Микрофлора тела животных и её физиологическое значение

Некоторые микроорганизмы являются постоянными обитателями организма животных. Другие временные - поступают с водой, кормом, воздухом.

М/ф кожи. Пост-ые: стафилококки, стрептококки, актиномицеты, сарцины, киш-ая и синегнойн. палочки. Зависит от условий содержания.

М/ф дых. путей. У новорожд. нет. Стрептококки, стафилококки, актиномицеты, микоплазмы, плесн. и дрож. грибы.

М/ф желудка. Бедна из-за желудочного сока и кислой среды. Сарцины, молочнокислые бак, актиномицеты, энтерококки.

М/ф рубца. Более богата из-за эпифитной и почвенной м/ф. Происх. сложные биохим. и микробиол. процессы с участием целлюлозораз-их бактерий. Гнилостные бактерии и возб-ли брожений.

М/ф тонкого. Более бедна. Энтерококки, ацидофильные, споровые микробы. актином., кишечная палочка.

М/ф толстого. Наиболее богатая. Энтерококки, стаф, стрепт, дрожжи, плесени, актином, гнилостные м/о. У перебол-их в фекалиях встреч. патоген. м/о, которые могут заражать здоровых (реконвалесценты).

М/ф мочеполов. органов. У здоровых только на наружных участках. стаф, стреп, микрококки, микобактерии..

Роль м/ф: формирование иммун.активности, антогонизм патогенной м/ф, влияет на фунции пищев-го тракта, уч-ют в циркуляции компонентов желчи, расщепление клетчатки и др. компон-ов корма.

Распространение микробов в природе

Распространению способствуют малые размеры, ничтожно малый вес, огромная скорость размножения, способность адаптироваться к изменениям окр. среды, температурный фактор.

Микрофлора воздуха и воды. Количественное и качественное определение микрофлоры воздуха и воды

В воде наиболее заселена 10-100 см глубина. Выше действуют УФЛ. Самоочищение водоема: быстрое течение, УФЛ, минерализация орг. соединений микроорганизмами, t. В быту - фильтры. В чистых водах преобладают кокки, в загрязненных - палочки. Могут быть патогенные: сибирская язва, бруцеллез, рожа, пастереллез.. Коли-титр - минимальный (ГОСТ 333) V воды в котором обнаруживается 1 кишечая палочка. Коли-индекс - кол-во кишечных палочек в 1 л воды (ГОСТ 2-3).

Воздух - неблагоприятная среда для м/о. Но короткое пребывание микроорганизмов в воздухе достаточно для передачи патогенов от больных. Зависит от вентиляции помещений и санитарно-гигиенических норм. Сапрофиты: микрококки, палочки, плесневые и дрожжевые грибы, актиномицеты. Условно-патогенные: споры грибов. Патогогенные: микобактерии, пневмококки, стрептококки.

Определение микрофлоры воздуха и воды:

1. ОМЧ: Для воды - берут пробу воды с помощью батометров, делают разведения 1:10, 1:100, заливают МПА, ставят в термостат 24 часа 37 градусов, затем подсчитывают выросшие колонии. Норма для питьевой воды не более 100 КОЕ(колониеобразующих единиц).

Для воздуха - метод седиментации (чашка Петри с МПА, термостат, подсчет), аспирационный метод с использованием аппарата Кротова (аппарат всасывает воздух, оседает на чашке Петри с плотной средой, подсчет), фильтрационный метод, в том числе метод Дьякова (воздух пропускают через МПА и стеклянные бусы, заливают спец. средой для стафилококков и стрептококков, подсчитывают)

2. Санитарно-показательные микробы: Для воды - общие (ОКБ 37 градусов) и термотолерантные (ТКБ 44 градуса) колиформные бактерии - бактерии группы кишечной палочки (БГКП). Так же определяют коли-титр и коли-индекс методам мембранных фильтров (мембранные фильтры кладут на асбестовый фильтр Зейтца, фильтруют воду, пинцетом перекладывают на Эндо в чашку Петри, инкубируют, подсчитывают БГКП (Гр-, оксидаза-, споры-, лактоза+)), бродильным метом (посев на среду Кесслера с лактозой, инкубация, пересев на Эндо подсчитывают БГКП). Энтерококки - среда щелочно-полимиксиновая. Cl. Perfringens - среда Вильсона-Блера, железосульфитный агар.

Для воздуха - гемолитические стрептококки, стафилококки (солевые среды - Чистовича).

3. Патогенные микроорганизмы.

Интизаров Михаил Михайлович, академик РАСХН, проф .

ПРЕДИСЛОВИЕ

При рассмотрении способов борьбы с многими инфекционными болезнями бактериальной и вирусной этиологии чаще сосредоточивают основное внимание на патогенных микроорганизмах - возбудителях этих заболеваний, реже обращают внимание и на сопутствующую обычную микрофлору тела животных. Но в ряде случаев именно обычная микрофлора приобретает большое значение в возникновении или развитии болезни, способствуя либо препятствуя ее проявлению. Иногда обычная микрофлора становится источником тех патогенных или условнопатогенных инфекционных агентов, которые обуславливают эндогенное инфицирование, проявление секундарных инфекций и т. д. При других обстоятельствах комплекс обычной микрофлоры тела животного блокирует пути и возможности развития инфекционного процесса, вызываемого некоторыми патогенными микроорганизмами. Поэтому знать состав, свойства, количественные характеристики, биологическую значимость разных групп и представителей обычной микрофлоры организма (млекопи- тающих, в том числе домашних, сельскохозяйственных животных и человека) должны врачи, биологи, работники животноводства, преподаватели вузов и научные работники.

Введение

Микрофлору организма млекопитающих, включая сельскохозяйственных, домашних животных и человека, стали изучать вместе с развитием микробиологии как науки, с появлением великих открытий Л. Пастера, Р. Коха, И. И. Мечникова, их учеников и сотрудников. Так, в 1885 г. Т. Эшерих выделил из фекалий детей обязательного представителя микрофлоры кишечника - кишечную палочку, встречающуюся практически у всех млекопитающих, птиц, рыб, рептилий, амфибий, насекомых и т. д. Через 7 лет появились первые данные о значении кишечной палочки для жизнедеятельности, здоровья макроорганизма. С. О. Иенсен (1893) установил, что разные типы и штаммы кишечной палочки могут быть как патогенными для животных (вызывают у телят септическое заболевание и диарею), так и непатогенными, т. е. совершенно безвредными и даже полезными обитателями кишечни ка животных и человека. В 1900 г. Г. Тиссье открыл в фекалиях новорожденных бифижбактер«и - известй: и обязательных представителей нормальной кишечной микрофлоры организма во все периоды его жизни. Молочнокислые палочки (L . acidophilus) были выделены Моро в 1900 г.

Определения, терминология

Нормальная микрофлора - это открытый биоценоз микроорганизмов, встречающихся у здоровых людей и животных (В. Г. Петровская, О. П. Марко, 1976). Этот биоценоз должен быть свойствен совершенно здоровому организму; он физиологичен, то есть способствует поддержанию здорового статуса макроорганизма, правильному отправлению его нормальных физиологических функций. Вся же микрофлора тела животного может быть названа еще аутомикрофлорой (согласно значению слова «ауто»), то есть микрофлора любого состава (О. В. Чахава, 1982) данного организма в норме и при патологии.

Нормальную микрофлору, связанную только со здоровым статусом организма, ряд авторов подразделяет на две части:

1) облигатную, постоянную часть, сложившуюся в филогенезе и онтогенезе в процессе эволюции, которую еще называют индигенной (т. е. местной), аутохтонной (коренной), резидентной и т. д.;

2) факультативную, или транзиторную.

В состав аутомикрофлоры периодически могут включаться и случайно проникающие в макроорганизм патогенные микроорганизмы.

Видовой состав и количественная характеристика микрофлоры важнейших областей тела животного

С организмом животного ассоциированы, как правило, десятки и сотни видов различных микроорганизмов. Они , как пишут В. Г. Петровская и О. П. Марко (1976), являются облигатными для организма в целом. Многие виды микроорганизмов встречаются во многих областях тела, изменяясь лишь количественно. Количественные вариации возможны у той же микрофлоры в зависимости от вида млекопитающих. Большинству же животных свойственны общие усредненные показатели для ряда областей их тела. Например, для дистальных, нижних отделов желудочно-кишечного тракта характерны следующие микробные группы, выявляемые в содержимом кишечника или фекалиях (табл. 1).

В верхней части табл. 1. приведены лишь облигатноанаэробные микроорганизмы - представители кишечной флоры. В настоящее время установлено, что на долю строго анаэробных видов в кишечнике приходится 95-99%, а всеаэробные и факультативно анаэробные виды составляют оставшиеся 1-5%.

Несмотря на то, что в кишечнике обитают десятки и сотни (до 400) известных видов микроорганизмов, там могут существовать еще и совершенно неизвестные микроорганизмы Так, в слепой и ободочной кишках некоторых грызунов в последние десятилетия было установлено наличие так называемых нитчатых сегментированных бактерий, которые очень интимно связаны с поверхностью (гликокаликсом, щеточной каймой) эпителиальных клеток слизистой оболочки кишечника. Утонченный конец этих длинных, нитевидных бактерий углублен между микроворсинками щеточной каймы эпителиальных клеток и, по-видимому, фиксирован там так, что вдавливает мембраны клеток. Этих бактерий может быть так много, что они, подобно траве, покрывают поверхность слизистой оболочки. Это тоже строгие анаэробы (облигатные представители кишечной микрофлоры грызунов), полезные для организма виды, во многом нормализующие функции кишечника. Однако эти бактерии были обнаружены только бактериоскопическими методами (с помощью электронной сканирующей микроскопии срезов кишечной стенки). Нитчатые бактерии не растут на известных нам питательных средах, лишь могут переживать на плотных агаризованных средах не более одной недели) J . P . Koopman et . al ., 1984).

Распределение микроорганизмов по отделам желудочно-кишечного тракта

Из-за высокой кислотности желудочного сока в желудке содержится небольшое количество микроорганизмов; з основном это кислотоустойчивая микрофлора - лактобактерии, стрептококки, дрожжи, сардины и т. д. Количество микробов там - 10 3 /г содержимого.

Микрофлора 12-перстной и тощей кишок

В кишечнике йезде есть микроорганизмы. Если бы их не было в каком-либо отделе, то не возникало бы перитонита микробной этиологии при травмировании кишечника. Только в проксимальных участках тонкого кишечника видов микрофлоры меньше, чем в толстом. Это лактобактерии, энтерококки, сардины, Грибы, в более нижних отделах нарастает количество бифидобактерий, кишечных палочек. Количественно эта микрофлора может отличаться у разных особей. Возможна минимальная степень обсемененности (10 1 - 10 3 /гсодержимого), и значительная - 10 3 - 10 4 /г Количество и состав микрофлоры толстого кишечника представлены в табл 1.

Микрофлора кожи

Основные представители микрофлоры кожи - дифтерои- ш (коринебактерии, пропионовые бактерии), плесневые грибы, дрожжи, споровые аэробные палочки (бациллы), стафилококки (в первую очередь преобладает S . epidermidis , но на здоровой коже з небольшом количестве присутствует и S . aureus).

Микрофлора респираторного тракта

На слизистых оболочках респираторного тракта больше всего микроорганизмов в области носоглотки, за гортанью количество их значительно меньше, еще меньше в крупных бронхах, а в глубине легких здорового организма микрофлоры вообще нет.

В носовых ходах есть дифтероиды, в первую очередь ко- рннебактерии, постоянны стафилококки (резидентен S . epi dermidis), нейссерии, гемофильные бактерии, стрептококки (альфа-гемолитические); в носоглотке - коринебактерии, стрептококки (S. mitts , S . salivarius и др.), стафилококки, нейссеоии, вайлоНеллы, гемофильные бактерии, более транзиторно встречаются энтеробактерии, бактероиды, грибы, энтерококки, лактобактерии, синегнойная палочка, аэробные палочки типа В. subtil is и др.

Микрофлору глубжележащих отделов дыхательных путей изучали меньше (A — Halperin — Scott et al ., 1982). У людей это связано с трудностями получения материала. У животных материал более доступен для исследования (можно использовать убитых животных). Мы изучали микрофлору средних дыхательных путей у здоровых свиней, включая их миниатюрную (лабораторную) разновидность; результаты пред ставлены в табл. 2.

Первых четырех представителей выявляли постоянно (100%), менее резидентно (1/2-1/3 случаев) устанавливали: лактобактерии (10 2 -10 3), кишечную палочку (10 2 -Ш 3), плесневые грибы (10 2 -10 4), дрожжи. Другие авторы отмечали транзиторное носительство протея, синегнойной палочки, клостридий, представителей аэробных бацилл. Нами в этом же плане однажды был выявлен Bacteroides melaninoge — nicus .

Микрофлора родовых путей млекопитающих

Исследования последних лет, в основном зарубежных авторов (Boyd , 1987; А. В. Onderdonk et al ., 1986; J . M . Miller et al ., 1986; A . N. Masfari et al ., 1986; H . Knothe u . a . 1987), показали, что микрофлора, колонизующая (т. е. заселяющая) слизистые оболочки родовых путей, весьма разнообразна и богата в видовом отношении. Широко представлены компоненты нормальной микрофлоры, в ее составе много строго анаэробных микроорганизмов (табл. 3).

Однако правильно сложившаяся (отобранная в процессе эволюции) нормальная микрофлора организма животного в полном объеме населяет его тело не сразу, а за несколько дней, успевая размножиться в определенных соотношениях. В. Браун приводит следующую последовательность ее становления в первые 3 дня жизни новорожденного: бактерии обнаруживают в первых же пробах, взятых с тела новорожденного сразу после рождения. Так, на слизистой оболочке носа вначале преобладающими оказывались коагулазоотрицательные стафилококки (S . epidermidis); на слизистой глотки - те же стафилококки и стрептококки, а также небольшое количество эптеробактерий. В прямой кишке в 1-й день уже были обнаружены кишечные палочки, энтерококки, те же стафилококки, а к третьему дню после рождения устанавливался микробный биоценоз, в основном обычный для нормальной микрофлоры толстого кишечника (W . Braun , F . Spenckcr u . a ., 1987).

Отличия микрофлоры тела разных видов животных

Вышеприведенные облигатные представители микрофлоры свойственны большинству домашних, сельскохозяйственных млекопитающих животных и организму человека. В зависимости от вида животного скорее может меняться количество микробных групп, но не видовой их состав. У собак количество кишечных палочек и лактобактерий в толстом кишечнике такое же, как приведено в табл. 1. Однако бифидобактерии были на порядок ниже (10 8 в 1 г), на порядок вышебыло стрептококков (S . lactis , S . mitis, энтерококки) и клостридий. У крыс и мышей (лабораторных) на столько же было увеличено количество молочнокислых палочек (лактобактерий), больше стрептококков и клостридий. У этих животных в кишечной микрофлоре оказалось мало кишечных палочек и было уменьшено число бифидобактерий. Снижено количество кишечных палочек и у морских свинок (по данным В. И. Орловского). В фекалиях морских свинок, согласно нашим исследованиям, кишечные палочки содержались в пределах 10 3 -10 4 в 1 г. У кроликов преобладали бактероиды (до 10 9 -10 10 в 1 г), было значительно уменьшено количество кишечных палочек (часто даже до 10 2 в 1 г) и лактобактерий.

Для микрофлоры рубца жвачных животных характерны специфические особенности. Во многом это связывают с наличием бактерий - расщепителей клетчатки. Однако целлюлолитические бактерии (и вообще фибролитические), характерные для пищеварительного тракта жвачных, отнюдь не являются симбионтами одних лишь этих животных. Так, в слепой кишке свиней и многих травоядных животных важную роль играют такие общие со жвачными расщепители волокон целлюлозы и гемицеллюлозы, как Bacteroides succi — nogenes , Ruminococcus flavefaciens , Bacteroides ruminicola и другие (V . H . Varel , 1987).

Нормальная микрофлора организма и патогенные микроорганизмы

Облигатные макроорганизмы, которые приведены выше,- это в основном представители пепатогенной микрофлоры. Многие входящие в указанные группы виды являются даже призванными симбионтами макроорганизма (лактобактерии, бифлдобактерии), полезны для него. Определенные полезные функции выявлены у многих непатогенных видов клостридии, бактероидов, эубактернй, энтерококков, непатогенных кишечных палочек и т. д. Этих и других представителей микрофлоры тела называют «нормальной» микрофлорой. Но в физиологичный для макроорганизма микробиоценоз время от времени включаются и менее безвредные, условно-патогенные и весьма патогенные микроорганизмы. В дальнейшем эти патогены могут:

а) более или менее длительно существовать в организме
в составе всего комплекса его аутомикрофлоры; в таких случаях формируется носительство патогенных микробов, но количественно, все же, превалирует нормальная микрофлора;

б) быть вытеснены (быстро или несколько позже) из макроорганизма полезными симбиотическими представителя ми нормальной микрофлоры и элиминировать;

в) размножиться, так потеснив нормальную микрофлору, что при определенной степени колонизации макроорганизма способны вызвать соответствующее заболевание.

В кишечнике животных и человека, например, помимо определенных видов непатогенных клостридии в небольшом количестве обитает С. perfringens . В составе всей микрофлоры здорового животного количество С. perfringens не превышает 10-15 млд в 1 г. Однако при наличии некоторых условий, связанных, возможно, с нарушениями в нормальной микрофлоре, патогенный С. perfrtngens размножается на слизистой кишечника в огромном количестве (10 7 -10 9 и более), вызывая анаэробную инфекцию. В этом случае он даже вытесняет нормальную микрофлору и может быть выявлен в скарификате кате слизистой оболочки подвздошной кишки почти в чистой культуре. Подобным образом происходит развитие кишечной колиинфекции в тонком кишечнике у молодых животных, только там столь же бурно размножаются патогенные типы кишечной палочки; при холере поверхность слизистой кишечника колонизует холерный вибрион и т. д.

Биологическая роль (функциональное значение) нормальной микрофлоры

Патогенные и условно-патогенные микроорганизмы в течение жизни животного периодически контактируют и проникают в его организм, включаясь в состав общего комплекса микрофлоры. Если эти микроорганизмы не могут сразу вызвать заболевание, то сосуществуют с другой микрофлорой тела какое-то время, но чаще бывают транзиторны. Так, для полости рта из патогенных и условно-патогенных факультативнотранзиторных микроорганизмов могут быть типичны Р, aeruginosa , С. perfringens , С. albicans , представители (родов Esoherichia , Klebsiella , Proteus; для кишечника они же и еще более патогенные энтеробактерии, а также В. fragilis , С. tetani , С. sporogenes , Fusobacterium necrophorum, некоторые представители рода Campylobacter , кишечные спирохеты (в т. ч. и патогенные, условно-патогенные) и многие другие. Для кожи и слизистых оболочек характерны S . aureus ; для респираторного тракта - он же и пневмококки и т. д.

Однако роль и значение полезной, симбиотической нормальной микрофлоры организма в том, что она нелегко допускает этих патогенных факультативно-транзиторных микроорганизмов в свою среду, в занятые уже ею пространственные экологические ниши. Вышеприведенные представители аутохтонной части нормальной микрофлоры первыми, еще при прохождении новорожденного через родовые пути матери, заняли свое место на теле животного, то есть колонизовали его кожу, желудочно-кишечный и респираторный тракты, гениталии и другие области тела.

Механизмы, препятствующие колонизации (заселению) патогенной микрофлорой тела животного

Установлено, что самые большие популяции аутохтонной, облигатной части нормальной микрофлоры занимают в кишечнике характерные места, своего рода территории в микросреде кишечника (D . Savage , 1970). Мы изучали эту экологическую особенность бифидобактерии, бактероидов и установили, что они располагаются не равномерно в химусе по всей полости кишечной трубки, а расстилаются в полосах и слоях слизи (муцинов), следующих за всеми изгибами поверхности слизистой оболочки тонкого кишечника. Отчасти они примыкают к поверхности эпителиальных клеток слизистой. Поскольку бифидобактерии, бактероиды и другие колонизуют эти субрегионы кишечной микросреды первыми, то многим патогенным микроорганизмам, позже проникающим в кишечник, они создают препятствия для приближения и фиксации (адгезии) на слизистой оболочке. И это один из ведущих факторов, поскольку установлено, что для реализации своей патогенности (способности вызывать заболевание) любые патогенные микроорганизмы, в т. ч. и вызывающие кишечные инфекции, должны адгезировать к поверхности эпителиальных клеток кишечника, затем размножиться на ней, или, проникнув глубже, колонизовать эти же самые или близкие субрегионы, в районе которых уже сложились огромные по количеству популяции, например бифидобактерии. Получается, что в этом случае бифидофлора здорового организма экранирует от некоторых патогенов слизистую оболочку кишечника, лимитируя доступ им к поверхности мембранэпителиоцитов и к рецепторам на эпителиальных клетках, на которых патогенным микробам необходимо зафиксироваться.

Для многих представителей аутохтонной части нормальной микрофлоры известен еще ряд механизмов антагонизма по отношению к патогенной и условно-патогенной микрофлоре:

Продукция летучих жирных кислот с короткой цепью углеродных атомов (их образует строго анаэробная часть нормальной микрофлоры);

Образование свободных метаболитов желчи (лактобактерии, бифидобактерии, бактероиды, энтерококки и многие другие могут образовывать их, деконъюгируя соли желчных кислот);

Продукция лизоцима (свойственна лактобактериям, бифидобактериям);

Закисление среды, при продуцировании органических кислот;

Продукция колицинов и бактериоцинов (стрептококками, стафилококками, кишечной палочкой, нейссериями, пропяоновыми бактериями и др.);

Синтез различных антибиотикоподобных субстанций многими молочнокислыми микроорганизмами - Streptococcus lactis , L . acidophilus , L . fermentum , L . brevis , L . helveticus , L . pjantarum и т. д.;

Конкурирование непатогенных микроорганизмов, родственных патогенным видам, с патогенными видами за одни и те же рецепторы на клетках макроорганизма, к которым должны фиксироваться и их патогенные родственники;

Поглощение симбиотическими микробами из состава нормальной микрофлоры некоторых важных компонентов и элементов питательных ресурсов (например железо), необходимых для жизнедеятельности патогенных микробов.

Многие из этих механизмов и факторов, имеющихся у представителей микрофлоры тела животного, сочетаясь вместе и взаимодействуя, создают своеобразный барьерный эффект - препятствие для размножения условно-патогенных и патогенных микроорганизмов в определенных областях тела животного. Устойчивость макроорганизма к колонизации патогенами, создаваемая его обычной микрофлорой, получила название колонизационной резистентности. Эту резистентность к колонизации патогенной микрофлорой создает в основном комплекс полезных видов строго анаэробных микроорганизмов, входящих в состав нормальной микрофлоры: разные представители родов - Bifidobacterium , Bacteroides , Eubacterium , Fusobacterium , Clostridium (непатогенные), а также факультативные анаэробы, например, род Lactobacil — lus , непатогенные Е. coli , S . faecalis , S . faecium и другие. Именно эта часть строго анаэробных представителей нормальной микрофлоры организма и доминирует по количеству популяции во всей кишечной микрофлоре в пределах 95- 99%. Нормальную микрофлору организма по этим причинам часто рассматривают как дополнительный фактор неспецифической резистентности организма здорового животного и человека.

Очень важно создать и соблюдать условия, при которых прямо или косвенно формируется заселение новорожденного нормальной микрофлорой. Ветеринарные специалисты, административно-хозяйственные работники, животноводы должны правильно подготовить к родам матерей, провести роды, обеспечить молозивное имолочное вскармливание новорожденных. Надо бережно относиться к состоянию нормальной микрофлоры родовых путей.

Ветеринарным специалистам надо иметь в виду, что нормальная микрофлора родовых путей здоровых самок - это та физиологически обоснованная расплодка полезных микроорганизмов, которая обусловит правильное развитие всей микрофлоры тела будущего животного. Если роды неосложненные, то микрофлору не следует нарушать неоправданными лечебными, профилактическими и другими воздействиями; не вводить в родовые пути без достаточно веских показаний антисептические средства, обдуманно применять антибиотики.

Понятие о дисбактериозе

Бывают случаи, когда нарушается эволюционно сложившееся соотношение видов в нормальной микрофлоре или изменяются количественные соотношения между важнейшими группами микроорганизмов аутомикрофлоры организма, или меняется качество самих микробных представителей. В этом случае возникает дисбактериоз. А это открывает пути патогенным и условно-патогенным представителям аутомикрофлоры, которые могут внедриться или размножиться в организме и вызвать заболевания, дисфункции и т. д. Правильная, сложившаяся в процессе эволюции конструкция нормальной микрофлоры, ее эубиотическое состояние сдерживают в определенных рамках условно-патогенную часть аутомикрофлоры организма животного.

Морфофункциональная роль и метаболическая функция аутомикрофлоры организма

Аутомикрофлора воздействует на макроорганизм после его рождения так, что под ее влиянием созревают и формируются структура и функции ряда контактирующих с внешней средой органов. Таким путем приобретают свой морфофункциональный облик у взрослого животного желудочно- кишечный, респираторный, мочеполовой тракты и другие органы. Новая область биологических паук - гнотобиология, успешно развивающаяся со времени Л. Пастера, позволила очень отчетливо уяснить, что многие иммунобиологические особенности взрослого, нормально развитого организма животного формируются под влиянием аутомикрофлоры его тела. Безмикробные животные (гнотобиоты), полученные кесаревым сечением и затем содержащиеся длительное время в специальных стерильных гнотобиблогических изоляторах без всякого доступа к ним какой-либо жизнеспособной микрофлоры, имеют черты эмбрионального состояния слизистых оболочек, сообщающихся с внешней средой органов. Иммунобиологический статус их тоже сохраняет эмбриональные черты. Наблюдают гипоплазию лимфоидной ткани в первую очередь этих органов. У безмикробных животных меньше иммунокомпетентных клеточных элементов и иммуноглобулинов. Однако характерно, что потенциально организм такого гнотобиотического животного остается способным к развитию иммунобиологических возможностей, и лишь из-за отсутствия антигенных стимулов, идущих у обычных животных (начиная с рождения) от аутомикрофлоры, он не претерпел естественно происходящего развития, затрагивающего и всю иммунную систему в целом, и местные лимфоидные скопления слизистых оболочек таких органов, как кишечник, дыхательные пути, глаз, нос, ухо и т. д. Таким образом, в процессе индивидуального развития организма животного именно от его аутомикрофлоры следуют воздействия, в т. ч. антигенные стимулы, обуславливающие нормальное иммуноморфофункцио- нальное состояние обычного взрослого животного.

Микрофлора тела животного, в частности микрофлора желудочно-кишечного тракта, выполняет для организма важные метаболические функции: влияет на всасывание в тонком кишечнике, ферменты ее участвуют в деградации и обмене желчных кислот в кишечнике, образует необычные жирные кислоты в пищеварительном тракте. Под влиянием микрофлоры идет катаболизм некоторых пищеварительных ферментов макроорганизма в кишечнике; инактивируются, распадаются энтерокиназа, щелочная фосфатаза, в толстом кишечнике идет распад некоторых иммуноглобулинов пищеварительного тракта, выполнивших свою функцию и т. д. Микрофлора желудочно-кишечного тракта участвует в синтезе многих витаминов, необходимых для макроорганизма. Ее представители (например, ряд видов бактероидов, анаэробные стрептококки и др.) своими ферментами способны расщеплять клетчатку, пектиновые вещества, неусваиваемые животным организмом самостоятельно.

Некоторые методы контроля состояния микрофлоры тела животного

Контроль состояния микрофлоры у конкретных животных или их групп позволит своевременно корректировать нежелательные изменения важной аутохтонной части нормальной микрофлоры, исправить нарушения за счет искусственного введения полезных бактериальных представителей, например бифидобактерий или лактобактерий и т. д., и не допустить развития дисбактериоза в очень тяжелых формах. Такой контроль осуществим, если в нужный момент провести микробиологические исследования видового состава и количественных соотношений, в первую очередь в аутохтонной строго анаэробной микрофлоре некоторых областей тела животного. Для бактериологического исследования берут слизь со слизистых оболочек, содержимое органов или даже саму ткань органа.

Взятие материала. Для исследования толстого отдела кишечника могут быть использованы фекалии, собранные специально с помощью стерильных трубок - катетеров -- или другими способами в стерильную посуду. Иногда необходимо брать содержимое разных отделов желудочно-кишечного тракта или других органов. Это возможно в основном после убоя животных. Таким способом можно получить материал из тощей, 12-перстной кишок, желудка и др. Взятие отрезков кишечника вместе с их содержимым позволяет определять микрофлору как полости пищеварительного канала, так и стенки кишки путем приготовления соскобов, гомогенатов слизистой оболочки или стенки кишки. Взятие материала у животных после убоя также позволяет более полно и разносторонне определять нормальную микрофлору родовых верхних и средних дыхательных путей (трахеи, бронхов и т. д.).

Количественное исследование. Для определения количеств разных микроорганизмов взятый тем или иным способом материал от животного используют для приготовления 9-10 десятикратных разведений его (от 10 1 до 10 10) в стерильном физиологическом растворе или какой-нибудь (соответствующей виду микроба) стерильной жидкой питательной среде. Затем из каждого разведения, начиная от менее к более концентрированному, высевают на соответствующие питательные среды.

Так как исследуемыми пробами являются биологические субстраты со смешанной микрофлорой, надо так подбирать среды, чтобы каждая удовлетворяла ростовые потребности искомого микробного рода или вида и одновременно ингигбировала рост другой сопутствующей микрофлоры. Поэтому желательно, чтобы среды были селективными. По биологической роли и значимости в нормальной микрофлоре более важна ее аутохтонная строго анаэробная часть. Приемы ее выявления основаны на использовании соответствующих питательных сред и специальных методов анаэробного культивирования; большинство из перечисленных выше строго анаэробных микроорганизмов можно культивировать на новой, обогащенной и универсальной питательной среде № 105 А. К. Балтрашевича с соавт. (1978). Эта среда сложного состава и поэтому может удовлетворять ростовым потребностям самой разной микрофлоры. Пропись этой среды можно найти в руководстве «Теоретические и практические основы гнотобиологии» (М.: Колос, 1983). Различные варианты этой среды (без добавления стерильной крови, с кровью, плотная, полужидкая и т. д.) позволяют выращивать очень многие облигатно анаэробные виды, в анаэростатах в газовой смеси без кислорода и вне анаэростатов, используя полужидкий вариант среды № 105 в пробирках.

Бифидобактерии тоже вырастают на этой среде, если в нее добавить 1 % лактозы. Однако из-за чрезвычайно большого количества не всегда доступных компонентов и сложного состава среды № 105 могут возникнуть трудности с ее изготовлением. Поэтому целесообразнее воспользоваться не менее эффективной при работе с бифидобактериями, но бо лее простой и доступной в изготовлении средой Блаурокка (Гончарова Г. И., 1968). Ее состав и приготовление: печеночный отвар - 1000 мл, агар-агар - 0,75 г, пептон - 10 г, лактоза - 10 г, цистин - 0.1 г, соль поваренная (х/ч) - 5 г. В начале готовят печеночный отвар: 500 г свежей говяжей печени нарезают мелкими кусочками, заливают 1 л дистиллированной воды и кипятят 1 ч; отстаивают и фильтруют через ватно-марлевый фильтр, доливают дистиллированной водой до первоначального объема. В этот отвар добавляют расплавленный агар-агар, пептон и цистин; устанавливают рН = 8,1-8,2 с помощью 20%-кого едкого натра и кипятят 15 мин; дают отстояться 30 мин и фильтруют. Фильтрат доводят дистиллированной водой до 1 л и добавляют в него лактозу. Затем разливают по пробиркам по 10-15 мл и стерилизуют текучим паром дробно (Блохина И. Н., Воронин Е. С. и др., 1990).’

В эти среды для придания им селективных свойств необходимо вводить соответствующие ингибирующие рост другой микрофлоры агенты. Для выявления бактероидов - это неомицин, канамицин; для спирально изогнутых бактерий (например, кишечных спирохет) - спектиномицин; для анаэробных кокков рода Veillonella - ванкомицин. Для выделения из смешанных популяций микрофлоры бифидобактерий и других грамположительных анаэробов к средам добавляют азид натрия.

Для определения в материале количественного содержания лактобактерий целесообразно использовать солевой агар Рогоза. Селективные свойства ему придают добавлением уксусной кислоты, создающей в этой среде рН=5,4.

Неселективиой средой для лактобактерий может быть гидролизат молока с мелом: к литру пастеризованного, обезжиренного молока (рН -7,4-7,6), не содержащего примесей антибиотиков, добавляют 1 г порошка панкреатина и 5 мл хлороформа; встряхивают периодически; ставят на 72 ч в термостат при 40° С. Затем фильтруют, устанавливают рН = 7,0-7,2 и стерилизуют при 1 атм. 10 мин. Полученный гидролизат разводят водой 1: 2, добавляют 45 г простерилизованного прогреванием порошка мела и 1,5-2% агар-агара, нагревают до расплавления агара и стерилизуют повторно в автоклаве. Перед употреблением среду скашивают. По желанию в среду можно ввести какой-либо селекционирующий агент.

Выявить и определить уровень стафилококков можно на довольно простой питательной среде - глюкозном солевом мясопептонном агаре (МПА с 10% поваренной соли и 1-2% глюкозы); энтеробактерий - на среде Эндо и других средах, прописи которых можно найти в любых руководствах по микробиологии; дрожжей и грибов - на среде Сабуро. Актиномицеты целесообразно выявлять на среде СР-1 Красильни- кова, состоящей из 0,5 калия фосфорнокислого двузамещенного. 0,5 г магния сернокислого, 0,5 г натрия хлористого, 1,0 г калия азотнокислого, 0,01 г железа сернокислого, 2 г кальция углекислого, 20 г крахмала, 15-20 г агар-агара и до 1 л дистиллированной воды. Все ингредиенты растворить, смешать, нагреть до расплавления агара, установить рН = 7, профильтровать, разлить по пробиркам, стерилизовать в автоклаве при 0,5 атм. 15 мин, перед посевами скашивать.

Для выявления энтероккоков желательна селективная среда (агар-М) в упрощенном варианте следующего состава: к 1 л расплавленного стерильного МПА добавить 4 г фосфорнокислого двузамещенного, растворенного в мини мальном количестве стерильной дистиллированной воды 400 мг также растворенного аэида натрия; 2 г растворенной глюкозы (или готового стерильного раствора 40%-ной глюкозы - 5 мл). Все перемещать. После остывания смеси примерно До 50° С добавить в нее растворённой в стерильной дистиллированной воде ТТХ (2,3,5-трифенилтетразолий хло рид) - 100 мг. Перемешать, среду не стерилйзовать, тут же разлить в стерильные чашки Петри или пробирки. Энтеро кокки растут на этой среде в виде небольших, серо-белого цвета колоний. Но чаще из-за примеси ТТХ колонии эйтерококков, приобретают темно-вишневый цвет (вся колония или,ее центр).

Споровые аэробные палочки (В. subtilis и др.) легко выявляют после прогревания исследуемого материала при 80° С в течение 30 мин. Затем высевают прогретой материал ни МПА или 1МПБ и после обычной инкубации (37° С при до ступе кислорода) наличие этих бацилл устанавливают по росту их на поверхности среды в виде пленки (на МПБ).

Установить количество коринебактерий в материалах из различных областей тела животного можно с помощью среды Бучина (выпускается в готовом виде Дагестанским институтом сухих питательных сред). Её можно обогатить до бавлением 5% стерильной крови. Нейссерии выявляют на среде Бергеа с ристомицином: к 1 л расплавленного агара Хоттйнгера (менее желателен МПА) добавить 1 % мальтозы, стерильно растворенной в дистиллированной воде (можно 10 г мальтозы растворить в минимальном количестве воды и прокипятить на водяной бане), 15 мл 2%-ного раствора водногр голубого (анилиновый голубой водорастворимый), раствор рйстомицина из; расчета 6,25 ед. на 1 мл среды. Сме шать, не стерилизовать, разлить в стерильные чашки Петри или пробирки. Грамотрицательные кокки рода Neisseria растут в виде мелких и средних колоний голубого или синего цвета. Гемофильные бактерии можно выделять на среде, представляющей собой шоколадный агар (из лошадиной крови) с бацитрацином в качестве селективного агента. .

Методы выявления условно-патогенных микроорганизмов (синегнойной палочки, протея, клебсиелл и др.). Хорошо известны или можно найти в большинстве бактериологических руководств.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Основной

Балтрашевич А. К. и др. Плотная среда без крови и ее полужидкий и жидкий варианты для культивирования бактероидов / Научно-Исследовательская лаборатория экспериментально-биологических моделей АМН СССР. М. 1978 7 с. Библиогр. 7 назв. Деп. во ВНИИМИ 7.10.78, № Д. 1823.

Гончарова Г. И. К методике культивировния В. bifidum // Лабораторное дело. 1968. № 2. С. 100-1 D 2.

Методические рекомендации по выделению и идентификации условно-патогеииых энтеробактерий и сальмонелл при острых кишечных забо- v леваниях молодняка сельскохозяйственных животных / И. Н. Блохина Е, С. Воронин и др. хМ: МВА, 1990. 32 с.

Петровская В. Г., Марко О. П. Микрофлора человека в норме и патологии. М.: Медицина, 1976. 221 с.

Чахава О. В. и др. Микробиологические и иммунологические основы гнотобиологии. М.: Медицина, 1982. 159 с.

Knothe Н. u. a. Vaginales Keimspektrum//FAC: Fortschr. antimlkrob, u. antirieoplastischen Chemotherapie. 1987. Bd. 6-2. S. 233-236.

Koopman Y. P. et al. Associtidn of germ-free rats with different rnicrofloras // Zeitschrift fur Versuchstierkunde. 1984. Bd. 26, N 2. S. 49-55.

Varel V. H. Activity of fiber-degrading microorganisms in the pig large intestine//J. Anim. Science. 1987. V. 65, N 2. P. 488-496.

Дополнительный

Boyd M. E. Postoperative gynecologic infections//Can. J. Surg. 1987.

V. 30,’N 1. P. 7-9.

Masfari A. N., Duerden B, L, Kirighorn G. R. Quantitative studies of vaginal bacteria//Genitourin. Med. 1986. V. 62, N 4. P. 256-263.

Methods for quantitative and qualitative evaluation of vaginal micro-fiora during menstruation / A. B. Onderdonk, G. A. Zamarchi, Y. A. Walsh et al. //Appl. and Environ. Microbiology. 1936. V. 51, N 2. P. 333- 339.

Miller J. M., Pastorek J. G. The microbiology of premature rupture of the membrans//Clin. Obstet. and Gyriecol. 1986. V. 29, N 4. P. 739-757.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВПО «УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

РЕФЕРАТ

по дисциплине: «Микробиология мяса»

на тему «Микрофлора тела животного»

Екатеринбург

С одержание

Введение

1. Определения, терминология

2. Видовой состав и количественная характеристика микрофлоры важнейших областей тела животного

3. Распределение микроорганизмов по отделам желудочно-кишечного тракта

4. Отличия микрофлоры тела разных видов животных

5. Нормальная микрофлора организма и патогенные микроорганизмы

6. Морфофункциональная роль и метаболическая функция аутомикрофлоры организма

Список литературы

В ведение

Микрофлору организма млекопитающих, включая сельскохозяйственных, домашних животных и человека, стали изучать вместе с развитием микробиологии как науки, с появлением великих открытий Л. Пастера, Р. Коха, И. И. Мечникова, их учеников и сотрудников. Так, в 1885 г. Т. Эшерих выделил из фекалий детей обязательного представителя микрофлоры кишечника -- кишечную палочку, встречающуюся практически у всех млекопитающих, птиц, рыб, рептилий, амфибий, насекомых и т. д. Через 7 лет появились первые данные о значении кишечной палочки для жизнедеятельности, здоровья макроорганизма. С. О. Иенсен (1893) установил, что разные типы и штаммы кишечной палочки могут быть как патогенными для животных (вызывают у телят септическое заболевание и диарею), так и непатогенными, т. е. совершенно безвредными и даже полезными обитателями кишечника животных и человека. В 1900 г. Г. Тиссье открыл в фекалиях новорожденных бифибактерии и обязательных представителей нормальной кишечной микрофлоры организма во все периоды его жизни. Молочнокислые палочки (L . acidophilus) были выделены Моро в 1900 г.

1. О пределения, терминология

Нормальная микрофлора -- это открытый биоценоз микроорганизмов, встречающихся у здоровых людей и животных (В. Г. Петровская, О. П. Марко, 1976). Этот биоценоз должен быть свойствен совершенно здоровому организму; он физиологичен, то есть способствует поддержанию здорового статуса макроорганизма, правильному отправлению его нормальных физиологических функций. Вся же микрофлора тела животного может быть названа еще аутомикрофлорой (согласно значению слова «ауто»), то есть микрофлора любого состава (О. В. Чахава, 1982) данного организма в норме и при патологии.

1. облигатную, постоянную часть, сложившуюся в филогенезе и онтогенезе в процессе эволюции, которую еще называют индигенной (т. е. местной), аутохтонной (коренной), резидентной и т. д.;

2. факультативную, или транзиторную.

Состав микрофлоры тела

2. В идовой состав и количественная характеристика микрофлоры важнейших областей тела животного

С организмом животного ассоциированы, как правило, десятки и сотни видов различных микроорганизмов. Они, как пишут В. Г. Петровская и О. П. Марко (1976), являются облигатными для организма в целом. Многие виды микроорганизмов встречаются во многих областях тела, изменяясь лишь количественно. Количественные вариации возможны у той же микрофлоры в зависимости от вида млекопитающих. Большинству же животных свойственны общие усредненные показатели для ряда областей их тела. Например, для дистальных, нижних отделов желудочно-кишечного тракта характерны следующие микробные группы, выявляемые в содержимом кишечника или фекалиях (табл. 1).

Таблица 1. Микрофлора нижних отделов ЖКТ

	Количество микробов в 1 г материала из кишечника
Бифидобактерии	107 - 109 (до 1010)
Бактероиды	1010 (до 1011)
Пептококки
Пептострептококки
Копрококки
Руминококки
Фузобактерии
Эубактрии
Клостридии
Вайлонеллы
Анаэробные грамотрицательные кокки рода Megasphaera
Различные группы спирально-извитых (изогнутые) бактерий, спирохеты
Лактобактерии
Эшерихии
Энтерококки
Более транзиторно могут быть представлены:
Другие представители энтеробактерий (Klebsiella, Proteus, Citrobacter, Enterobacter и др.)
Псевдомонады
Стафиллококки
Другие стрептококки
Дифтероиды
Аэробные бациллы
Грибы, актиномицеты

В верхней части табл. 1. приведены лишь облигатно анаэробные микроорганизмы -- представители кишечной флоры. В настоящее время установлено, что на долю строго анаэробных видов в кишечнике приходится 95--99%, а все аэробные и факультативно анаэробные виды составляют оставшиеся 1--5%. микрофлора тело животное организм

3. Р аспределение микроорганизмов по отделам желудочно-кишечного тракта

Из-за высокой кислотности желудочного сока в желудке содержится небольшое количество микроорганизмов; в основном это кислотоустойчивая микрофлора -- лактобактерии, стрептококки, дрожжи, сардины и т. д. Количество микробов там -- 10 3 /г содержимого.

Микрофлора 12-перстной и тощей кишок

В кишечнике везде есть микроорганизмы. Если бы их не было в каком-либо отделе, то не возникало бы перитонита микробной этиологии при травмировании кишечника. Только в проксимальных участках тонкого кишечника видов микрофлоры меньше, чем в толстом. Это лактобактерии, энтерококки, сардины, Грибы, в более нижних отделах нарастает количество бифидобактерий, кишечных палочек. Количественно эта микрофлора может отличаться у разных особей. Возможна минимальная степень обсемененности (10 1 -- 10 3 /г содержимого), и значительная -- 10 3 -- 10 4 /г Количество и состав микрофлоры толстого кишечника представлены в табл 1.

Микрофлора кожи

Основные представители микрофлоры кожи -- дифтерои- ш (коринебактерии, пропионовые бактерии), плесневые грибы, дрожжи, споровые аэробные палочки (бациллы), стафилококки (в первую очередь преобладает S . epidermidis , но на здоровой коже в небольшом количестве присутствует и S . aureus).

Микрофлора респираторного тракта

В носовых ходах есть дифтероиды, в первую очередь коринебактерии, постоянны стафилококки (резидентен S . epi dermidis), нейссерии гемофильные бактерии, стрептококки (альфа-гемолитические); в носоглотке -- коринебактерии, стрептококки (S . mitts , S . salivarius и др.), стафилококки, нейссеоии, вайлонеллы, гемофильные бактерии, более тран- знторно встречаются энтеробактерии, бактероиды, грибы, энтерококки, лактобактерии, синегнойная палочка, аэробные палочки типй В. subtil is и др.

Микрофлору глубжележащих отделов дыхательных путей изучали меньше (A - Halperin - Scottetal ., 1982). У людей это связано с трудностями получения материала. У животных материал более доступен для исследования (можно использовать убитых животных). Мы изучали микрофлору средних дыхательных путей у здоровых свиней, включая их миниа тюрную (лабораторную) разновидность; результаты представлены в табл. 2.

Таблица 2. Микрофлора слизистой оболочки трахеи и крупных бронхов здоровых свиней

Первых четырех представителей выявляли постоянно (100%), менее резидентно (1/2--1/3 случаев) устанавливали: лактобактерии (10 2 --10 3), кишечную палочку (10 2 --11 3), плесневые грибы (10 2 --10 4), дрожжи. Другие авторы отмечали транзиторное носительство протея, синегнойной палочки, клостридий, представителей аэробных бацилл. Нами в этом же плане однажды был выявлен Bacteroides melaninoge - nicus .

Микрофлора родовы х путей млекопитающих

Исследования последних лет, в основном зарубежных авторов (Boyd , 1987; А. В. Onderdonketal ., 1986; J . M . Milleretal ., 1986; A . N. Masfarietal ., 1986; H . Knotheua . 1987), показали, что микрофлора, колонизующая (т. е. заселяющая) слизистые оболочки родовых путей, весьма разнообразна и богата в видовом отношении. Широко представлены компоненты нормальной микрофлоры, в ее составе много строго анаэробных микроорганизмов (табл. 3).

Таблица 3. Микрофлора родовых путей (влагалище, шейка матки)

Название микробных групп (родов или видов)	Частота встречаемости, %
Облигатно анаэробные микроорганизмы:
Бактероиды
Бифидобактерии
Пептококки, пептострептококки
Вайлонеллы
Эубактерии
Клостридии
Факультативно анаэробные и аэробные микроорганизмы:
Лактобактерии
Кишечная палочка и др. энтеробактерии
Коринебактерии
Стафилококки
Стрептококки

Если сравнить микробные виды родовых путей с микрофлорой других областей тела, то обнаруживают, что микрофлора родовых путей матери по этому признаку аналогична основным группам микробных обитателей тела. будущего молодого организма, то есть облигатных представителей своей нормальной микрофлоры животное получает при прохождении через родовые пути матери. Дальнейшее заселение тела молодого животного происходит от этой расплодки эволюционно обоснованной микрофлоры, полученной от матери. Следует учесть, что у здоровой самки плод в матке стерилен до момента начавшихся родов. Однако правильно сложившаяся (отобранная в процессе эволюции) нормальная микрофлора организма животного в полном объеме населяет его тело не сразу, а за несколько дней, успевая размножиться в определенных соотношениях. В. Браун приводит следующую последовательность ее становления в первые 3 дня жизни новорожденного: бактерии обнаруживают в первых же пробах, взятых с тела новорожденного сразу после рождения. Так, на слизистой оболочке носа вначале преобладающими оказывались коагулазоотрицательные стафилококки (S . epidermidis); на слизистой глотки -- те же стафилококки и стрептококки, а также небольшое количество эптеробактерий. В прямой кишке в 1-й день уже были обнаружены кишечные палочки, энтерококки, те же стафилококки, а к третьему дню после рождения устанавливался микробный биоценоз, в основном обычный для нормальной микрофлоры толстого кишечника (W . Braun , F . Spenckcr u . a ., 1987).

4. О тличия микрофлоры тела разных видов животных

Вышеприведенные облигатные представители микрофлоры свойственны большинству домашних, сельскохозяйственных млекопитающих животных и организму человека. В зависимости от вида животного скорее может меняться количество микробных групп, но не видовой их состав. У собак количество кишечных палочек и лактобактерий в толстом кишечнике такое же, как приведено в табл. 1. Однако бифидобактерии были на порядок ниже (10 8 в 1 г), на порядок выше было стрептококков (S . lactis , S . mitis , энтерококки) и клостридий. У крыс и мышей (лабораторных) настолько же было увеличено количество молочнокислых палочек (лактобактерий), больше стрептококков и клостридий. У этих животных в кишечной микрофлоре оказалось мало кишечных палочек и было уменьшено число бифидобактерий. Снижено количество кишечных палочек и у морских свинок (по данным В. И. Орловского). В фекалиях морских свинок, согласно нашим исследованиям, кишечные палочки содержались в пределах 10 3 --10 4 в 1 г. У кроликов преобладали бактероиды (до 10 9 --10 10 в 1 г), было значительно уменьшено количество кишечных палочек (часто даже до 10 2 в 1 г) и лактобактерий.

У здоровых свиней (по нашим данным) микрофлора трахеи и крупных бронхов ни количественно, ни качественно заметно не отличалась от усредненных показателей и весьма сходна с микрофлорой человека. Их кишечную микрофлору тоже характеризовало определенное сходство. Для микрофлоры рубца жвачных животных характерны специфические особенности. Во многом это связывают с наличием бактерий -- расщепителей клетчатки. Однако целлюлолитические бактерии (и вообще фнбролитические), характерные для пищеварительного тракта жвачных, отнюдь не являются симбионтами одних лишь этих животных. Так, в слепой кишке свиней и многих травоядных животных важную роль играют такие общие со жвачными расщепители волокон целлюлозы и гемицеллюлозы, как Bacteroides succi - nogenes , Ruminococcus flavefaciens , Bacteroides ruminicola и другие (V . H . Varel , 1987).

5. Н ормальная микрофлора организма и патогенные микроорганизмы

Облигатные макроорганизмы, которые приведены выше,-- это в основном представители пепатогенной микрофлоры. Многие входящие в указанные группы виды являются даже призванными симбионтами макроорганизма (лактобактерии, бифлдобактерии), полезны для него. Определенные полезные функции выявлены у многих непатогенных видов клостридии, бактероидов, эубактернй, энтерококков, непатогенных кишечных палочек и т. д. Этих и других представителей микрофлоры тела называют «нормальной» микрофлорой. Но в физиологичный для макроорганизма микробиоценоз время от времени включаются и менее безвредные, условно-патогенные и весьма патогенные микроорганизмы. В дальнейшем эти патогены могут:

ь более или менее длительно существовать в организме в составе всего комплекса его аутомикрофлоры; в таких случаях формируется носительство патогенных микробов, но количественно, все же, превалирует нормальная микрофлора;

ь быть вытеснены (быстро или несколько позже) из макроорганизма полезными симбиотическими представителями нормальной (аутохтонной) микрофлоры и элиминировать;

ь размножиться, так потеснив нормальную микрофлору, что при определенной степени колонизации макроорганизма способны вызвать соответствующее заболевание.

В кишечнике животных и человека, например, помимо определенных видов непатогенных клостридии в небольшом количестве обитает С. perfringens . В составе всей микрофлоре здорового животного количество С. perfringens не превышает 10 - 11 5 в 1 г. Однако при наличии некоторых условий, связанных, возможно, с нарушениями в нормальной микрофлоре, патогенный С. perfrtngens размножается на слизистой кишечника в огромном количестве (10 7 --10 9 и более), вызывая анаэробную инфекцию. В этом случае он даже вытесняет нормальную микрофлору и может быть выявлен в скарификате кате слизистой оболочки подвздошной кишки почти в чистой культуре. Подобным образом происходит развитие кишечной колиинфекции в тонком кишечнике у молодых животных, только там столь же бурно размножаются патогенные типы кишечной палочки; при холере поверхность слизистой кишечника колонизует холерный вибрион и т. д.

6. М орфофункциональная роль и метаболическая функция аутомикрофлоры организма

Аутомикрофлора воздействует на макроорганизм после его рождения так, что под ее влиянием созревают и формируются структура и функции ряда контактирующих с внешней средой органов. Таким путем приобретают свой морфофункциональный облик у взрослого животного желудочно- кишечный, респираторный, мочеполовой тракты и другие органы. Новая область биологических паук -- гнотобиология, успешно развивающаяся со времени Л. Пастера, позволила очень отчетливо уяснить, что многие иммунобиологические особенности взрослого, нормально развитого организма животного формируются под влиянием аутомикрофлоры его тела. Безмикробные животные (гнотобиоты), полученные кесаревым сечением и затем содержащиеся длительное время в специальных стерильных гнотобиблогических изоляторах без всякого доступа к ним какой-либо жизнеспособной микрофлоры, имеют черты эмбрионального состояния слизистых оболочек, сообщающихся с внешней средой органов. Иммунобиологический статус их тоже сохраняет эмбриональные черты. Наблюдают гипоплазию лимфоидной ткани в первую очередь этих органов. У безмикробных животных меньше иммунокомпетентных клеточных элементов и иммуноглобулинов. Однако характерно, что потенциально организм такого гнотобиотического животного остается способным к развитию иммунобиологических возможностей, и лишь из-за отсутствия антигенных стимулов, идущих у обычных животных (начиная с рождения) от аутомикрофлоры, он не претерпел естественно происходящего развития, затрагивающего и всю иммунную систему в целом, и местные лимфоидные скопления слизистых оболочек таких органов, как кишечник, дыхательные пути, глаз, нос, ухо и т. д. Таким образом, в процессе индивидуального развития организма животного именно от его аутомикрофлоры следуют воздействия, в т. ч. антигенные сти-мулы, обуславливающие нормальное иммуноморфофункцио- нальное состояние обычного взрослого животного.

С писок литературы

1. Балтрашевич А. К. и др. Плотная среда без крови и ее полужидкий и жидкий варианты для культивирования бактероидов / Научно-Исследовательская лаборатория экспериментально-биологических моделей АМН СССР. М. 1978 7 с.

2. Гончарова Г. И. К методике культивировния В. bifidum // Лабораторное дело. 1968. № 2. С. 100--102.

3. И. Н. Блохина Е, С. Воронин и др. Методические рекомендации по выделению и идентификации условно-патогеииых энтеробактерий и сальмонелл при острых кишечных заболеваниях молодняка сельскохозяйственных животных / М: МВА, 1990. 32 с.

4. Петровская В. Г., Марко О. П. Микрофлора человека в норме и патологии. М.: Медицина, 1976. 221 с.

5. Чахава О. В. и др. Микробиологические и иммунологические основы гнотобиологии. М.: Медицина, 1982. 159 с.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Характеристика основных показателей микрофлоры почвы, воды, воздуха, тела человека и растительного сырья. Роль микроорганизмов в круговороте веществ в природе. Влияние факторов окружающей среды на микроорганизмы. Цели и задачи санитарной микробиологии.

реферат , добавлен 12.06.2011

Определение и анализ главных особенностей и сущности эпифитной микрофлоры – микроорганизмов, обитающих на поверхности надземных частей растений и в зоне их ризосферы. Ознакомление с характерными чертами, присущими представителям эпифитной микрофлоры.

дипломная работа , добавлен 01.02.2018

Состав и направления деятельности кафедры микробиологии и иммунологии. Принципы работы в микробиологической лаборатории. Подготовка посуды и инструментов. Техника отбора проб, посева и приготовления питательных сред. Методы идентификации микроорганизмов.

отчет по практике , добавлен 19.10.2015

Влияние двигательной активности на состояние организма. Центр тяжести и распределение нагрузки при движении. Физиологические показатели тренированности мышц. Регуляция поддержания позы и движения животного. Роль мозжечка в регуляции положения тела.

реферат , добавлен 21.12.2013

Основные свойства молока и причины возникновения патогенной микрофлоры. Сущность биохимических процессов брожения и гниения. Фазы изменения микрофлоры парного молока. Характеристика кисломолочных продуктов, особенности их использования человеком.

курсовая работа , добавлен 12.04.2012

Изучение основных отделов желудочно-кишечного тракта. Исследование микрофлоры желудка и кишечника человека. Характеристика видового состава и средней концентрации бактерий. Роль энтерококков в обеспечении колонизационной резистентности слизистой оболочки.

презентация , добавлен 15.03.2017

контрольная работа , добавлен 27.09.2009

Географические особенности Арктики. Свойства и условия обитания облигатных психрофилов, изучение сообществ палеоорганизмов вечной мерзлоты. Численность жизнеспособной микрофлоры в мерзлых породах, ее исследование методом накопительного культивирования.

реферат , добавлен 29.03.2012

Изучение понятия физической и химической теплорегуляции. Изотермия - постоянство температуры тела. Факторы, влияющие на температуру тела. Причины и признаки гипотермии и гипертермии. Места измерения температуры. Виды лихорадок. Закаливание организма.

презентация , добавлен 21.10.2013

Аналитический обзор данных по видовому разнообразию представителей микромира водоема. Условия жизни морских микроорганизмов. Изучение путем микрокопирования. Скопления одноклеточных водорослей. Состав микрофлоры, характерный для пресного водоема.

ВЗАИМООТНОШЕНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ С ЧЕЛОВЕКОМ И ЖИВОТНЫМИ

ВЗАИМООТНОШЕНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ С РАСТЕНИЯМИ

Микрофлора ризосферы. Растения выделяют во внешнюю среду различные органические соединения - сахара, органические кислоты, нуклеотиды, аминокислоты, витамины, стимуляторы роста, представляющие собой легкодоступный и весьма разнообразный субстрат для питания микроорганизмов. Поэтому не случайно, что корневая система и наземные органы растений обильно населены микроорганизмами. В свою очередь, микрофлора ризосферы, принимая участие в процессах трансформации органических веществ в почве, обеспечивает растения необходимыми элементами минерального питания, а также и некоторыми биологически активными веществами. Кроме того, микроорганизмы ризосферы разлагают многие токсичные для растений соединения, обеззараживая почву. Степень взаимного влияния растений и бактерий определяется их контактом.

Фитопатогенные микроорганизмы. Практически во всех группах микроорганизмов имеются возбудители болезней растений. Первое место среди фитопатогенных микробов принадлежит грибам, второе место занимают вирусы и бактерии и лишь небольшой процент болезней растений вызывают актиномицеты.

Большинство фитопатогенных микроорганизмов активно синтезируют гидролитические ферменты (пектипазы, целлюлазы, протеазы и др.), вызывающие мацерацию растительных тканей и разрушение клеточных оболочек, что приводит к проникновению возбудителя болезни внутрь клетки. Проникнув в клетку, фитопатогенные микробы нарушают нормальный ход физиологических процессов, прежде всего фотосинтеза и дыхания. Токсины, выделяемые возбудителем болезни, инактивируют ферменты растительной клетки, что в конечном счете приводит ее к гибели.

Совокупность микроорганизмов, приспособившихся к жизни в организме человека и животных и не вызывающих каких-либо нарушений физиологических функций макроорганизма, носит название нормальной микрофлоры.

Нормальную микрофлору человека и животных подразделяют на облигатную и факультативную. К облигатной микрофлоре относятся относительно постоянные сапрофитные и условно - патогенные микроорганизмы, максимально приспособленные к существованию в организме хозяина. Факультативная микрофлора является случайной и временной. Она определяется поступлением микроорганизмов из окружающей среды, а также состоянием иммунной системы макроорганизма.

В ротовой полости человека и животных основная масса бактерий локализуется а зубном налете. В 1 г сухой массы зубного налета содержится не менее 250 млн. микробных клеток.

В желудке человека микроорганизмы почти отсутствуют, что обусловливается бактерицидным действием желудочного сока и кислой реакцией рН.

В тонком кишечнике обитает сравнительно мало бактерий (10 2 -10^), преимущественно аэробные формы. Зато в толстом кишечнике имеется колоссальное количество микробов, включающих более 260 разных видов факультативных и облигатных анаэробов.

Из окружающего воздуха вместе с пылью в дыхательные пути человека и животных поступает масса микробов. Благодаря защитной функции эпителия и бактерицидного действия лизоцима и муцина слизистой носа большая часть микроорганизмов задерживается в верхних дыхательных путях. Бронхи и альвеолы легких практически стерильны. В составе микрофлоры верхних дыхательных путей содержатся относительно постоянные микробы, представленные стафилококками, коринебактериями, стрептококками, бактероидами, капсульнымн грамотрицательными бактериями и др.

Субстратом для питания бактерий на поверхности кожи служат выделения потовых и сальных желез, а также отмирающие клетки эпителия. Наиболее богата микроорганизмами кожа открытых частей тела - рук, лица, шеи. Подавляющая масса микроорганизмов кожи представлена сапрофитными бактериями - стафилококками, бациллами, микобактериями, коринебактериями и дрожжевыми грибами и только в 5% анализов выделяется условно-патогенный микроб - золотистый стафилококк.

Нормальная микрофлора в организме человека и животных играет важную роль в формировании естественного иммунитета. Установлено, что облигатные микроорганизмы, продуцирующие вещества типа антибиотиков, молочную кислоту, спирты, пероксид водорода и другие соединения, обладают ярко выраженными антагонистическими свойствами в отношении многих патогенных бактерий. Качественные и количественные нарушения в составе микро-боиенозов в организме человека получили название дисбактериоза. Последний возникает чаще всего в результате длительного приема антибиотиков, а также при хронических инфекциях, радиации и действии экстремальных факторов. Развитие дисбактериоза объясняется подавлением облигатной микрофлоры макроорганизма и соответственно активным размножением условно-патогенных бактерий (Proteus, Pseudomonas) и дрожжевых грибов Candida al-bicans.

Микробные биоценозы, встречающиеся в организме людей и животных, сформировались в процессе эволюции и играют большую роль в функциональной деятельности различных органов человека или животных.

Формирование количественного и качественного состава микрофлоры в макроорганизме регулируется сложными антагонистическими и синергическими отношениями между отдельными ее представителями в составе биоцеозов, а также контролируется физиологическими факторами макроорганизма в динамике его развития.

Микрофлора организма как человека, так и животных может быть подразделена на две группы: постоянную нормальную (облигатную) и случайную (факультативную).

К обычной, нормальной группе относятся микроорганизмы, максимально приспособленные к существованию в организме хозяина и закономерно встречающиеся в его полостях и органах. Эти микроорганизмы представлены сапрофитами (непатогенными) и условно – патогенными видами.

Факультативная (транзиторная) микрофлора является временной и необязательной. Ее присутствие определятся поступлением микробов из окружающей среды и состоянием иммунной системы организма хозяина. Видовой состав нормальной микрофлоры человека и животных (биоценоз) сформировался в результате взаимодействия микро- и макроорганизма в процессе эволюции. Закономерным следствием этого процесса явилось то, что совокупность микробных видов, характерных для отдельных органов и полостей организма, стало необходимым условием нормальной жизнедеятельности организма. Нарушение биоценоза, появление необычных микроорганизмов, вызывает развитие заболевания.

Плод человека или животного в период внутриутробного развития стерилен.

Организм человека и животных, начиная с первых минут земной жизни, постоянно соприкасается с окружающей средой и заселяется микроорганизмами, обитающими в этой среде.

Сразу же после рождения, на кожу и слизистые тела новорожденного, а также в полости, соприкасающиеся с внешней средой, попадают самые разнообразные микроорганизмы. Прежде всего они попадают с рук медперсонала и из воздуха. Одни из них быстро погибают или удаляются из организма, другие приживаются в определенных органах или частях тела и начинается формирование нормальной микрофлоры тела.

В течение жизни человека или животного характер этой микрофлоры меняется, но в целом он постоянен и характерен для отдельных органов.

Внутренние ткани и органы человека и животных (кровь, мозг, спинномозговая жидкость, печень, матка, полость мочевого пузыря) обычно стерильны. Те же органы и ткани, которые сообщаются с окружающей средой, содержат микроорганизмы.

Очень многие микробы обитают на коже и волосяном покрове – здесь можно обнаружить почти всех представителей микрофлоры окружающей среды. Среди них регистрируются кокки, эшерихии, дифтероиды, спорообразующие бациллы, различные условно – патогенные и даже патогенные бактерии, дрожжеподобные и лучистые грибы и др.

Общее количество микробов на поверхности кожи достигает числа 1010 степени.

Микроорганизмы, попавшие на чистую здоровую кожу, обычно погибают от действия бактерицидных веществ, выделяемых кожей, а также от бактерий – антагонистов, постоянно обитающих на коже. Загрязнение кожи способствует накоплению на ней патогенных микроорганизмов. Питательным субстратом них являются выделения сальных и потовых желез, отмершие клетки, продукты распада.

Очень важно постоянно поддерживать чистоту кожи, потому что чистая и неповрежденная кожа, с одной стороны, механически препятствует проникновению микроорганизмов в тело макроорганизма. А с другой стороны, способствует гибели микробных клеток в результате выделения кожей бактерицидных веществ. При загрязнении кожи выделение бактерицидных веществ уменьшается или прекращается совсем.

С первым вдохом новорожденного микробы заносятся в дыхательные пути и приживаются там. Больше всего их в носовой полости, значительно меньше в гортани, еще меньше в трахее и крупных бронхах. Мелкие бронхи свободны от микроорганизмов, если же туда попадают единичные микробные клетки, то они быстро гибнут.

Постоянными обитателями верхних дыхательных путей (носовой полости, гортани и бронхов) являются в основном кокки (стафилококки, стрептококки, пневмококки). Встречаются дифтероиды и другие микроорганизмы, чаще всего, безвредные комменсалы (сожители).

Облигатными микроорганизмами слизистых дыхательных путей у животных являются стафило- и стрептококки, сарцины, пневмококки, пастереллы, микоплазмы.

Большую роль в защите органов дыхания от микроорганизмов играет мерцательный эпителий слизистой оболочки верхних дыхательных путей.

Микрофлора слизистой оболочки глаза очень бедна, из – за действия на нее лизоцима, содержащегося в слезах. На слизистой оболочке глаза чаще всего можно обнаружить непатогенные кокки, реже споры дрожжеподобных и плесневых грибов, а также B.xerosis, морфологически очень сходной с истинными дифтерийными бактериями.

Чрезвычайно обильна и разнообразна микрофлора пищеварительного тракта человека и животных.

Уже с первыми порциями материнского молока микробы попадают в ротовую полость, а затем проникают в желудок и кишечник.

Ротовая полость является очень хорошим резервуаром для развития микроорганизмов. Здесь имеется все необходимое для их развития – мереная температура, наличие влаги, обилие питательных веществ, щелочная рН слюны.

В местах, где скапливаются остатки пищи – между зубами, на деснах, микробов очень много. В ротовой полости человека обитают самые разнообразные микроорганизмы – кокки, молочнокислые бактерии, дифтероиды, анаэробы, актиномицеты, дрожжеподобные грибы, непатогенные спирохеты и простейшие и др. В 1 мл слюны содержатся миллионы микробных клеток. И хотя в слюне содержится бактерицидное вещество лизоцим, губительно действующий на микроорганизмы, многие виды бактерий прижились в ротовой полости, приобрели устойчивость к лизоциму и прекрасно размножаются в его присутствии.

Слизистый налет белого, желтого, красного или коричневого цвета, который нередко появляется на поверхности зубов, сплошь состоит из микробов, которые и являются основными виновниками разрушения зубов.

Среди обитателей ротовой полости животных находятся микрококки, спирохеты, микоплазмы, молочнокислые бактерии.

Микрофлора желудочно – кишечного тракта различна в разных го отделах. В разные отделы желудочно – кишечного тракта поступают соки пищеварительных желез и пища попадает в разные стадии переваривания, что и обуславливает в каждом отделе создание своей специфической среды. В каждом отделе пищеварительного канала обитают свои микробы, привыкшие к существованию в данных условиях.

В желудке человека и животных выживают только кислотоустойчивые, в том числе и молочнокислые микроорганизмы, а также споры бактерий, грибов и актиномицет. Только при снижении кислотности желудочного сока в желудке начинают размножаться дрожжи, сарцины, спорообразующие палочки Bac.subtilis, Bac.mesentericus, гнилостные и другие бактерии.

В преджелудке жвачных животных обнаруживаются инфузории, кокки, бактерии расщепляющие клетчатку и углеводы, синтезирующие витамины и белки.

В тонком отделе кишечника, несмотря на щелочную рН среды, микроорганизмов, так же как и в желудке, немного. Это связано с неблагоприятным для микроорганизмов действием ферментов. Здесь могут проявлять свою жизнедеятельность только те из них, которые устойчивы к действию желчи. К ним относятся некоторые виды молочнокислых и споровых бактерий, дрожжей и лучистых грибов.

В толстом отделе кишечника полупереваренные остатки пищи задерживаются дольше, чем в тонком. Бактерицидное действие пищеварительных соков здесь не сказывается и микробы размножаются беспрепятственно и обильно. В толстом отделе кишечника обнаружено до 260 видов микроорганизмов.

Все микроорганизмы, которые обнаруживаются в толстом кишечнике, могут быть разделены на случайных и постоянных обитателей.

К постоянным обитателям толстого отдела кишечника относятся расщепляющие целлюлозу и гидролизирующие крахмал микробы, молочнокислые бактерии. В этом отделе кишечника широко представлены разновидности кишечной палочки (E.coli), клостридии (Cl.perfringens, Cl.sporogenes), встречаются энтерококки, стрептококки и стафилококки, бактерии рода Citrobacter. Обнаруживаются гнилостные бактерии (Proteus vulgaris), дрожжи, простейшие, кампилобактерии, спор бацилл, атиномицетов и несовершенных грибов, вирусы и другие микроорганизмы.

Микрофлора толстого отдела кишечника как человека, так и животных меняется.

Так, у грудных детей преобладают молочнокислые бактерии, у взрослых в большинстве случаев обнаруживают бактероиды, бифидобактерии, кишечные палочки, стрептококки и др.

В области мочеполовых органов микрофлора обнаруживаются только в их наружных частях. Среди обычных микробов наружных частей мочеполовых органов обнаруживаются кокки, кислотоустойчивые бактерии, дифтероиды, сарцины, микоплазмы, фузиморфные бактерии, листерии, непатогенные спирохеты, эшерихии, клебсиеллы, протеи, андиды, кампилобактерии, микобактерии.

Полость мочевого пузыря и матки как у человека, так и у животных при нормальном их состоянии стерильны.

Микрофлора влагалища в течение жизни меняется. У девочек преобладает кокковая флора. У взрослых женщин – ацидофильная грамположительная влагалищная палочка – Bact.doderleini.

Нормальную микрофлору тела человека и животных изучали и изучают многие ученые, но до сих пор ее значение для макроорганизма полностью не раскрыто.