Кишечном тракте животных с микроорганизмами
После рождения животный организм вступает в контакт с различными микроорганизмами, которые проникают через дыхательные и пищеварительные пути и заселяют желудочно-кишечный тракт, половые и другие органы. Постоянными обитателями тела животных являются микроорганизмы, одни из которых составляют облигатную микрофлору, другие находятся в организме временно, попадая из почвы, воздуха, с водой и кормом.
Микрофлора кожи. Постоянные обитатели кожи — стафилококки, стрептококки, сарцины, актиномицеты, микрококки, вызывающие нагноительные процессы: фурункулы, гнойники, флегмоны и др.
Из палочковидных форм обнаруживают кишечную, синегнойную, псевдодифтерийную. Также на кожу попадают микробы из группы аэробов и анаэробов. Количество микробов на коже зависит от условий содержания животных: при плохом уходе на 1 см поверхности кожи может находиться до 1—2 млрд микробных тел.
Микрофлора вымени. Микрофлору вымени составляют преимущественно микрококки (М. luteus, M. flavus, M. candidus, М. caseolyticus), стафилококки, стрептококки, коринебактерии, в частности Corynebacterium bovis. Внешняя кожа вымени из-за наличия грубых и мелких складок — место скопления практически всех микробов, которые обитают в животноводческих помещениях, на пастбищах, в подстилке, кормах, на руках доярки и других объектах внешней среды. При недостаточно тщательной уборке и дезинфекции помещения обычно обнаруживается более 10 микробов на 1 см кожи вымени, в результате чего вымя может стать одним из главных источников заражения выдоенного молока.
Из патогенных микробов на коже вымени часто встречаются возбудители маститов (Str. agalactiae, Str. uberis,,Staph. aurcus) и колимаститов (Escherichia coli, Klebsiella aerogenes, Corynebacterium pyogencs, Вас. subtilis, Pseudomonas aerugynosa и др.). Особое значение имеет Str. agalactiae, который вызывает 70—80 % всех бактериальных маститов.
Микрофлора конъюнктивы. На конъюнктиве находят сравнительно небольшое количество микробов. Как правило, это стафилококки, стрептококки, сардины, реже встречаются микоплазмы, микрококки, актиномицеты, дрожжевые и плесневые грибы.
Микрофлора дыхательных путей. У новорожденных животных в дыхательных путях микроорганизмов нет. При дыхании на слизистые оболочки верхних дыхательных путей оседают из воздуха различные бактерии, актиномицеты, плесневые и дрожжевые грибы, микоплазмы и др. Постоянными обитателями слизистых оболочек носоглотки, зева в основном являются кокковые формы бактерий — стрептококки, стафилококки, микрококки.
Микрофлора пищеварительного канала. Она наиболее обильна. У новорожденных животных желудочно-кишечный тракт не содержит микробов. Через несколько часов организм животного заселяется микрофлорой, которая в процессе жизни может видоизменяться, но в основном остается стабильной до конца жизни животного. Микрофлору пищеварительного канала принято делить на факультативную, которая может меняться в зависимости от корма, условий содержания и эксплуатации, и облигатную, т. с. постоянную, приспособившуюся к условиям среды желудочно-кишечного тракта. К постоянной микрофлоре относятся молочнокислые стрептококки (Sir. lactis), молочнокислые палочки (Bad. acidophilum), кишечная палочка (Е. coli).
Микрофлора полости рта. Она наиболее обильна и разнообразна. В ротовой полости обнаружено более 100 видов микроорганизмов. К постоянным обитателям ротовой полости относятся диплококки, стафилококки, сардины, микрококки, дифтероиды, анаэробы и аэробы, целлюлозоразрушаюшие бактерии, спирохеты, грибы, дрожжи и др.
Разнообразие микроорганизмов зависит от вида животных, типа кормов и способов их применения. Например, при кормлении молоком превалируют молочнокислые микробы и микрофлора молока. При кормлении грубыми кормами травоядных животных количество микробов в ротовой полости невелико, при даче им сочных кормов оно возрастает в 10 раз.
Микрофлора желудка. Она относительно бедна как по количественному, так и по качественному составу. Объясняется это бактерицидным действием кислого желудочного сока. В содержимом желудка выживают споровые типа Вас. subtilis, кислотоустойчивые микобактерии (М. bovis, M. avium), а также некоторые представители сарцины (Sarcina ve;ntriculi), молочнокислые бактерии, актиномицеты, энтерококки и др.
При понижении кислотности, а также при заболевании желудка в его содержимом находят богатую микрофлору гнилостных бактерий, дрожжей, грибов, плесеней и других микроорганизмов.
В желудке свиньи главные представители микрофлоры — молочнокислые бактерии, различные кокки, сбраживающие углеводы, актиномицеты, дрожжи, спорообразующис аэробы; обнаруживаются Cl. perfringens. Микрофлора желудка лошади более многочисленна и разнообразна: ближе к привратнику она бедна, в преддверии желудка микробы концентрируются в большом количестве; на дне желудка много молочнокислых бактерий, нет гнилостных.
Микрофлора рубца жвачных более богата. Здесь много гнилостных бактерий, возбудителей различных брожений. С кормом в рубец попадает огромное количество разнообразных видов эпифитной и почвенной микрофлоры. Содержатся они преимущественно в вегетативной форме, число их от 1 тыс. до 10 млн микробных тел, а по некоторым данным, до нескольких десятков миллиардов в 1 мл содержимого рубца.
В рубце жвачных происходят сложные микробиологические и биохимические процессы, связанные с расщеплением питательных веществ. Особый интерес представляют целлюлозоразрушающие микробы: Ruminococcus flavcfaciens, R. albus, Bact. succinogenes, Cl. cellobioparum, Cl. cellolyticum и др. Эти микроорганизмы переваривают клетчатку с помощью фермента целлюлозы до глюкозы, которая легко усваивается организмом животных. Пектиновые вещества расщепляют Вас. macerans, Вас. asterosporus, Amylobacter, Granulobacter pectinovorum. Стрептококки (Str. bovis, Str. faecalis и др.) сбраживают крахмал, глюкозу с образованием молочной кислоты. Пропионово-кислые бактерии (Propionipcctinovorum, VeilloneUa, Peptosfreptococcus elsdenii, Butyri bacterium, E. coli и др.) сбраживают лактаты с образованием пропионовой кислоты, частично масляной и уксуснокислой, продуцируют витамины группы В. Микробы, заселяющие рубец, расщепляют белки, нитраты, мочевину синтезируют все витамины, за исключением А, Е, D.
Микрофлора тонкого кишечника. Она наиболее бедна. В двенадцатиперстной и тощей кишках ослабляется деятельность целлюлозных микроорганизмов. Здесь чаще всего обитают устойчивые к желчи энтерококки, ацидофильные, споровые микробы (Вас. retiformis, Cl. perfringens), актиномицеты, Е. coli и др. Количественный и качественный состав микрофлоры тонких кишок зависит от вида животных и характера их кормления.
Микрофлора толстых кишок. Она наиболее богата. Постоянные обитатели — энтерококки, стафилококки, стрептококки, целлюлозные бактерии, актиномицеты, ацидофилы, термофилы, споровые формы, дрожжи, плесени, гнилостные бактерии. Обилие микроорганизмов в толстых кишках объясняется наличием в них больших объемов переваренной пищи. Установлено, что треть сухого вещества фекальных масс человека состоит из микробов. Микробиологические процессы в толстых кишках не приостанавливаются, ряд продуктов деятельности микробов усваивается макроорганизмом. У разных видов животных, в том числе птиц, пчел, микрофлора толстых кишок представлена разнообразными ассоциациями микробов, которая может быть как постоянной, так и непостоянной.
У здоровых животных наряду с нормальной микрофлорой в ряде случаев обнаруживают патогенные микроорганизмы — возбудители столбняка, инфекционного аборта кобыл, сибирской язвы, рожи свиней, пастсреллеза, сальмонеллеза, анаэробных и других инфекций.
Микрофлора мочеполовых органов. На слизистой оболочке половых органов обнаруживают стафилококки, стрептококки, микрококки, дифтероиды, кислотоустойчивые микобактерии (Мус. smegmae) и др. Основной обитатель слизистой оболочки влагалища — Bact. vaginale vulgare, обладающая резко выраженным антагонизмом к другим микроорганизмам. При физиологическом состоянии мочеполовых путей микрофлора обнаруживается только в их наружных частях.
Матка, яичники, семенники, мочевой пузырь в физиологическом состоянии стерильны. При заболеваниях мочеполовых органов (метриты, эндометриты) микрофлора влагалища изменяется.
Таким образом, поверхность тела животных, их открытые и закрытые полости постоянно содержат разнообразную микрофлору, в основном безвредную, но иногда и патогенную. При нормальных условиях в организме поддерживается определенный полезный микробиоценоз. При снижении резистентности макроорганизма условно-патогенные микроорганизмы, быстро развиваясь, вызывают заболевания (пневмонии, энтериты и др.).
Источник
Характер взаимоотношений микроорганизмов с хозяином может быть различным и в первую очередь зависит от особенностей его рациона.
В кишечном тракте хищных или насекомоядных находится корм, являющийся также прекрасным субстратом для развития микроорганизмов. Поэтому здесь складываются конкурентные взаимоотношения микроорганизмов с хозяином. Последний не может полностью исключить возможность их развития, но ограничивает его благодаря секреции кислоты и быстрому пищеварению, в результате чего почти все продукты деятельности пищеварительных ферментов потребляются животным.
В кишечник травоядных попадает большое количество клетчатки. В большинстве случаев переваривание клетчатки происходит за счет разрушения ее бактериями, а животное потребляет в качестве пищи продукты ее деградации и сами клетки микроорганизмов. Таким образом, здесь наблюдается кооперация. Наибольшего совершенства этот тип взаимодействий достиг у жвачных животных.
Однако у многих животных взаимодействие с кишечной микрофлорой носит промежуточный характер. Например, у лошадей, кроликов, мышей в кишечнике корм в значительной степени используется до того, как начнется бурное развитие бактерий. Однако в отличие от хищников, у таких животных корм дольше задерживается в кишечнике, что способствует ее сбраживанию бактериями. Наиболее активная жизнедеятельность микроорганизмов всегда происходит в толстой кишке. Основные обитатели его – энтеробактерии, энтерококки, термофилы, ацидофилы, споровые бактерии, актиномицеты, дрожжи, плесени, большое количество гнилостных и некоторых патогенных анаэробов.
В 1 г экскрементов травоядных может содержаться до 3,5 млрд. различных микроорганизмов.
В состав кишечной микрофлоры различных животных входит ряд видов бактерий, способных разрушать целлюлозу, гемицеллюлозы, пектины. У многих млекопитающих в кишечнике обитают представители родов Bacteroides и Ruminococcus. B.succinogenes был обнаружен в кишечнике лошадей, коров, баранов, антилоп, крыс, обезьян. R.albus и R. flavefaciens, активно разрушающие клетчатку, обитают в кишечнике лошадей, коров, кроликов. К сбраживающим клетчатку кишечным бактериям относятся также Butyrivibriofibrisolvens и Eubacteriumcellulosolvens. Роды Bacteroides и Eubacterium представлены в кишечнике млекопитающих рядом видов, некоторые из которых разрушают также белковые субстраты.
Рубец жвачных обильно заселен большим числом видов бактерий и простейших.
В среднем количество бактерий составляет 109 – 1010 клеток в 1 г рубцового содержимого.
Микрофлора кожи
Микроорганизмы заселяют главным образом участки кожи, покрытые волосами и увлажненные потом.
Обычно на коже преобладают грамположительные бактерии. Типичными обитателями кожи являются различные виды Staphylococcus, Micrococcus, Propionibacterium, Corynebacierium, Brevibacicrium, Acinetobacter.Для нормальной микрофлоры кожи характерны такие виды Staphylococcus, как S. epidermidis, но не упомянутый S. aureus, развитие которого здесь свидетельствует о неблагоприятных изменениях микрофлоры организма. Представители рода Corynebacterium иногда составляют до 70% всей кожной микрофлоры. Некоторые виды образуют липазы, разрушающие выделения жировых желез.
Большинство микроорганизмов, населяющих кожу, не представляют какой-либо опасности для хозяина, но некоторые, и прежде всего S. aureus условно патогенны.
Основные зоны колонизации – эпидермис (особенно роговой слой), кожные железы (сальные и потовые) и верхние отделы волосяных фолликулов. Микрофлора волосяного покрова идентична микрофлоре кожи.
Микрофлора органов дыхания
Верхние отделы дыхательных путей несут высокую микробную нагрузку – они анатомически приспособлены для осаждения бактерий из выдыхаемого воздуха. Помимо обычных негемолитических и зеленящих стрептококков, непатогенных нейссерий, стафилококков и энтеробактерий, в носоглотке можно обнаружить менингококки, биогенные стрептококки и пневмококки. Верхние отделы дыхательных путей у новорожденных обычно стерильны и колонизируются в течении 2-3 суток. Исследования последних лет показали, что наиболее часто из дыхательных путей клинически здоровых животных выделяется сапрофитная микрофлора:
o S. saprophiticus,
o бактерии родов Micrococcus,
o Bacillus,
o коринеформные бактерии,
o негемолитические стрептококки,
o грамотрицательные кокки.
o Кроме того, выделены патогенные и условно-патогенные микроорганизмы:
o альфа – и бета – гемолитические стрептококки,
o стафилококки (S. aureus, S. hycus),
o энтеробактерии (эшерихии, сальмонеллы, протей и др.),
o пастереллы,
o Ps. aeruginosa,
o грибы рода Candida.
В носовой полости обнаруживается наибольшее число сапрофитов и условно-патогенных микроорганизмов. Они представлены стрептококками, стафилококками, сарцинами, пастереллами, энтеробактериями, коринеформеными бактериями, грибами рода Candida, Ps. aeruginosa и бациллами. Трахея и бронхи заселены аналогичными группами микроорганизмов. В легких обнаружены отдельные группы кокков (бета- гемолитическими, S. aureus), микрококки, пастереллы.
Источник
Пищеварительный тракт человека и животных «заселен» микроорганизмами.
В одних отделах тракта в норме их содержание незначительно или они почти
отсутствуют, в других их находится очень много. Макроорганизм и его
микрофлора составляют единую динамичную экологическую систему. Динамичность эндоэкологического
микробного биоценоза пищеварительного тракта определяется количеством
поступающих в него микроорганизмов (у человека за сутки перорально поступает
около 1 млрд. микробов), интенсивностью их размножения и гибели в
пищеварительном тракте и выведения из него микробов в составе кала (у
человека в норме выделяется за сутки 1012—1014 микроорганизмов).
Каждый из отделов пищеварительного тракта имеет характерные
для него количество и набор микроорганизмов. Их число в полости рта,
несмотря на бактерицидные свойства слюны, велико (107—108 клеток на 1 мл
ротовой жидкости). Содержимое желудка здорового человека натощак благодаря
бактерицидным свойствам желудочного сока часто бывает стерильным, но нередко
обнаруживается и относительно большое число микроорганизмов (до 103 на 1 мл
содержимого), проглатываемых со слюной. Примерно такое же количество их в
двенадцатиперстной и начальной части тощей кишки. В содержимом подвздошной
кишки микроорганизмы обнаруживаются регулярно, и число их в среднем
составляет 106 на 1 мл содержимого. В содержимом толстой кишки число
бактерий максимальное, и 1 г кала здорового человека содержит 10 млрд и
более микроорганизмов.
Микрофлору кишечника делят на три группы: 1-я — главная; в
ее состав входят бифидобактерии и бактероиды, которые составляют 90% от всех
микробов; 2 — сопутствующая (лактобактерии, эшерихии, энтерококки, 10% от
общего числа микроорганизмов); 3 — остаточная (цитробактер, энтеробактер,
протеи, дрожжи, клостридии, стафилококки, аэробные бациллы и др., менее 1%).
Анаэробная микрофлора преобладает над аэробной.
Микроорганизмы, связанные со слизистой оболочкой кишечника,
относятся к мукозной микрофлоре — М-микрофлоре, а локализованные в полости
кишки — к полостной — П-микрофлоре. Соотношения между М- и П-микрофлорой
динамичны, определяются многими факторами. К внешним воздействиям
М-микрофлора более устойчива, чем П-микрофлора.
За илеоцекальным клапаном (баугиниева заслонка) резко изменяется
не только число, но и качество микрофлоры. Толстая кишка является
своеобразной микроэкологической зоной. В ней П-микрофлора представлена
бактероидами, бифидобактериями, лактобактериями, вейлонеллами, клостридиями, пептострептококками,
пептококками, энтеробактериями, аэробными бациллами, дифтероидами,
энтерококками, стафилококками, микрококками, плесневыми грибами (преобладают
бактероиды, бифидобактерии, лактобактерии). М-микрофлора слизистой оболочки
толстой кишки отличается от микрофлоры полости кишки, и в М-микрофлоре
наибольшее число бифидо- и лактобактерии. Общее число М-форм слизистой
оболочки толстой кишки составляет у людей 106, с соотношением анаэробов к
аэробам 10:1. Максимальное число бактерий в фекалиях (1010—1013 на 1 г), где
они составляют до 30 % от их массы. В качественном соотношении она сходна с микрофлорой
полости толстой кишки.
Состав и количество микроорганизмов в пищеварительном
тракте зависит от эндогенных и экзогенных факторов. К первым относятся
влияния слизистой оболочки пищеварительного канала, его секретов, моторики и
самих микроорганизмов. Ко вторым — характер питания, факторы внешней среды,
прием антибактериальных препаратов. Экзогенные факторы влияют
непосредственно и опосредованно через эндогенные факторы. Например, прием той
или иной пищи изменяет секреторную и моторную деятельность пищеварительного
тракта, что трансформирует его микрофлору.
Существенны влияния на микрофлору функционального
состояния пищеварительной системы. Перистальтика пищеварительного тракта
обеспечивает транспорт микроорганизмов в составе химуса в дистальном
направлении, что играет определенную роль в создании проксимодистального
градиента заселенности кишечника микроорганизмами. Дискинезии кишечника
изменяют этот градиент.
Баугиниева заслонка, играющая роль клапана, а также более
высокое давление содержимого перед заслонкой, чем за ней, предотвращают
поступление микроорганизмов с содержимым из толстой кишки в тонкую.
В формировании микрофлоры пищеварительного тракта велика
роль пищеварительных секретов. Слюна имеет муромидазу (лизо-цим), которая
определяет бактерицидные свойства этого секрета. Желудочный сок за счет
соляной кислоты и других факторов обладает бактерицидностью, что существенно
влияет на численность и состав микрофлоры кишечника. Количество и состав микрофлоры
зависят и от поступления в тонкую кишку сока поджелудочной железы, кишечного
секрета и желчи. Эти влияния не только прямые, но и опосредованные. Так,
снижение содержания питательных веществ в химусе лишает микроорганизмы
необходимых им питательных веществ. Гидролизаты белков и жиров ингибируют
развитие ряда микроорганизмов. Такое действие оказывают лейкодиапедез и
свободные желчные кислоты, а также выделяемые в составе пищеварительных
секретов не только лизоцим, но и иммуноглобулины, С-рективный белок, лактоферрин.
Важным экзогенным фактором является питание. Его стабильность,
сбалансированность и адекватность важны в стабилизации эубиоза человека.
Вегетарианская диета способствует увеличению количества энтерококков и эубактерий.
Избыточный прием животных белков и жиров вызывает повышение в составе
микрофлоры числа клостридий, бактероидов. Избыток в рационе животных жиров
ведет к увеличению числа бактероидов и уменьшению числа бифидобактерий и
энтерококков; недостаток жиров вызывает обратные изменения микрофлоры.
Молочная диета (лактоза) способствует повышению количества бифидобактерий.
Включение в рацион человека нефизиологических компонентов
(например, белки одноклеточных), сублимированных продуктов неблагоприятно
влияет на микрофлору кишечника.
Нормальная микрофлора — эубиоз — выполняет ряд важнейших
для макроорганизма функций. Исключительно важным является ее участие в
формировании иммунобиологической реактивности организма. Эубиоз предохраняет
макроорганизм от внедрения и размножения в нем патогенных микроорганизмов.
Нарушение нормальной микрофлоры при заболевании или в результате длительного
введения антибактериальных препаратов нередко влечет за собой осложнения,
вызываемые бурным размножением в кишечнике дрожжей, стафилококка, протея и
других микроорганизмов.
Кишечная микрофлора синтезирует витамины К и группы В,
которые частично покрывают потребность в них. Микрофлора синтезирует и другие
вещества, важные для организма.
Ферменты бактерий расщепляют не переваренные в тонкой
кишке целлюлозу, гемицеллюлозу и пектины, и образовавшиеся продукты
используются макроорганизмом. У разных людей количество целлюлозы, гидролизуемое
ферментами бактерий, неодинаковое и составляет в среднем около 40%.
Гемицеллюлоза метаболизируется в большей мере, чем целлюлоза.
Микроорганизмы утилизируют непереваренные пищевые вещества,
образуя при этом ряд веществ, которые всасываются из кишечника и включаются
в обмен веществ организма. Микрофлора существенно влияет на
печеночно-кишечную циркуляцию компонентов желчи и через них — на
деятельность печени. С участием микрофлоры кишечника в организме происходит
обмен белков, фосфолипидов, желчных и жирных кислот, билирубина, холестерина.
Пищеварительные секреты, выполнив свою физиологическую
роль, частично разрушаются и всасываются в тонкой кишке, а частично поступают
в толстую кишку. Здесь они подвергаются действию микрофлоры. Микроорганизмы
принимают участие в разложении парных желчных кислот, ряда органических
веществ с образованием органических кислот, их аммонийных солей, аминов и
др.
Итак, из пищи реально формируется не два потока:
всасываемые питательные вещества (нутриенты) и невсасываемый балласт. На
самом деле потоков веществ больше (рис. 9.20): кроме первичных нутриентов,
образовавшихся в результате гидролиза питательных веществ пищи, существует
значительный поток вторичных нутриентов. По А. М. Уголеву, это три потока:
1-й — модифицированные микрофлорой нутриенты; 2-й — продукты
жизнедеятельности бактерий; 3-й — модифицированные балластные вещества.
К числу таких веществ относятся не только упомянутые выше
витамины, но и другие физиологически активные амины (кадаверин, октамин, терамин,
пиперидин, диметиламин, гистамин и др.), незаменимые аминокислоты, углеводы,
жиры.
Существенны и небактериальные потоки эндогенных веществ, в
их числе инкретируемые гормоны и ферменты, а также образовавшиеся из
пептидов пищи в результате их гидролиза экзогормоны. Среди потоков
всасываемых веществ и токсичные продукты деятельности кишечной микрофлоры.
Источник