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腸道微生物研究范文1
“這是一個重大的發現!”科羅拉多大學生物學家羅伯?奈特對這一發現雀躍不已,“這是第一次有證據表明,人體腸道的生態系統也可以分成不同種類。”
德國海德堡市歐洲分子生物實驗室皮爾?波克領銜的一支研究小組發現,腸道微生物分型和研究對象的種族沒有關聯;并且,性別、體重、健康程度、年齡也和腸道微生物分型無關?,F在,他們只能另求他解。一種可能的解釋是,人們在嬰兒期通過隨機分配得到不同的先鋒微生物,這些先鋒隊隨后定居腸道,并改變了腸道的情況,當然,其中,只有特定的種類能生存下來。
這些腸道微生物會分泌一些人體自身細胞無法產生的酶。通過這些酶,這些微生物可以幫著我們一起消化食物,也可以合成維生素。波克博士和他的同事發現,每一種腸道微生物分型產生的酶各不相同,但最后都會達到其特有的平衡狀態。比如,甲類腸道微生物生態系統會產生較多的酶,來生產維生素B7(也稱為生物素);而乙類腸道微生物生態系統會產生較多的酶,用于生成維生素B1(硫胺素)。
將給醫療臨床實踐帶來變革
A、B、AB、O型四種血型的發現,曾給醫生的臨床實踐帶去翻天覆地的變化。此后,只要確定供血者和受血者的血型相配,就可以很大程度地減少病人發生輸血排斥反應的概率。科學家相信,同樣會有那么一天,腸道微生物分型將給醫療臨床實踐帶來相應的變革。
只是,在此以前,還有很長一段路要走。
“有些美景已經盡收眼底了,”波克博士說道。比如,醫師可以根據腸道微生物分型,為不同人群量身定制飲食和用藥。
他還認為,目前抗生素耐藥的情況越來越嚴重,醫師將來還可以利用腸道微生物分型發明新的療法,取代抗生素。
在波克博士看來,對此,目前還需要進一步實驗測試。比如研究者需要從非洲、中國以及其他種族的人群當中招募志愿者,來研究其腸道微生物分型情況。
每個人體內“庇護”的微生物數量大約有100萬億。即便為了鑒別細菌的種類、了解它們的習性,科學家也不可能在實驗室里培養如此海量的細菌。
不過,隨著遺傳學的發展,科學家已經知道如何通過分析細菌的DNA來研究微生物群系了。他們從人體表皮、唾液以及糞便上取樣,提取DN段。他們在這些基因樣本里搜索特定基因的所有變異型,并將它們和已知細菌種類的變異型進行對比。有些變異型隸屬于一些我們熟悉的細菌,比如大腸桿菌。而其他的變異型基因,則屬于新發現的細菌種類。
這些微生物種類豐富多樣,不亞于熱帶雨林,目前的研究不過是驚鴻一瞥。人體各個不同部位居住的微生物組合也各不相同。不僅如此,科學家還發現,人與人之間更是有著天壤之別。比如說,這個人口腔里占多數的微生物,在另一個人的口腔里就可能一個都沒有。
過去幾年里,研究者曾分析過人體內數百種微生物的基因組(基因組就是所有基因的總和)?,F在他們可以把這些基因組作為對照,來對比他們所發現的基因??茖W家已經可以明確這些基因的功能,并分析出這些微生物具體是屬于細菌中的哪一種。通過統計發現的基因,科學家還可以估計出每個種類的細菌大概有多少。
腸道微生物研究范文2
細菌的“個人簡介”
細菌一般都是單細胞生物,細菌的細胞與構成人體的細胞是迥然不同的,細菌細胞無成形的細胞核,而且除了染色體DNA之外,細菌還有一小段“額外”的DNA,叫作質體或質粒。細菌缺少被細胞膜包著的細胞器,如作為我們細胞生命“電池”的線粒體。幾乎所有的細菌都有一層細胞壁。
大多數細菌都是利用有機和無機化合物的化學反應來進行日?;顒拥?,但也有的細菌利用的是光能。細菌的長度一般只有幾微米,例如,鼠李糖乳酸桿菌的細胞只有3微米長。我們人體內不同種類的細胞大小差別很大,紅細胞的直徑只有7微米,而人類細胞中最大的卵細胞的長度可達120微米,大致相當于一根頭發絲的直徑。
事實上,并非所有微生物都是有害的,有的微生物與人實際上是友非敵。大多數的腸道微生物(當然包括細菌在內)是在人們剛來到這個世界上時,從母體中帶來的;如果你是剖腹產生下的,它們可能來自皮膚接觸和周圍環境。出生后,飲食、抗生素、遺傳基因以及壓力等多種因素都會對你體內的微生物群落產生影響。在諸多因素的影響下,種類繁多、數量龐大的微生物對于人體的影響力不亞于我們的大腦。
腸道微生物成為研究熱點
長期以來的觀點認為,大腦操控和影響著身體各個部分,當然也包括大腦對腸道的影響。但現代醫學認為,大腦與腸道是雙向作用的,大腦對腸道產生影響,腸道同樣也對大腦產生影響。新的研究表明,腸道微生物通過對大腦的影響,能夠改變我們的情緒。許多疾病,如肥胖癥、社會行為障礙、帕金森氏病以及焦慮癥等都與腸道細菌相關。
10年前,日本一個研究團隊對老鼠腸道微生物菌群進行了研究。實驗用鼠并非普通的老鼠,而是在無菌環境下培養的小鼠,目的是為研究人員提供一批沒有受到周圍環境影響的“無菌鼠”,用來研究在細菌進入小鼠體內前后的大腦行為。研究結果令研究人員非常驚訝,與體內有大量微生物的普通鼠相比較,這些“無菌鼠”在細菌進入體內后產生了大量的應激激素,甚至它們的大腦里的腦源性神經營養因子(BDNF)的水平也顯著增加。BDNF是一種對神經元(大腦細胞)生存、生長以及連接都有重要作用的大腦物質。
這項研究的結果公布之后,許多研究人員加入了這場無菌鼠研究熱潮。其別有意思的是加拿大麥克馬斯特大學的簡?弗斯特進行的老鼠“十字迷宮”實驗。他們發現,在“十字迷宮”實驗中,無菌鼠在風險承受區域徘徊的時間比體內有大量微生物的同類要長得多,這表明無菌鼠的應激激素水平增加,但焦慮水平有所降低。而且,無菌鼠的大腦還顯示了BDNF蛋白編碼分子的變化,表明腸道微生物能夠干預和影響大腦的焦慮情緒。
體內微生物群落與行為之間的有趣關聯當然沒有這么簡單。BDNF蛋白編碼分子的變化似乎還有性別上的差異。同時,最近的老鼠實驗發現,沒有腸道微生物的老鼠表現更為焦慮,而且,感染了“壞”細菌的老鼠會導致焦慮行為增加。
腸道微生物的醫療應用前景
微生物對行為的影響之大令人難以置信。在一些最令人驚訝的實驗研究中,科學家將有焦慮行為老鼠的腸道細菌移植到行為大膽的無菌鼠體內,結果如何?老鼠的行為也被“移植”了過去。
然而困擾科學家的問題還有很多,特別是與年齡相關的問題。一些研究表明,要通過腸道菌群改變無菌鼠的應激反應和焦慮水平,只有在它們年幼時才有效果。如果要在人類身上產生這種效果,最佳干預時間是在兒童期和進入青少年期之前。
有意思的是,我們體內本身的微生物群要到3歲時才能穩定下來。美國加州大學洛杉磯分校的胃腸病學家艾米蘭?梅耶教授說:腸道菌群形成的時期與大腦發育的時間正好吻合。
盡管如此,對老年人腸道菌群水平的干預也很重要,這是因為隨著年齡的增長,腸道菌群水平會自然下降。進入老年后,“微生物的構成、多樣性及豐度都會明顯下降?!鼻颐芬J為:進入老年后,腸道菌群對大腦功能的影響更大。
益生菌與大腦
但是腸道微生物對大腦和行為的影響究竟有多大,目前還遠未清楚。如果一個人頭痛,有可能是頭部受到了撞擊,也有可能是因為脫水。兩種完全不同的機制有可能導致產生同樣的癥狀。腸道微生物對大腦和行為的影響也是如此。
研究提出了多種可能的機制,其中一種可能是,腸道細菌,或者是腸道細菌產生的分子,能夠直接或間接與腸道迷走神經分支產生交互作用。這些信號或發向大腦,影響激素信號途徑;或通過腸道壁內的神經元和迷走神經與免疫系統互動,觸發反應。另外,就在不久前,研究人員發現,腸道微生物還有可能對血腦屏障的通透性產生影響。
有一項名為“鼠李糖乳酸桿菌”(一種益生菌)對健康小鼠影響的研究發現,益生菌可以讓小鼠減少焦慮,放松情緒,令其大腦里的化學物質發生變化。但如果切除了老鼠的迷走神經,就不會產生這些變化。實際情況可能要復雜得多,因為另外的類似研究卻發現并不取決于迷走神經??茖W家認為,不同的細菌對人體生理會產生各種不同的影響。
這是一個值得進一步探索的問題。雖然對人體的這類研究并不多,但已有人提出了一些非常誘人的觀點,認為:對嚙齒動物情緒產生積極影響的雙歧桿菌和乳酸桿菌,同樣也可能對人類的情緒產生影響。益生菌能促進一些“好”腸道細菌生長,有人認為它可以用來治療心理疾病。
一項實驗結果表明,健康人連續30天服用混合型益生菌后,調查問卷顯示,他們的焦慮、抑郁和應激情緒都比服用安慰劑的對照組好。但這并不意味著人們就可以盲目地大量服用益生菌。比如,心血管疾病需要服某種藥,但如抑郁癥患者就不能服用治療心血管疾病的藥。益生菌的服用也是同樣道理。首先我們需要確定,各種益生菌分別是起什么作用的,你又是因為什么原因需要服用它的。
有專家預見,未來當我們去看醫生的時候,除了抽血化驗之外,還可以通過檢查腸道菌群來確定身體狀況。醫生還可以根據腸道菌檢查結果,考慮采用益生菌補充治療。
也有學者對此持謹慎態度:除非我們有確鑿證據證明不同心理健康問題患者的腸道菌群也不同,以及不同在哪里,否則我們不能真正認為老鼠實驗的結果在人類身上也會是一樣的。畢竟人類與老鼠之間是有著許多重大差異的,例如,人類大腦的前額葉皮層與嚙齒動物的前額葉皮層是有著很大不同的。這種差別顯然會對腸道微生物的作用產生影響。那么,究竟腸道菌會對人類大腦產生怎樣的影響呢?
正如梅耶所發現的那樣,腸道細菌對人類大腦確實會產生一定的影響。在一項實驗中,梅耶的研究小組將全部為健康女性的實驗對象隨機分成三組,一組讓她們服用益生菌酸奶,另一組服用沒有益生菌的普通乳制品,還有一組什么也不服用。然后用功能核磁共振成像(fMRI)分別在實驗開始時和實驗進行四周后對受試者大腦進行掃描。結果發現在休息狀態下,這三組測試者大腦各個區域的連通性都有差異;但在要求她們做與所看圖片上類似的憤怒或者恐懼表情時,服用益生菌的一組受試者大腦處理情感和情緒部分的活動有所下降。
腸道微生物研究范文3
關鍵詞 人體微生物;焦磷酸測序;宏基因組;法醫鑒定
中圖分類號 R714 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)052-0120-02
從19世紀初的談菌色變,到人類運用抗生素、疫苗等醫療手段來遏制微生物對人體所帶來的疾病,再到近年來專注于人體微生物的各項研究,不斷運用新的科學技術闡釋人體微生物在維持人體健康中的重要作用。2007年美國國家衛生研究院(NIH)出資1.5億美元正式啟動“人類微生物研究計劃”(HMP),旨在揭示人體健康、疾病狀態與人體微生物之間的關系,另外,通過宏基因組學方法和新一代測序方法的相互作用,HMP將為進一步研究人體相關微生物群落奠定堅實的基礎。
科學研究者的思維是縝密且發散的,在研究人體微生物維持人體健康的同時,任何新的發現都會有著科學的新思考,2010年,美國科羅拉多大學博爾德分校的研究團隊通過人體皮膚微生物研究報道了其與法醫鑒定之間的新發現,當人觸摸物體時,會在物體表面留下手上的細菌,而研究結果證實這些細菌卻是獨一無二的,細菌的個體差異性相當顯著,那么一定程度上就可像指紋那樣用于身份識別。
1 人體微生物影響人體健康
人體正常微生物群是指棲息在人體皮膚或粘膜上并伴隨宿主長期進化而形成的微生物群落。人體內部或體表活躍著超過200萬億個(約是人體細胞總數的十倍),總重量超過1千克(占人體總身體質量的1%~2%)的微生物個體,包括細菌、真菌和病毒等。微生物的生長需要特定環境,生理上近似的部位寄生的微生物也大致相同,而環境條件差異較大的區域,則生活著截然不同的菌群。健康的人體微生物群落在維持機體生物、化學、免疫屏障以及對宿主營養、健康、抵御致病微生物侵襲、抗腫瘤、抗衰老等方面發揮著重要的生理作用。當然,并非人體所有微生物都是有益的,我們知道,初生嬰兒在分娩前體內是沒有微生物的,此時嬰兒的免疫系統尚不健全,根據最近美國一項研究表明,產道分娩和剖腹產的嬰兒出生后所攜帶的微生物群落是不一樣的,前者攜帶的細菌和母親陰道里的微生物匹配,而后者攜帶的則是常見的皮膚微生物,這些微生物一方面在體內繁衍,另一方面幫助嬰兒塑造免疫系統,但就在建立免疫系統的同時,一些有害菌則趁機而入,此時則需要發生激烈的斗爭,健康菌群會戰勝有害菌群,而那些生下來就體弱多病的嬰兒很大程度上是由于攜帶了不夠強大的健康菌群,所以孕婦陰道微生物構造與嬰兒的初始微生物群落有很大關聯。有些早產嬰兒很容易受到胃腸道細菌的感染進而導致敗血癥、慢性腹瀉和壞死性腸炎,當嬰兒長到6個月大時,從開始在產道中攜帶著100種微生物到獲得約700種微生物,到3歲時,每個孩子的身上微生物群構成和自身基因組一樣,都是獨一無二的,而每套成熟的微生物基因組也同時發揮著不可或缺的作用,增強了抵御外界環境病原菌侵襲的能力,維持健康,促進生長發育。
人體微生物影響著人體健康,共生菌能誘導產生某一免疫細胞,支持著人體的免疫系統,體內豐富的Faecalibacterium prausnitzi菌具有抗炎癥作用,可以抵抗克羅恩病的復發,Bacteroides fragilis菌能夠防止老鼠患結腸炎。根據06年在《自然》雜志上的一則報道,尼科爾森小組對同一種遺傳品系的小鼠進行了喂藥實驗,在服食高劑量同種藥物后,其中一組小鼠出現了肝中毒癥狀,而另一組小鼠則安然無恙。因為通過腸道微生物產生的尿液代謝物檢測可以區分遺傳特性高相似度的個體,所以得出結論,未中毒的小鼠腸道里的特定微生物群落將藥物毒性進行了分解,從而保護了宿主。最近,此研究團隊同樣在《自然》雜志上報道了高血壓與腸道菌群的組成具有密切的關系。不僅如此,戈登小組06年在《自然》雜志上同時報道了腸道微生物產生的某種因子很有可能是機體啟動肥胖的必需物質。吉布森小組07年在《糖尿病》上報道了高脂食物顯著減少了保護腸道屏障的有益菌如雙歧桿菌,明顯增加了可產生內毒素的細菌數量,導致進入血液的內毒素增加,最終導致一系列代謝紊亂疾病。人體結構異常的腸道菌群很可能是肥胖、高血壓、糖尿病等因飲食結構不當造成的代謝性疾病的直接誘因。另外,有益菌補給是近年來宣傳改善機體健康最為火熱的一部分,但目前還沒有確鑿的科學證據顯示益生菌補充劑或是含有益生菌的食物對健康的人有益,由于不同個體微生物群落存在差異,同樣的攝入不一定有著同樣的效果,有益有害,難以定論,當然,如果機體本身就有營養不良或者消化不良的癥狀,體內有益微生物群落的優勢必然大大削弱,影響身體的健康。對于個體來說,精良健康的體內微生物群落會像一個清潔工,掃除體內的各種代謝垃圾,也像一臺動力十足的馬達,充分吸取營養物質精華,保持活力,提高新陳代謝能力。
近年來,基因組學的高速發展使我們能更準確高效的獲得人體微生物的信息,在過去的5年里,美國國家衛生研究院的“人體微生物研究計劃”和歐盟的“人類腸道宏基因組計劃”已得到階段性的實施,其研究思路都采用了新一代基因測序技術與宏基因組技術相結合的方式來探索人體微生物多樣性對人體健康的影響,但技術的發展暫時還不能滿足科學研究的迫切需要,目前的測序技術能力還不能識別全部的人體微生物群落,下面主要介紹人體微生物研究新技術的一些進展。
2 人體微生物研究新技術進展
2.1 16sRNA-識別微生物遺傳信息的獨特指紋
微生物rRNA按沉降系數分為3種,分別為5S、16S和23S rRNA。5S rRNA基因較短,呈現微生物多態性位點較少,而23S rRNA則較長,無法順利進行測序,而16S rRNA長度適中約1500個nt,包含足夠的遺傳信息,且在所有的細菌中都存在,有8處高度保守區和9處可變區域,保守區序列有助于設計測序引物,而可變區序列用于分析種屬關系,為鑒定與分類提供了便利,所以16S rRNA是微生物群落分析,進化及分類研究最常用的靶分子。通常情況下,實驗時一般提取微生物DNA進行后續工作,因為rDNA是rRNA分子的對應的DNA序列,也就是編碼16S rRNA的基因,DNA提取容易,也比較穩定,將測序完的16S rDNA序列信息上傳到數據庫中進行序列比對分析,序列相似性在98%以上的可以認為是同種,97%以上可以認為是同屬,小于96%~97%的可以認為是不同種,小于93%~95%的可以認為是不同屬。但比對出來的信息都是數據庫中已有的物種信息,針對一些未知的或未發現的菌則無法檢測出來。
2.2 焦磷酸測序技術
繼sanger測序法之后,目前最為重要的測序技術就是焦磷酸測序技術(Pyrosequencing),其核心是由4種酶催化的同一反應體系中的酶級聯化學發光反應,這4種酶分別為:DNA聚合酶、ATP硫酸化酶、熒光素酶和雙磷酸酶,反應底物為5′-磷酰硫酸、熒光素,反應體系還包括待測序DNA單鏈和測序引物。在每一輪測序反應中,只加入一種dNTP,若該dNTP與模板配對,聚合酶就可以將其摻入到引物鏈中并釋放出等摩爾數的焦磷酸基團。焦磷酸基團可最終轉化為可見光信號,并由焦磷酸測序儀器轉化為一個峰值,每個峰值的高度與反應中摻入的核苷酸數目是成正比的。然后加入下一種dNTP,繼續DNA鏈的合成。每一個dNTP的聚合與一次熒光信號的釋放偶聯起來,以熒光信號的形式實時記錄模板DNA的核苷酸序列。焦磷酸測序技術的建立與應用使得高通量準確測定特征序列、有效進行微生物的分型鑒定成為可能。
2.3 宏基因組學研究
宏基因組(metagenome),指環境中全部微小生物遺傳物質的總和,包含了可培養的和未培養的微生物的基因總和,由Handelsman等1998年提出。而宏基因組學(metagenomics)是一種直接對無需培養的微生物多樣性進行研究的方法,該方法直接提取特定環境中全部微生物的總基因組,并克隆到合適的可培養微生物宿主中,從而真實地反映該環境中微生物的多樣性資料。簡單地說,宏基因與16S rRNA有著顯著的區別,宏基因針對整個環境中的所有微生物基因,為了檢測環境中有哪些基因,而16S針對的是物種所屬。宏基因組學的基本方法是分析微生物環境中的基因組組合,直接分離未培養微生物基因組DNA,將其克隆到可培養的微生物中,最后篩選出所需的。宏基因組學方法可以得到
16S rRNA的序列,但在確定細菌種屬問題上的準確性不如特定用16S rRNA方法高。
3 人體微生物在法醫鑒定中的新探索
21世紀末,法庭科學中作為生物物證之一的微生物物證檢驗逐漸興起,微生物物證主要為細菌、病毒、真菌等可能涉及犯罪的微生物,其種類可分為三種:1)作為恐怖的生物武器,通過美國“911”之后的炭疽桿菌信件攻擊事件,我們可以清楚的看到此類微生物制劑的非法傳播將導致極為嚴重的后果;2)作為生物犯罪手段,生物犯罪是指故意使用致病微生物導致人、動物和植物發病,威脅人類健康,破壞農畜牧業發展和食品安全的犯罪行為,如艾滋病人故意傳播艾滋病毒,導致他人患病等;3)作為犯罪的見證者,即微生物物證可在案犯實施犯罪過程中發生轉移,將現場特定微生物與罪犯攜帶的部分相同現場微生物進行比對分析,可將嫌疑人與犯罪建立聯系。
隨著人體微生物研究的深入,一定程度上人體微生物扮演著犯罪見證者的角色。人的皮膚上生活著許多微生物,有細菌也有真菌,維持它們生存的營養物質便是人體汗液中的無機離子和有機物,平均每平方厘米的干燥皮膚上有1千個細菌,濕潤的地方甚至多達1百萬個,皮膚上的微生物容易被水洗脫,但洗脫后的8小時內又會迅速恢復到之前的正常穩定狀態。2010年美國科羅拉多大學博爾德分校的一個研究小組做了這樣一個實驗,他們用無菌棉棒從3臺電腦的鍵盤上提取到表面細菌,抽取細菌DNA后進行了焦磷酸測序,序列遞交數據庫比對后確定細菌種類,然后將被調查者的手上細菌進行同樣處理,序列比對分析后,他們成功地找到了電腦的主人。另一實驗中,研究人員同樣提取了9個鼠標上的細菌,也成功地找到了其使用者。并且,在和人類手掌微生物數據庫中的270份樣品進行比較后,研究者發現鼠標上的細菌菌群樣本更接近其使用者,另外,根據研究結果,研究者提出,每個人手掌微生物在承載客體上留下印記后,在室溫下可保留兩周,期間對承載客體上的微生物進行測序分析,和人手掌上的微生物相一致,這種細菌指紋可以將單獨的個體從群體中分辨出來,并且不會出現誤判的問題,利用個體的皮膚微生物群落存在顯著差異性可以進行法醫鑒定。細菌指紋相對于DNA指紋來說也有它的優勢:一是在現場無法找到可以進行DNA鑒定的物質時,細菌取得較為方便;二是細菌作為人體第二套基因組,并沒有泄露被檢測人員自己的基因信息,符合法律和道德;三是作為一種新的鑒定方法,可對其他鑒定方法比如指紋鑒定做側面的論證,其鑒定結果在一定程度上更加可靠可信。
4 結語和展望
綜上所述,我們較為深刻地了解到人體微生物和人體健康有著密不可分的聯系,很多疾病包括身體機能下降都和自身微生物群落失調有關,如何進一步建立一套完整的科學體系對人體微生物加以深入研究,留給了科學工作者更多更廣泛的研究空間,另外,隨著測序技術的不斷成熟,測序成本不斷降低,更多的基因信息終將浮出水面,目前難以解釋的科學問題到時也會迎刃而解,但科學無止境,科學的發展總是在不斷摸索的道路上前進的,期待有一天,通過科學調理自身微生物群落,我們的食欲會大增,吸收能力增強,不會過于肥胖或消瘦,保持健康的身體,精力充沛,遠離亞健康。當然,在不久的將來,人體微生物作為新型的破案利器,我們不僅可以通過它找到罪犯,還可以通過現場遺留的微生物知道嫌疑人更多的身體秘密,比如他的生活習慣,身體健康程度等等,而這個秘密的告發者就是他自己,因為從出生那一刻起,微生物便要和他共度一生,形影不離。
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作者簡介
徐超(1985—),男,上海師范大學碩士研究生。
腸道微生物研究范文4
科學證明,人體中微生物約有100萬億個,其中80%的微生物寄生于腸道,這些寄生于腸道的微生物可分為有益菌和有害菌兩大類,有益菌占正常人體微生物總數的90%以上。正常情況下,這些菌群保持相對的平衡,共同維護體內的微生態平衡。它們能幫助食物消化吸收,維持腸道正常運動,促進免疫力的提高。
保持腸道微生態菌群的平衡是維持腸胃道健康的保證。有許多種情況會造成腸道菌群紊亂,如服用抗生素、外傷、放化療、手術、飲食不當等。一旦沒有足夠的有益菌群,腸道菌群就會發生紊亂,從而引發各種各樣腸胃道疾病,如腹瀉、腹脹、便秘、食欲不振、消化不良等。微生態治腸胃的原理,就是補充有益菌,抑制有害菌,糾正腸道菌群紊亂,維護體內微生態平衡,從而保持腸胃的健康與和諧。
研究發現,腸道內的有益菌主要有三種:雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌、糞鏈球菌,它們分別定植在腸道的不同部位,在腸道黏膜表面形成一層生物保護屏障,三管齊下清除體內有害物質,抑制腸道的有害菌,全面有效地維持體內微生態的平衡。
上海信誼藥廠研制的新一代微生態制劑――培菲康,就含有這三大有益菌,培菲康采用國際領先的低溫凍干技術,保證了每粒培菲康膠囊含1億個以上的有益活菌,清除體內有害物質,抑制有害菌,維持體內微生態平衡更加有效;培菲康還可以合成許多人體所必須的維生素,促進腸道的蠕動,幫助消化吸收;雙歧桿菌、乳酸桿菌能使膽固醇轉化為人體不能吸收的物質排出體外,防止高膽固醇血癥;同時,正常菌群作為抗原刺激促進免疫系統及其機能的發育、成熟與加強。服用培菲康,可以使腸道在有益菌生生不息的繁衍下,構筑起一個良好的菌群平衡的微生態環境,保護你腸道的健康。
小知識
腸道內有益菌可能產生的作用
嗜酸乳桿菌
雙歧桿菌
綜合起平衡人體內環境作用:
1.阻止致病菌對腸道的入侵和定植,抑制致病菌和抗感染,防止腹瀉。2.促進胃腸蠕動,防止便秘。3. 維持腸道微生物菌群的生態平衡,防止腸道功能紊亂。4.抑制腸道中致癌因子的產生,預防腫瘤的發生。5.提高機體免疫功能,提高抗病能力。6.合成B族維生素,增加營養,產生消化酶,促進消化吸收。7. 抑制內毒素產生,延緩衰老。 8.降低膽固醇,防止動脈硬化。9.抗輻射等。
腸道微生物研究范文5
[關鍵詞] 微生態制劑 斷奶仔豬 生長性能 腸道微生物 免疫功能
[中圖分類號] S858 [文獻標識碼] A [文章編] 1003-1650(2017)03-0257-01
近年來,抗生素大量濫用所帶來的諸多問題日益顯現,無抗養殖的呼聲日益高漲,微生態制劑是利用有益微生物制成的一種活菌微生物制劑[1],具有安全無毒副作用、無殘留、無耐藥性、天然綠色環保等優點[2],有望替代抗生素成為綠色環保的新型飼料添加劑。復合微生態制劑是將多種有益微生物綜合而成,其作用效果將更加顯著。本研究探討了日糧中添加不同劑量復合微生態制劑對斷奶仔豬生產性能的影響,以期為復合微生態制劑在斷奶仔豬飼料中的推廣應用提供理論支持。
1 材料與方法
1.1 復合微生態制劑、試驗動物 復合微生態制劑(主要成份為芽孢桿菌、乳酸桿菌、釀酒酵母、維生素C等)購自山東濰坊生益生物飼料有限公司;21日齡健康杜長大斷奶仔豬由興旺養殖場和永紅養殖場提供。
1.2 試驗分組與飼養管理 將60頭21日齡斷奶仔豬隨機分成4組(對照組、試驗Ⅰ組、試驗Ⅱ組、試驗Ⅲ組),每組設3個重復,每個重復5頭豬。對照組飼喂基礎日糧,試驗Ⅰ組、試驗Ⅱ組、試驗Ⅲ組分別在基礎日糧中添加0.5、1.0、2.0 g/kg的復合微生態制劑,各處理組試驗豬的日常飼養管理均一致,均自由采食、自由飲水,試驗期為30 d。
1.3 檢測指標與方法 逐日稱量飼料消耗量,計算平均日采食量;分別在試驗開始和結束時對豬逐頭空腹稱重,計算平均日增重;根據平均日采食量和平均日增重計算料重比;逐日觀察仔豬的排糞情況(糞便形態、顏色等),根據腹瀉頭數和腹瀉天數計算腹瀉率。
1.4 數據統計分析 試驗數據采用SPSS 13.0軟件進行統計分析,結果用“平均值±標準差”表示。
2 結果與分析
如表1所示,試驗Ⅰ組、試驗Ⅱ組、試驗Ⅲ組與對照組相比,平均日增重均顯著提高(P
3 討論
由于仔豬消化器官的結構及功能尚不完善,加之斷奶過程中受到營養、環境等因素的應激,仔豬在斷奶后極易發生腸道微生物菌群失衡,營養物質消化吸收利用率低,造成腹瀉,生長緩慢,生產性能下降[3,4]。本研究結果表明以芽孢桿菌、乳酸桿菌、釀酒酵母、維生素C等為主要成份的復合微生態制能夠顯著降低斷奶仔豬的腹瀉率,提高斷奶仔豬的平均日增重,降低料重比,分析其原因可能為復合微生態制中的有益菌及其代謝產物進入仔豬腸道后,能夠顯著改善斷奶仔豬腸道的微生物菌群,增加乳酸桿菌和雙歧桿菌等有益菌的數量,使之迅速成為優勢菌群,競爭性抑制大腸桿菌、沙門氏菌等有害病原菌的生長,改善斷奶仔豬的腸道功能,提高仔豬的消化機能,降低腹瀉率,增加營養物質的消化利用,提高仔豬生長性能。同時,本研究發現1.0 g/kg添加劑量和2.0 g/kg添加劑量對斷奶仔豬日增重、料重比、腹瀉率等檢測指標的差異均不顯著,分析其原因可能為復合微生態制中提供的有益菌能夠滿足仔豬腸道的需要水平后,再添加多于的有益菌也不能更好地改善仔豬的腸道功能,故考慮到養殖成本,建議臨床應用時選擇1.0 g/kg作為最適添加劑量。
4 結論
仔豬基礎日糧中添加不同劑量的復合微生態制劑均能顯著提高斷奶仔豬的日增重,降低料重比,降低腹瀉率,提高斷奶仔豬生產性能,建議臨床應用中選擇1.0 g/kg的添加劑量。
參考文獻
[1]蔡東東. 微生態制劑在畜禽養殖業中的應用[J]. 安徽農學通報,2016,22(18):97-98.
[2]賈秀珍,申惠敏. 微生態制劑在養豬生產中的作用機理及應用[J]. 中國畜牧獸醫文摘,2016,32(10):227.
腸道微生物研究范文6
意外的發現
來自法國布列塔尼沿岸的羅斯寇夫生物研究所的化學家Mirjam Czjzek及其同事,一開始只是在研究海洋微生物如何消化海藻,他們對一種以海藻為食的海洋細菌非常感興趣,并發現它能產生一種酶來分解海苔――也就是我們平常用來制成紫菜皮卷壽司的材料。海藻細胞壁的成分不同于陸生植物,構成海藻的多聚糖含有成串的硫分子,需要特殊的酶才能將它們分解。
科學家們找到了他們關注的酶,為了進一步確定這種酶的種類和作用,科學家分析了編碼酶的基因,然后使用名為BLAST的計算方法掃描基因數據庫,開始在公共數據庫中大量比對篩選這些基因,希望找到這些基因還有可能潛伏在哪里,究竟有多少其他細菌擁有相同基因,這樣也就能找到究竟還有哪些細菌有可能產生這種酶來消化海藻。
研究人員在幾乎所有生活于海洋的細菌中都發現了這種基因;而幾乎所有的陸地生物都不攜帶這種酶的遺傳基因。這非常好理解,因為海洋細菌主要以海苔等海藻為食,而陸地生物并不需要消化海藻。但是,陸生生物中卻有一個例外,而且這個例外竟然來自于人類的腸道樣本。也就是說,這種酶并不局限于海洋生物中存在,它們還存在于人體腸內的細菌中――一種叫做Bacteroides plebeius的細菌,它們被發現存在于日本人體內。
為了進一步確定實驗結果,并搞清這些酶是否僅僅為日本人所特有,研究小組將13個日本人與18個北美人的微生物基因組進行了對比。結果是13個日本人中有5人帶有這種腸道細菌酶,而18個北美人中連1個也沒有。
發生在4萬年前……
雖然這種酶在人體內存在的比例僅為5/13,看起來很低,但科學家目前只是在日本人體內發現了這種酶,北美人卻沒有??茖W家們立即意識到4萬年前發生了什么事,讓我們一起來還原一下:
很久以前,剛剛抵達日本列島的人們,與其他大洲的人們并沒什么不同,只吃高等植物,Bacteroides plebeius也像生活在人體腸道內的其他微生物一樣,已經擁有自己的基因序列,可以產生很多不同的消化酶來分解不同的食物,其中一些酶能夠分解人自身的酶無法消化的食物,從而讓人們得到更多的熱量和營養。那時,這些腸道細菌產生的酶中還不包括可以消化海苔的酶,因為消化海苔并不必要。但在4萬年前時,島上的海苔成了飲食的一部分――人們開始吃紫菜之類的海苔。當然,那時的衛生水平還達不到無菌消毒,于是,日本人吃紫菜時也不可避免地吃進了紫菜上的海洋微生物。紫菜里的多糖營養基慢慢對于腸道細菌產生了吸引力,為了消化這些多糖,腸道細菌和紫菜上的海洋微生物進行了一筆“交易”,海洋微生物把自己一部分酶基因給了腸子里的微生物,而腸道細菌從此也就攜帶了這種能分解海藻類的遺傳基因,并具備了消化紫菜獲取能量的能力。如此看來這是一場對人類和微生物都很劃算的非常公平的交易。但由于北美人當時沒有選擇紫菜作為自己飲食必需的一部分,當然海洋細菌也不會來“無私饋贈”。
不可復制的案例
這么看來,我們愛吃什么絕不僅僅只是個人飲食習慣和口味差異所決定的,而是有著更深層次的因素,或者說是更久遠的因素。
不過,今天,如果北美人希望通過吃壽司,讓自己肚子里的細菌也進化成“超級紫菜菌”,看起來似乎希望不大。因為基因轉移畢竟是小概率事件。日本人之所以擁有“超級紫菜菌”,是因為日本人獨特的飲食文化,一直以來大量食用海藻從客觀上迫使腸道細菌有選擇的壓力,不得不保留消化海藻的基因;而并不熱衷吃紫菜的北美人,他們胃中的微生物已經習慣了西方飲食結構,沒有必要再去消化海藻多糖,也就無需費力得到那些基因并保留它們了。