽孢杆菌( b a c i l l u s ) 在乳池和输乳管的数量次于乳头，在腺泡没有分离到；葡 萄球菌( s t a p h y l o c o c c u s ) 在其他三个部位按数量由多至少依次为输乳管、乳池和腺泡。 双歧杆菌( b i f i d o b a c t e r i u m ) 的数量在输乳管最多，而后依次为乳池、腺泡和乳头。 试验结果表明黄牛泌乳系统正常菌群的分布规律与其他盲端系统相符合，如呼吸系 统、生殖系统等。越是靠近盲端深处，各菌群的数量越少或呈无菌状态。推测在泌乳前 黄牛泌乳系统是无菌的，泌乳后仔畜吮吸产生的负压和奶中的丰富营养为正常菌群定植 提供了条件；腺泡应是无菌的或菌最少，但由于乳汁的蓄积和倒流，可影响检测结果； 泌乳牛处在不同的泌乳期，乳腺中的菌群也会有所差异。黄牛泌乳系统正常菌群的另一 个特点是数量少，非天文数字，较其他系统少得多。 奶牛乳房炎为奶牛的常见病，是世界奶牛业最主要的危害因素之一。引起乳房炎的 病因较为复杂，病原也很多，防治困难。如果能从微生态学角度去进行防治，也不失为 一条途径。本试验为牛泌乳系统的微生态学研究提供一些资料，具有一定的生理学和病 理学意义。 关键词：正常菌群，泌乳系统，黄牛 d e t e c t i o no f n o r m a lm i c r o b i a lf l o r ai nc a t t l e 7sm a m m a r y g l a n d a b s t r a c t t h es t u d yw a sc a r r i e do u tw i t l lt h em e t h o do f d i l u t i n ga n dd r i p p i n gt om a k eq u a l i t a t i v ea n d q u a n t i t a t i v ed e t e c t i o no n1 0k i n d so f n o r m a lm i c r o b i a lf l o r af r o m3 0c a t t l e m a m m a r yg l a n d t h es o r ta n dq u a n t i t yo f t h en o r m a lm i c r o b i a lf l o r ai ne a c hp a r to f e a r l e m a m m a r yg l a n dw a s d e t e r m i n e da n dt h ed i s t r i b u t i v ec o n d i t i o no fe a c hn o r m a lm i c r o b i a lf l o r ai nf o u rp a r t so f c a t t l e sm a m m a r yg l a n dw a sa n a l y z e d s i n c et h e2 0 t hc e n t u r y6 0 s ，t h e r eh a dm a n y r e p o r t sa b o u tt h en o r m a lm i c r o b i a lf l o r ai nt h e d i g e s t i v ec h a n n e l ，b i r t hc h a n n e l ，r e s p i r a t o r yc h a n n e la n do t h e rn a t u r a lc h a n n e l so f m a m m a l ， b u tt h e r ew a sn o tt h ee x p e r i m e n ta b o u tn o r m a lm i c r o b i a lf l o r ai nm a m m a l m a m m a r yg l a n d t h ef e m a l ee a r l ew h i c hh a db e e nf e dt h eo f f s p r i n gb yb r e a s tw e r ec h o s e n t h r o u g ht h e e x a m i n a t i o n st ot h ec a t t l e sa p p e a r a n c e ，b r e a s ta n dm i l k , h e a l t h ym a m m 踟yg l a n do fh e a l t h y c a t t l ew a sd e f i n e d o n l yt h eh e a l t h ym a m n l a r yg l a n do f h e a l t h yc a t t l ec a nu s e dt ob ed e t e c t e d t h es a m p l ew a sc o l l e c t e df r o mf o u rp a r t s ( a l v e o l i ，c o l l e c t i n gd u e t , g l a n dc i s t e r na n dt e a t ) o ft h ee a r l e sm a m m a r yg l a n db yg e r m f r e em e t h o d t h es a m p l ew a sc u l t u r e do nt h e n o n s e l e c t i v ea n ds e l e c t i v eb a c t e r i am e d i u mi nt h ee n v i r o n m e n tw h i c hh a do x y g e no rw i t h o u t o x y g e n t e nm a i nk i n d so fn o r m a lm i c r o b i a lf l o r as u c ha se u b a c t e r i u m , l a c t o b a c i l l u s , s t a p h y l o c o c c u s , b a c i l l u s , b i f i d o b a c t e r i u m , e s c h e r i c h 衄 e n t e r o c o c c u s ，b a c t e r i o d e s , c l o s t r i d i u ma n dc o r y n e b a c t e r i u mw e r ed e t e c t e d t h ec h a r a c t e r i s t i co ft h ec o l o n yw h i c hg r o wo nm e d i u mw a so b s e r v e d t h et y p i c a lc o l o n y w a sp i c k e dt ot e s tu n d e rm i c r o s c o p e 。b i o c h e m i s t r ye x p e d m e n tw a sd o n eo nt h ep u r i f i e d b a c t e r i ai fi tw a sn e c e s s a r y t h eb i o c h e m i s t r ye x p e r i m e n ti n c l u d en i t r a t er e d u c t i o nt e s t ； g e l a t i nl i q u e f a c t i o nt e s t ；i n d o l et e s t ；h 2 sg e n e r a t i o nt e s t ；c a t a l a s et e s t ；u r e ae n z y m et e s t ； e s c u l i nh y d r o l y z et e s t ；g l u c o s e ，l a c t o s e ，c a n es u g a rf e r m e n t a t i o nt e s t t h en o r m a lm i c r o b i a l f l o r aw a si d e n t i f i e db yt h ec h a r a c t e r i s t i ca b o v ea l l t h er e s u l t ss h o w e dt h a t6k i n d so fn o r m a lm i c r o b i a lf l o r aw a si s o l a t e d , t h e yw e r e c o r y n e b a c t e r i u m , l a c t o b a c i l l u s , s t a p h y l o c o c c u s , b a c i l l u s , b i f i d o b a c t e r i u ma n de s c h e r i c h i a t h eq u a n t i t yo fc o r y n e b a c t e r i u mw a sm o s ti nt h ep a r to fg l a n dc i s t e r n , w h i c he q u a l l y c o n t a i n s6 8 0c f u m li n0 1 m ls a m p l e ，i tw a sl e a s ti na l v e o l i ，i nt h e0 1m ls a m p l ee q u a l l y c o n t a i n s2 0 3c f u m l ；t h eq u a n t i t yo f l a c t o b a c i l l u sw a sa l s om o s ti nt h eg l a n dc i s t e r n , w h i c h e q u a l l yc o n t a i n s8 8 2c f u m li no 1 m ls a m p l e , i tw a sa l s ol e a s ti na l v e o l i ，w h i c he q u a l l y i l l c o n t a i n sl1 7c f u m li no i m is a m p l e ；s t a p h y l o c o c c u sw 鹤m o s ti nt e a lw h i c he q u a l l y c o n t a i n s3 7 2c f u m li n0 i m ls a m p l e ，i tw a sl e a s ti na l v e o l i ，w h i c he q u a l l yc o n t a i n s3 6 c f u m li n0 1 m ls a m p l e ；b a c i l l u sw a sm o s tt e a t ，w h i c he q u a l l yc o n t a i n s4 2 3c f u m li n o 1 m ls a m p l e i th a dn o ts e p a r a t e di na l v e o l i ；b i f i d o b a c t e r i u mw a sm o s ti nc o l l e c t i n gd u c t ， w h i c he q u a l l yc o n t a i n s2 0 3c f u m li no 1 m ls a m p l e ，i tw a sl e a s ti nt h et e a t ，w h i c he q u a l l y c o n t a i n s2 2c f u m li no 1 m ls a m p l e ；e s c h e r i c h i aw a so n l ys e p a r a t e di no n ec a t t l e t e a t ， w h i c ho n l ye o n t a i n s l 2 0c f u m li no 1 m l s a m p l e 1 1 1 eq u a n t i t yo fn o r m a lm i c r o b i a lf l o r ai n c a t t l e sm a m l l l a r yg l a n dw a sm u c hl e s st h a nw h i c hi no t h e rc h a n n e ls y s t e m so f a n i m a l 1 1 璩d o m i n a n tm i c r o b i a lf l o r aw a sc o r y n e b a c t e r i u ma n dl a c t o b a c i l l u si nc a t t l e s m m m l l a r yg l a n d ；i nt h ep a r to f t e a tw e r ec o r y n e b a c t e r i u m ，l a c t o b a c i l l u sa n ds t a p h y l o c o c c u s ； i nt h ep a r to fg l a n dc i s t e r n , c o l l e c t i n gd u c ta n dm v c o l iw a sa l lc o r y n e b a c t e r i u ma n d l a c t o b a c i l l u s t h er e s u l ts h o w e dt h a tt h es o r to ft h em i c r o b i a lf l o r ai ne a c hq u a r t e ro fs a m ec a t t l e 7 s m 舭蛐a r y # a n dw a si d e n t i c a l ；t h eq u a n t i t yo f i tw a sn o td i f f e r e n tb ys t a t i s t i c sa n a l y s i s t h ed i s t r i b u t i v ec o n d i t i o no fe a c hn o r m a lm i c r o b i a lf l o r ai nt h ef o u rp a r t so fc a t t l e s m a m m a r yg l a n dw a st h a tb o t ht h eq u a n t i t yo fc o r y n e b a c t e r i u ma n dl a c t o b a c i l l u sw a sm o s t i nt h ep a r to fg l a n dc i s t e r n , i no t h e rt h r e ep a r t sw a sc o l l e c t i n gd u e t , t e a ta n da l v e o l ib yt u r n s b o t ho ft h eq u a n t i 哆o fb a c i l l u sa n ds t a p h y l o c o c c u sw a s m o s ti nt h ep a r to ft e a t ，t h eq u a n t i t y o f b a c i l l u si nt h ep a r to fc o l l e c t h a gd u c ta n dg l a n dc i s t e r nw a sl e s st h a nw h i c hi nt e a t ，i tw a s n o ti s o l a t e di nt h ep a r to fa l v e o l i t h eq u a n t i t yo fs t a p h y l o c o c c u si no t h e rt h r e ep a r t sw a s c o l l e c t i n gd u c t ，g l a n dc i s t e r na n da l v e o l ib yt u r n s b i f i d o b a c t e r i u mw a sm o s ti nc o l l e c t i n g d u e t , t h e n 西a n dc i s t e r n , a l v e o l ia n dt e a tf o l l o w e d t h ed i s t r i b u t i v ec o n d i t i o no ft h en o r m a lm i c r o b i a lf l o r ai nc a t t l ei sm a m m a r yg l a n di s s i m i l a rt oo t h e rs y s t e m st h a to n es i d eo fi ti sh e r m e t i c l i k eg e n i t a ls y s t e ma n dm s p k a t o r y s y s t e m t h ep o s i t i o ni sd e e p e ra n dt h em i c r o b i a lf l o r ai sl e s s i t sp r e s u m e dt h a t t h e r ew a sn o g e r mi ne a r l e ，sm a m m a r yg l a n db e f o r ei tf i r s tf e e dt h eo f f s p r i n g n e g a t i v ep r e s s u r er o l ea n d a b u n d a n tn o u r i s h m e n ti sb r o u g h ta b o u t , w h e ni tb e g i n st of e e dt h eo f f s p r i n g ，a tt h es a m et i m e g o o dc o n d i t i o n si ss u p p l i e df o rt h en o r m a lm i c r o b i a lf l o r at ol i v e t h ep a r to fa l v e o l is h o u l d h a v en om i c r o b i a lf l o mo rt h eq u a n t i t yo fi ti sl e a s t t h er e s u l tm a yb ei n f l u e n c e db yt h e p h e n o m e n o no fa c c u m u l a t i o no rr e f l u xb r o u g h ta b o u tb yt h em i l k a n o t h e rc h a r a c t e r i s t i co f t h en o r m a lm i c r o b i a lf l o r ai nc a t t l e ，sm a m m a r yg l a n di st h a tt h eq u a n t i t yi ni ti sm u c hl e s s t h a nw h i c hi no t h e rs y s t e m s hi sn o ta na s t r o n o m i c a lf i g u r e i ti sm u c hl e s st h a no t h e r s y s t e m s t h i st e s tc a ns u p p l ys o m em a t e r i a l st ot h er e s e a r c ho fm i c m e c o l o g ya b o u tc a t t l e 7 m m m l m r yg l a n d ，i th a v et h em e a n i n g si np h y s i o l o g ya n dp a t h o l o g y i v k e yw o r d s ：n o r m a lm i c r o b i a lf l o r a ，m a m m a r yg l a n d ，c a t t l e v 缩写 f s e s b l b 塔 b d s e c s p e m b c f u p h h d g m g l m l m m 中英文缩略表 中文 梭菌选择性培养基 真杆菌选择性培养基 双歧杆菌选择性培养基 乳杆菌选择性培养基 类杆菌选择性培养基 肠球菌选择性培养基 葡萄球菌选择性培养基 肠杆菌选择性培养基 菌落形成单位 酸碱度 小时 日 克 毫克 升 毫升 毫米 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。 尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰 写过的研究成果，也不包含为获得吉林农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过 的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并 表示了谢意。 学位论文作者签名： 、奄矗 签字日期：卯7 年月，6 日 关于论文使用授权的说明 本人完全了解吉林农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送 交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手 段保存、汇编学位论文。同意吉林农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学 位论文的全部或部分内容。 学位论文作者签名：妊 导师签名： 签字日期：跏口7 年多月6 日 蝴哆年占月厢 吉林农业大学硕士学位论文 黄牛秘乳系统正常苗群的检测 1 1 微生态学的概念 刖青 人和动物与生存环境相互依赖、相互制约，其生存环境包括两种：一是外环境，既 宏观生态，研究生物与生物、生物与外环境相互关系的科学就是宏观生态学；一是内环 境，即微观生态，研究动物体内正常微生物群与其宿主相互关系的科学就是微生态学， 它是生态学的微观层次。微生态学是- f 新学科“1 。 微生态学以现代科学技术为基础，研究微生物群在宿主这一生命环境系统中的发 生、演化、组成、结构和功能等，从而指导对疫病的防治和促进宿主的健康圆。即 1 9 7 7 年联邦德国v o e k e r r u s h 博士首先提出“微生态学”的概念，并在德国黑波恩 ( h e r b o m ) 建立起第一个微生态学研究所，1 9 8 5 年他提出了一个微生态学定义，即“微 生态学是细胞水平和分子水平的生态学”。 动物微生态学是我国近2 0 余年发展起来的- - f 新兴学科，是多学科相互交叉、相 互渗透形成的并以微生态平衡与失调等理论为核心的边缘学科。何明清经过大量研究和 实践，提出了动物微生态的定义即：“动物微生态学是研究微生物与微生物、正常微生 物与机体内环境、动物体与外界环境三者相互关系的多学科相互交叉具有细胞水平和分 子水平的生命学科分支”。 1 2 正常菌群的概念 正常动物和人的体内及体表经常有一层微生物或微生物层存在，但未引起不正常或 致病现象，这一微生物层就是正常微生物层，又称固有茵群或原籍菌群。正常微生物群 对其宿主非但无害，而且是有益和必需的。正常菌群是微生物与其宿主在共同的历史进 化过程中形成的生态系。正常菌群广泛存在于自然环境中，且普遍寄居于健康动物的体 表与体内。动物出生时肠道内是无菌的，经过2 - 4 小时后即有大量细菌进入、定居并繁 殖，这一过程称为细菌的定植。定植的细菌随着动物年龄的变化和食物等因素的影响， 以及宿主对细菌、细菌与细菌之间的相互作用等，有的细菌被淘汰，有的细菌大量增殖， 新的细菌继续定植，这种变化在宿主的整个生命过程中持续发生，并维持动态平衡。其 结果形成了宿主体内的正常菌群旧。 在动物的皮肤、口腔、消化道、呼吸道、泌尿生殖道等系统具有不同特色的微生物 群。而动物的不同部位就成为微生物的环境或微生物的宿主，构成了微生态系。正常微 生物群的形成，是在长期历史进化过程中通过适应和自然选择与宿主之间保持的一种动 态平衡状态，形成一个相互依存、相互制约的系统。因而在正常情况下，正常微生物群 吉林农业大学硕士学位论文 黄牛泌乳系统正常菌群的拴测 对宿主不表现致病作用哪。 动物体与外界相接触或相通的部位皆有微生物存在，包括细菌、衣原体、支原体、 立克次体、螺旋体、放线菌、真菌和病毒等。这些微生物有的只在其中停留片刻，有的 则伴随着宿主度过终生。它们种类繁多，数量巨大，与宿主之间有着密切的共生关系。 一个健康成人，大约由1 0 ”个细胞组成，而人体表面和体内所携带的正常微生物竟有1 0 “ 个之多，种类4 0 0 5 0 0 种。1 。这些事实说明，正常微生物群是机体的生理组成部分，为 生命活动所必需。由此可见，人体自身的细胞只占栖居在体表和体内微生物细胞的1 0 。如果按重量计算，人体携带的微生物总重量约为1 2 7 1 9 ，其中肠道占1 0 0 0g ，肺2 0 g ，口腔2 0 9 ，鼻l o g ，眼1 9 ，阴道2 0 9 ，皮肤2 0 0 9 。动物的种类、品种、年龄、环境或 生境不同，其正常微生物群有很大的差异。在宿主体内，由于竞争的结果，每种菌每天 只能繁殖卜4 代。在动物的正常微生物群中，厌氧菌占绝对优势，大约较需氧菌和兼性 厌氧菌多l 千倍到l 万倍“1 。 一切干扰宿主的因素，不论是理化因素还是生物因素，都能引起微生态失调；一切 疾病，不论是普通还是传染病，都存在着正常微生物群的紊乱。正常微生物群因定位转 移和宿主转换都可能致病。如在肠道是正常菌，转移至其他部位就可能是致病菌：在动 物是非致病菌，转移到人类就可能是致病菌。由此说明，微生物的致病性和非致病性是 相对的，是与其所处的生态环境密切相关的嘲。 动物的微生态系统有其特殊性和开放性，经常有大量来自空气、水，特别是食物的 微生物进入体内。找不到适合的生态点定植而被排除体外，即为过路菌群。另有相当一 部分留在机体内，定植在某些生境点持续繁殖，即为固有菌群或正常菌群。确定正常菌 群的标准，经修改的s a v a g e 提出了下列条件： 绝大部分能在厌氧条件下生长。 在成年动物体内长久存在，并在特定部位定植，与定植区域的黏膜上皮细胞有着极为 密切的关系。任何时间均可分离得到。 在初级演替过程中定植于生境内，而在成年动物的峰顶群落中保持一定的群落水平。 在正常情况下对宿主健康有益，具有免疫、营养、生物拮抗和生长刺激作用等。 作为一个微生物生态系或一个微生态群落的组成部分，固有菌群同样受动物的生理 与病理反应的影响m ，。 自然界中的微生物种类繁多，但极少单独存在。在复杂的生物群落中，微生物常以 种群形式出现，各种不同的微生物种群与周围环境共同形成微生态系统。微生态系统中 的各种微生物个体间或种群间会发生各种不同的相互关系，有的使一方或双方受益，称 正性相互关系；有的使一方或双方受害，称负性相互关系。正是这种正性或负性相互关 系维持了微生物群落内部与微生物群落间的生态平衡m 。 2 吉林农业大学硕士学位论文黄牛泌乳系统正常酋群的检测 1 3 正常菌群的作用 1 3 1营养与消化作用 在自然界中，微生物和动物的共生关系到处可见，如吃木料的白蚁，其本身不能消 化纤维素，它靠消化道中有纤维素酶的微生物来消化。他们之间形成了共生关系。 在高等动物中，反刍动物与微生物也建立了不可分割的共生关系。动物一般不能直 接利用纤维素，因为动物缺乏消化纤维素的酶。反刍动物有一个瘤胃，它具有容量大( 牛 1 0 0 l 、羊6 l ) ，恒温高( 3 9 ) 和厌氧的条件。瘤胃的生态环境对其微生物的生长繁殖 非常有利，所以它的内部生长着大量的具有分解纤维素能力的细菌和原生动物。这些正 常微生物不仅帮助反刍动物消化草料，而且菌体还是动物蛋白和维生素的来源之一。其 他非反刍兽的纤维素消化主要在盲肠进行，其生化过程大体与瘤胃相似。但不会像牛羊 那样将半消化的物质和微生物送入第3 和第4 胃继续消化吸收，而是许多养分随粪便排 出体外“1 。但也有些动物，如兔子可通过食粪习惯有效地把盲肠中的物质返回胃中。兔 子食粪是在早晨，嘴对着肛门，直接吞食从肛门中排出的软粪。如果没有这种行为，就 会因维生素和其他营养成分缺乏而导致并发症”1 。 对哺乳动物，肠内正常微生物群，如双歧杆菌、乳杆菌、真杆菌、大肠杆菌等，能 合成各种维生素( 如k 、b l 、b 2 、b 6 、b 1 2 、烟酸、泛酸、生物素、肌醇和叶酸等) 和 蛋白质等，供宿主利用。同时由于肠菌群的发酵作用，产生有机酸和气体，可刺激肠道， 促进其蠕动。 正常微生物群参与机体的物质代谢、营养转化与合成。正常菌群的菌体成分就可构 成其宿主的一部分营养来源。细菌具有复杂的酶系统和氧化还原作用。不仅参与机体对 蛋白质、碳水化合物、脂肪的代谢，同时对胆固醇代谢、激素的转化等也发挥一定的作 用。这些作用是在普通动物和“无菌动物”的对比试验中得到证明的。无菌动物因无正 常微生物群，生长娇弱，靠供给多种维生素和氨基酸维持生存”。 1 3 2 生物拮抗作用 正常微生物群中的微生物可通过生物拮抗作用对某些致病菌构成一个生物屏障，阻 止其向机体入侵，参与了机体的非特异性免疫。当正常微生物群处于平衡状态时，外袭 菌侵入必须具备三个条件，既排他性、定植性、繁殖性，否则将被排除于体外。其拮抗 机制主要是靠营养争夺、代谢产物的影响、产生溶菌酶或细菌素等作用“。 对高等动物，肠道中厌氧菌约占9 5 以上。这些菌在代谢过程中可产生挥发性脂肪 酸和乳酸，降低生境内p h 与e h ，从而抑制外籍菌的生长和繁殖。同时厌氧菌与粘膜上 3 吉林农业大学硕士学位论文黄牛泌乳系统正常菌群的检测 皮细胞紧密结合，形成一层生物膜，叫膜菌群。这层膜对宿主起到了占位性保护作用。 如果这层膜遭到抗生素或辐射破坏时，就会因外籍菌的侵入而导致肠道疾病。由于厌氧 菌数量较大，在营养争夺上处于优势，加之在厌氧条件下繁殖很快，因而限制了兼性厌 氧菌的生长。此外，厌氧菌产生的h 2 0 2 对不能产生过氧化氢酶的菌有抑制作用。厌氧 菌分解氨基酸产生的硫化氢能抑制大肠杆菌的过量增长。 据试验，将产生大肠菌素的大肠杆菌与产生肠毒素且毒力强的大肠杆菌混合培养 时，前者抑制了后者的生长繁殖。将无毒的产生大肠菌素的大肠杆菌，通过培养取一定 菌数给初生未吃初乳的仔猪口服，使其定居并分布在黏膜面占领位置，能显著地降低病 原性大肠杆菌引起仔猪下痢的发病率。体外和体内的试验都表明，正常菌群对外袭菌有 一定程度的拮抗作用n ”。 皮肤也存在正常微生物群，其常住菌主要有表皮葡萄球菌、微小球菌、丙酸杆菌和 各种好氧的棒状杆菌。它栖居在汗腺、毛囊、皮脂腺和皮肤的皱褶中。皮肤的正常菌群 可防御其他外袭菌的侵袭。 阴道的正常菌系主要为乳杆菌，它能利用粘膜上皮糖原分解为乳酸，使阴道p h 值 保持在3 5 - 4 之间。由于在酸性环境中，其他细菌很难繁殖，因此可抑制其他外袭菌的 生长。 正常微生物群可提高防御能力，还可从下列实验得到证实；用鼠伤寒杆菌接种小鼠， 致死量一般在1 0 万个左右。内服链霉素，使肠菌群紊乱后，仅仅1 0 个菌就可使同样大 小的小鼠致死。这说明正常菌群的存在，可使小鼠对鼠伤寒杆菌的抵抗力提高1 万倍“”。 1 3 3 免疫作用 正常微生物群能刺激宿主建立完备的免疫系统。在检查无菌动物的免疫系统时，发 现其淋巴系统、抗体生成系统和网状内皮系统等均发育不良。如无菌鸡回盲部的淋巴结 比普通鸡小4 5 。此外，从新生儿的免疫系统的发育过程也可看出正常菌群的作用。 从体液免疫和细胞免疫状况来看，无菌动物均低于普通动物，如无菌动物血中的y 球蛋白含量较低，基本上测不出分泌型i g a 。无菌小鼠血中i g g 含量仅为普通小鼠的 1 1 0 。无菌动物淋巴细胞增值能力很低，浆细胞形成受抑制，细胞免疫反应能力弱。这 说明正常微生物群不仅能刺激机体免疫器官的发育，而且对增强机体特异性细胞和体液 免疫是不可缺少的”1 。 用无菌动物进行的实验表明，大肠杆菌的生理作用之一是它的广谱的免疫原性。如 无大肠杆菌的免疫作用，动物就不能抵抗其他任何杆菌的攻击。而普通动物因有大肠杆 菌抗原的不断刺激所形成的免疫，才能抵抗其它肠杆菌的入侵和致病作用o ”。 对肠毒素的研究结果表明，致贺氏菌、大肠杆菌、霍乱弧菌和产气荚膜梭菌肠毒素 4 吉林农业大学硕士学位论文黄牛泌乳系统正常苗群的检测 的致病机理是一样的，抗原结构也相似。所以正常菌群的大肠杆菌不断产生的微量肠毒 素，作为一种免疫原不断地刺激宿主产生抗体，从而能抵抗其它细菌肠毒素的攻击。 正常菌群作为抗原，能够刺激宿主的免疫成熟。通过对无菌动物的研究发现，无菌 动物的淋巴组织发育不良，淋巴细胞增值能力低下，白细胞减少，浆细胞形成受阻，免 疫记忆时间缩短，无移植排斥现象，巨噬细胞溶酶体的酶能不足，正常体液中的补体和 溶菌酶含量低。而当无菌动物暴露在有菌条件下，这些指标都有不同程度的改善。这种 免疫反应的恢复就是由于正常群刺激了机体的免疫系统，促进了免疫机能的成熟1 。 原籍菌群一般不引起宿主产生抗体，即使产生也是低水平。这是因为原籍菌群与宿 主组织具有相同的或相似的抗原性。即便是原籍菌与其宿主的抗原性不同，如果在出生 后就大量定植了，也不会引起宿主产生抗体。但是在人和动物的血清或其他分泌物中， 有时可找到对原籍菌群的自然抗体，其原因可能是：原籍菌位外籍菌，即发生定位转 移，如肠道的原籍菌如果转移到呼吸道就会引起感染，从而引起宿主产生抗体；食物 种抗原刺激。从无菌动物可以观察到，刚出生的无菌小鼠血清球蛋白水平很低，但吃时 候则迅速增加”1 。 1 3 4 其他生理作用 有研究表明，肠道正常菌群作为宿主的生物屏障防御病原体的侵犯、除以上几点生 理功能外，还对亚硝胺等致癌物质有降解的功能而起抗癌作用。例如对双歧杆菌的生物 活性进行总结后，发现其对人体除了具有营养和增强机体的免疫功能作用外，还有抗癌、 抗衰老等作用“。 总之，正常微生物群与宿主的关系极为密切，接触频繁，已经形成了统一体，正常 微生物群与动物内环境的统一包含多方位和多层次，从组织水平、细胞水平到分子水平 都存在密切的和谐统一。有关宿主对这些微生物的免疫反应的一些问题，目前正在深入 研究中。 2 0 世纪8 0 年代初，何明清等通过定性、定量和定位的方法，测定了下痢仔猪与对 照健康仔猪的1 2 种肠道菌，经统计学处理，发现下痢仔猪大肠杆菌和肠球菌显著增加， 双歧杆菌、乳酸杆菌等显著减少。根据实验结果得出了仔猪发生下痢的原因主要是肠内 菌群比例失调的结论，从而将为生态学观点引入疾病原因的研究，对疾病的发生赋予了 新的认识5 1 。随后他们又研究了家禽肠道正常菌群，得出了临床症状呈隐性或慢性感染 的中年和成年患鸡白痢的鸡肠道内出现明显的菌群失调“。 2 0 世纪9 0 年代，王良娟等测定了绵羊羔羊粪便中的正常菌群及各菌群随日龄变化 的演替过程；做了产后母牛阴道微生物区系检测“。薛恒平等报道，反刍动物瘤胃内正 常微生物主要为细菌、纤毛虫、厌氧真菌。郑星道等报道了母犬阴道和子宫的微生物区 吉林农业大学硕士学位论文 黄牛泌乳系统正常菌群的检测 系嘲。何昭阳等进行了雏鸡消化道主要正常菌群定植规律和饲喂乳杆菌对雏鸡盲肠8 种 正常菌群定植的影响的研究。“。丛佩清等检测了奶犊牛直肠主要正常菌群及其定植规 律”1 。牛钟相等选择未哺乳、哺乳和断奶兔，定量检测】o 种常见正常菌群；同时又选择 断奶的健兔和腹泻兔进行了比较。3 “1 。 2 0 0 5 年，牛钟相等做了s p f 鸡与普通鸡消化道主要正常菌群数量的比较。2 0 0 6 年， 张维军等报道了健康奶牛产道内正常菌群的研究”1 。 牛泌乳系统导管结构由下到上依次为乳头管、乳池、输乳管、小叶间导管、小叶内 导管( 与腺泡相连) 和腺泡。 2 0 世纪6 0 年代以来，国内关于动物肠道、呼吸道、生殖道正常菌群的研究均有一 定报道，其中有关动物和人肠道正常菌群的研究最为深入广泛，而在动物泌乳系统正常 菌群方面还未见报道。 本试验通过对黄牛泌乳系统四个部位正常菌群的检测，确定各部位正常菌群的种类 及其数量，