摘要:微生態學是一門新興的學科,近年來隨著科技的迅猛發展,動物微生態學已成為一門獨立的邊緣學科,并日益受到人們的重視。而產道微生態體系與奶牛生殖系統正常生理功能的維持,與各種疾病的發生發展以及治療均直接相關。本文主要對奶牛生殖道微生態的研究進展作一介紹。
關鍵詞:奶牛;生殖道微生態;乳酸菌;微生態評價體系
在正常動物的體表和體內經常棲息著數量巨大、種類各異的微生物。這類微生物有的對機體有益,有的對機體有害,也有的利害皆備或皆無,當它們以一定的比例混合存在時,并不對宿主造成危害,引起疾病,這類細菌統稱為正常菌群,亦稱為生理微生物(normol microbiota,NMT) [1]。腸道、口腔、皮膚、陰道是人及動物體四大菌庫,所包含的細菌種類繁多,數量巨大,已分離鑒定的就達數百種。正常菌群與宿主已形成相互依存、互為利益、相互協調又相互制約動態的統一平衡體,稱微生態平衡。平衡狀態不致病且有益,失衡則致病。他們參與機體三大營養代謝,提供各種營養、維生素、礦物質及微量元素等,決定著生命發育成熟,以三流運轉方式保障生命現象,并主宰著免疫功能的出現。目前人們對宏觀生態平衡的重要性已經有了深刻的認識,微觀生態平衡卻遠未受到應有的重視。事實上,微觀生態平衡是生態平衡的重要組成部分。認識微觀生態平衡的重要性,保持微生態平衡,才能使人類對外適應大環境,對內適應微環境,保持生命與環境的統一。
隨著生活水平的不斷提高,人們對“食品安全”的要求必然會越來越高,“綠色食品”、“無公害食品”逐漸成為人們呼吁健康的口號。而搞清健康奶牛生殖道的正常菌群是治療奶牛生殖道疾病的前提,并且用微生態制劑治療奶牛生殖道疾病也將是必然的趨勢之一。因此,本文就奶牛生殖道微生態的菌群、生殖道乳酸菌的作用機理以及維持生殖道微生態平衡的措施等方面進行闡述。
1. 奶牛生殖道微生態菌群分析
1.1 奶牛正常生殖道的微生態及其平衡
寄生于奶牛正常生殖道內的微生物群主要有細菌、真菌、原蟲和病毒。它們主要棲居在生殖道的粘膜皺褶以及穹窿部,其次是宮頸。奶牛生殖道內主要的常住細菌有:乳桿菌、表皮葡萄球菌、大腸桿菌、棒狀桿菌、B族鏈球菌、糞鏈球菌、支原體、白色念珠菌、消化球菌和類桿菌等等。這些細菌多為兼性厭氧菌,多能分解糖、蛋白等物質產生乳酸或者說都具有微弱的嗜酸性,對生殖道內部的弱酸性環境有一定的維持和保護作用。當然,生殖道內部的弱酸性環境是由很多因素造成的,據研究資料表明,哺乳動物陰道腔面是由角化的復層扁平上皮構成,其淺層細胞是無核的死亡細胞,胞質內充滿角蛋白,具有很強的保護作用,另外生殖管道中存在大量的腺細胞,這些細胞能分泌大量的物質如某些酶類、糖蛋白類等,這些物質對陰道內的弱酸性環境有一定的維持作用,從而抑制了一些有害細菌的生存。另據有關資料記載,哺乳動物的陰道壁由肌肉層和黏膜層構成,黏膜上面還有復層的鱗狀上皮細胞,其能分泌黏液,這些黏液對陰道內環境的形成,也有一定促成作用。有研究人員報道,乳酸桿菌能夠把陰道上皮的糖原分解成乳酸,由于乳酸的作用,才能使生殖道內環境的酸堿度始終保持在4~5,從而有效地抑制其他寄生菌生長,這在一定程度上避免了細菌的感染,乳酸桿菌對維持奶牛生殖道內的菌群平衡起著至關重要的作用。因此,總體上奶牛生殖道的各個微生物種群之間構成了一種和諧的共生關系,這也是生殖道的微生態群落達到平衡關系的一個自穩機制。
1.2 奶牛生殖道的微生態失衡
生殖道菌群是一個動態平衡的生態系統。生殖道的微生態平衡對維持它的自凈作用以及宿主的健康均起重要作用。當奶牛由于使用廣譜抗生素、卵巢功能的急劇衰退、環境改變和分娩等因素引起的生殖道損傷及免疫抑制劑的過度使用等原因,致使生殖道的生境發生急劇變化,即可破壞其微生態平衡,導致生殖道的菌群失調。此時極易引起奶牛生殖道的感染性疾病,感染的主要來源是生殖道微生態群落中的條件致病菌,如大腸桿菌、類桿菌、消化球菌、金黃色葡萄球菌、B族鏈球菌、白色念珠菌等等,這些使奶牛生殖道由生理性菌群轉變為病理性菌群狀態,從而引起細菌性陰道炎的發生。
國內外許多學者對陰道感染婦女的陰道病原菌的研究表明, 與健康婦女相比, 其陰道乳酸桿菌分離率降低, 而類桿菌、葡萄球菌、腸桿菌、支原體、棒狀桿菌等厭氧、兼性厭氧和需氧菌的分離率增高, 成為陰道的優勢菌群,但并未在陰道炎患者的分泌物中分離出特定的致病菌[6]。國內外學者對患子宮內膜炎奶牛生殖道內病原菌的研究發現,引起奶牛子宮內膜炎的細菌以鏈球菌、葡萄球菌、大腸埃希菌為主, 此外還有綠膿桿菌、變形桿菌、克雷伯氏菌等, 但這些細菌在產后健康奶牛的生殖道內均可分離到, 沒有發現特定的致病菌[7]。研究認為,細菌性陰道炎是由于產乳酸細菌減少, 生殖道內的微生態平衡被破壞, 各種微生物之間的正常菌群關系被打破, 由幾種條件致病菌共同作用的結果。
2. 生殖道乳酸菌的作用機理
乳桿菌活菌制劑是從人體或動物陰道中分離乳桿菌,經過體外人工繁殖后制成的活菌制劑,最終它回到機體內發揮自然的生理功能,調整陰道菌群,維護生態平衡,從而達到防治疾病的目的[8]。目前已證明它能防治陰道菌群失調引起的多種疾病,并且效果較為顯著。其作用機理主要有:
(1)維持陰道酸性環境。陰道微生態制劑可以補充患者陰道內最重要的乳桿菌,它可分解陰道粘膜上皮中貯存的糖元產生乳酸、乙酸等酸性物質,同時它本身亦能產生乳酸,這對維持陰道的酸性生境,抑殺多種病原微生物起重要作用。
(2)占位性保護作用。多量研究證明外源性的乳桿菌能有序牢固地粘附于陰道粘膜上皮,形成空間性的占位保護作用,維持了陰道上皮的定植抗力,從而阻止了病原微生物的入侵。
(3)直接拮抗作用。體內外的研究證實乳桿菌對陰道加德納氏菌、滴蟲、念珠菌、葡萄球菌等有直接的抑制作用。
(4)產生多種抑菌物質。乳桿菌能產生H2O2、乳酸菌素以及其它多種抗菌物質,這些物質對多種病原微生物具有殺滅作用。
(5)營養競爭。大量定植于陰道中的乳桿菌在環境中營養處于競爭優勢狀態,不利于其它細菌的生長。總之,陰道微生態療法通過補充陰道中生理性的乳桿菌來抑制多種病原體的生長,改善陰道的生境,恢復陰道的微生態平衡。它從根本上避免了使用抗生素引發的耐藥性、二重感染、過敏反應以及對機體的毒副作用等弊端。
3. 維持生殖道微生態平衡的措施
近年來,人們逐漸認識到生殖道微生態平衡的重要性。保持生殖道有益菌—乳酸桿菌的主導地位是防治生殖道感染性疾病的有效方法。因此近幾年微生態制劑已逐漸被應用于臨床并取得良好的療效。Williams[9]等報道,艾滋病病毒感染的婦女易患念珠菌性陰道炎,每周陰道內使用乳酸桿菌制劑可起到預防作用。白顯玲等[10]的研究顯示,陰道乳酸桿菌活菌制劑調整陰道菌群失調,可有效地降低 RVVC的復發率。徐雁報道[11],用乳酸桿菌治療滴蟲性陰道炎治愈率為100%,且無明顯不良反應。綜上所述,外源性補充乳酸桿菌可以調控陰道微生態的穩態,使其恢復正常,減少各種感染的發生。
4. 問題及展望
目前,人們對人類女性陰道菌群研究較多,并且形成了比較成熟的陰道微生態臨床評價體系。而對奶牛生殖道菌群的研究很少,且主要集中在致病菌的分離和鑒定方面,而有關有益菌群和致病菌群變化關系的研究較少,沒有系統的評價奶牛生殖道微生態的評價體系。隨著科學技術的不斷發展,如可形成一套完整的奶牛生殖道微生態評價體系,它將超越現有奶牛生殖道感染性疾病的診治理念, 將以殺滅微生物為主的治療方法變為增加益生菌、恢復陰道正常微生態環境為目的的新型治療理念, 推動了由生物醫學的殺菌時代向生態醫學的促菌時代轉變。它的實施推廣, 將給現有奶牛生殖道炎癥的診斷與治療帶來革命性的進步。
參考文獻略