野生動(dòng)物胃腸道微生態(tài)多樣性研究進(jìn)展

李 柳

（西南林業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，云南 昆明 650224）

1 野生動(dòng)物胃腸道微生物菌群平衡

正常動(dòng)物的胃腸道內(nèi)均存在著微生物菌群，它們對(duì)宿主及環(huán)境產(chǎn)生物質(zhì)流、能量流及基因流的影響，同時(shí)它們也受宿主的控制。胃腸道菌群在宿主體內(nèi)構(gòu)成微生態(tài)平衡，形成一個(gè)由宿主、微生物和環(huán)境之間相互作用構(gòu)成的統(tǒng)一整體，各個(gè)層次、環(huán)節(jié)相互交匯成為立體交叉網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)正常微生物菌群受宿主及外環(huán)境影響，其種群數(shù)和菌量、活性發(fā)生了異常或定位轉(zhuǎn)移時(shí)，這些菌群就容易容納外籍菌，原先的平衡遭到破壞，出現(xiàn)菌群失調(diào)，使宿主致病，如腹瀉病，細(xì)菌過(guò)生長(zhǎng)綜合征，內(nèi)毒素血癥等，影響宿主的營(yíng)養(yǎng)、生理以及免疫等生理機(jī)能。

2 野生動(dòng)物胃腸道微生物菌群的特點(diǎn)

正常情況下，胃腸道菌群存在于整個(gè)腸腔內(nèi)，其菌落也基本終生不變，就是腸道正常菌群。但并不是說(shuō)胃腸各段細(xì)菌濃度均勻單一。有資料表明，人的小腸上段正常菌群與胃相似，空腸細(xì)菌濃度也大都少于103/m l，而回腸末段細(xì)菌濃度為l03-107/ml，大多數(shù)為革蘭氏陰性菌。大腸細(xì)菌的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小腸，這主要因結(jié)腸內(nèi)容物的移動(dòng)較緩慢所致，且大腸內(nèi)環(huán)境主要為中性或微堿性，有利于細(xì)菌的大量繁殖。大腸生態(tài)環(huán)境內(nèi)的細(xì)菌總數(shù)在胃腸道系統(tǒng)內(nèi)數(shù)量最大，通過(guò)大腸排出的糞便中10~30%為細(xì)菌，其中厭氧菌的數(shù)量超過(guò)需氧菌100~1000倍，即98%甚至更多的細(xì)菌都為專(zhuān)性厭氧菌，主要有厭氧的革蘭氏陽(yáng)性菌如消化球菌、消化鏈球菌、腸球菌及不同種的腸桿菌科細(xì)菌等。

動(dòng)物出生前，在母親的子宮內(nèi)腸道處于無(wú)菌狀態(tài)，胎兒出生時(shí)與母體產(chǎn)道接觸以及外界環(huán)境的影響，細(xì)菌開(kāi)始在腸道內(nèi)迅速定植。腸道內(nèi)最早定植的以兼性厭氧菌為主，例如鏈球菌和大腸桿菌。隨著胎兒的生長(zhǎng)發(fā)育、腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)的改變以及采食結(jié)構(gòu)的改變，使得動(dòng)物機(jī)體腸道菌群的組成結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大的轉(zhuǎn)變。腸道中兼性厭氧菌數(shù)量開(kāi)始下降，而嚴(yán)格厭氧菌例如擬桿菌、雙歧桿菌、乳酸桿菌數(shù)量逐漸增多，并占主要優(yōu)勢(shì)。目前的研究結(jié)果顯示成人腸道內(nèi)定植的細(xì)菌細(xì)胞數(shù)量多達(dá)1014個(gè)，種類(lèi)超過(guò)500種，其中絕大多數(shù)為嚴(yán)格厭氧菌，數(shù)量是兼性厭氧菌和需氧菌的100~1000倍。其中主要包括雙歧桿菌屬、梭桿菌屬、乳桿菌屬、擬桿菌屬、真桿菌屬、消化球菌屬、消化鏈球菌屬、梭菌屬等，這些類(lèi)型約占糞便活菌細(xì)胞的94%。而兼性厭氧菌和需氧菌，例如埃希氏菌屬、腸桿菌屬、腸球菌屬、克雷伯氏菌屬屬于次優(yōu)勢(shì)種類(lèi)。

另一方面，正常菌群在胃腸道各層結(jié)構(gòu)中的分布也不均。正常菌群又可以分為，原籍菌(又稱(chēng)為固有菌)、外籍菌(又稱(chēng)為過(guò)路菌)及共生菌。原籍菌是指在長(zhǎng)期歷史進(jìn)化過(guò)程中形成的，與宿主的共生關(guān)系極為密切，對(duì)宿主是有益菌。而外籍菌群在其非特異性宿主體內(nèi)，必須要適應(yīng)環(huán)境，耐受免疫屏障和生物拮抗等才能生存和發(fā)展，否則將被排除的菌群。共生菌與原籍菌有著共生關(guān)系，與外籍菌有共生拮抗關(guān)系的生理性菌，一般來(lái)說(shuō)為無(wú)傳染性的芽孢菌屬。在腸黏膜深層，主要為雙歧桿菌或厭氧乳酸桿菌；中層為類(lèi)桿菌、消化鏈球菌等；表層則為需氧的腸桿菌和腸球菌。一般來(lái)說(shuō)，深層的為原籍菌，表層的為外籍菌。

此外，動(dòng)物的下消化道菌群即結(jié)腸菌群基本上與糞便菌群無(wú)異。因此，采集糞便標(biāo)本可以進(jìn)行腸道菌群分析，尤其是了解下消化道菌群的變化。一般腸道菌群分析最少要分析五類(lèi)菌的概況，這五類(lèi)菌包括類(lèi)類(lèi)菌、雙歧桿菌、乳酸桿菌、腸桿菌和腸球菌，這大致就包括了下消化道主要原籍菌和過(guò)路菌。

3 野生動(dòng)物胃腸道菌群結(jié)構(gòu)研究概述

了解健康動(dòng)物消化道內(nèi)菌群結(jié)構(gòu)，可以監(jiān)測(cè)異常生理狀態(tài)以及預(yù)防疾病的發(fā)生，完善野生動(dòng)物的保護(hù)措施。目前研究者已經(jīng)針對(duì)開(kāi)展了大熊貓、朱鹮等野生動(dòng)物腸道微生物種類(lèi)有一定的研究，對(duì)于制定合理的保護(hù)舉措提供了一定的參考。有研究顯示從大熊貓糞便中可分離到12種細(xì)菌，依次為鼠李糖乳桿菌、短乳桿菌、多粘芽孢桿菌、耐久腸球菌、兩歧雙歧桿菌、四聯(lián)消化鏈球菌、稍變棒桿菌、面包乳桿菌、大腸埃希氏菌、變形桿菌、奇異菌、梭菌。也有學(xué)者對(duì)朱鹮糞便菌群結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示優(yōu)勢(shì)菌株為乳酸桿菌，對(duì)9種乳酸桿菌進(jìn)行抑制大腸桿菌試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)兩歧雙歧桿菌、最小雙歧桿菌、馬里乳桿菌、瑞士乳桿菌及乳酸鏈球菌對(duì)大腸桿菌有明顯的抑制作用，其中最小雙歧桿菌抑菌效果最好，可適合選做微生態(tài)制劑的菌種。需要看到的是當(dāng)前的研究依舊缺乏，且物種的不同研究方法也不盡相同，尤其珍稀野生動(dòng)物的研究由于自生的限制有很大不足。