Микрофлора организма животных
Организм животных заселен (колонизирован) многочисленными видами микроорганизмов, составляющими его нормальную микрофлору, которая колонизирует поверхности тела и полости, сообщающиеся с внешней средой. В норме микроорганизмы отсутствуют в легких, матке и во всех внутренних органах. В организме животных и человека различают постоянную (резидентную) и непостоянную (транзитор-ную) микрофлору. Резидентная микрофлора представлена микробами, постоянно обитающими в организме. Транзиторная микрофлора не способна к длительному существованию в макроорганизме, однако она играет значительную роль в его защите от патогенов. Например, бактерии рода Bacillus subtilis, являясь представителями транзиторной микрофлоры кишечника животных и человека, способны синтезировать десятки различных антибиотикоподобных веществ. Эти бактерии безвредны для организма, обладают антагонистической активностью к широкому спектру патогенных и условно-патогенных микробов, характеризуются высокой ферментативной активностью, способны оказывать противоаллергическое и антитоксическое действие. Медицинские специалисты считают целесообразным использование суперна-тантов, получаемых в процессе глубинного культивирования В. subtilis для создания на их основе метаболитных пробиотиков нового поколения.
Нормальная микрофлора играет важную роль в жизнедеятельности организма. Микрофлора желудочно-кишечного тракта участвует в переваривании грубых кормов (клетчатки) у травоядных животных, является дополнительным источником белка, участвует в синтезе витаминов, является антагонистом гнилостных, условно-патогенных и некоторых патогенных микроорганизмов. Представители нормальной микрофлоры — лактобактерии, бифидобактерии, кишечная палочка и др. способствуют формированию невосприимчивости животных к инфекционным болезням, являясь фактором неспецифической защиты организма. Известно, что молочнокислые бактерии, кроме бак-териоцинов, синтезируют антибиотические вещества с широким спектром действия — микроцины. Многие лактобациллы (L. acidophilus, L. plantarum, L. casein др.) оказывают ингибирующий эффект по отношению к сальмонеллам, стафилококкам, синегнойной палочке, листери-ям и др. Нарушение жизнедеятельности нормальной микрофлоры возникает под действием различных факторов (антибиотики, радиационное облучение, несбалансированное кормление и др.), что приводит к дисбактериозу и развитию патологических процессов. Для восстановления нормальной микрофлоры кишечника предложены различные препараты — про-, пре- и синбиотики и др.
Микрофлора кожи.На коже обитают стафилококки, стрептококки, дрожжи, сарцины, актиномицеты, дрожжеподобные грибы, микрококки, гнилостные бациллы, кишечная и синегнойная палочки, протей и другие микробы. В волосяных мешочках, просветах сальных и потовых желез «квартируются» анаэробы, которых в 2—10 раз больше, чем аэробов. Кожа является механическим барьером на пути проникновения микробов в организм. Количество микробов на коже животных при плохом содержании и уходе за кожным покровом может достигать 1—2 млрд на 1 см2. При снижении резистентности организма и нарушении целостности кожи могут возникать различные патологические процессы как местного, так и общего характера.
Микрофлора дыхательных путей.В верхние дыхательные пути попадают пылевые частицы, «нагруженные» микробами, большая часть которых оседает в носоглотке. Постоянными обитателями слизистых оболочек верхних дыхательных путей являются стрепто-, стафило-и микрококки, гемофильные палочки, лактобактерии и другие микробы. Трахея и бронхи обычно стерильны.
Микрофлора пищеварительного канала.Она наиболее представительна по качественному и количественному составу. Микроорганизмы свободно обитают в пищеварительном тракте, колонизируют слизистые оболочки в виде биологической пленки. В ротовой полости обнаруживают бифидобактерии, лактобактерии, спирохеты, стрепто- и стафилококки, грибы рода Candida и простейших.
Микрофлора желудка.Представлена лактобактериями, дрожжами, сарцинами, бациллами, кислотоустойчивыми бактериями. Она значительно беднее других отделов кишечника в связи с высокой кислотностью желудочного сока.
Микрофлора рубца жвачных.Весьма многочисленна, так как в рубец с кормом попадает огромное количество разных видов эпифит -ных и почвенных микроорганизмов. В содержимом рубца насчитывают от нескольких тысяч до нескольких миллионов и даже миллиардов микробных тел в 1 см3. В рубце жвачных происходят сложные микробиологические и биохимические процессы переваривания клетчатки, которые осуществляются целлюлозоразрушающими микроорганизмами: Rutinococcusflavefaciens, R. albus, Bact. succinogenes, С. celolyticum и др. Пектиновые вещества расщепляют Вас. macerans, Atylobakter, Cranylobacterpetinovoruffi. Стрептококки, обитающие в рубце, сбраживают крахмал, глюкозу с образованием молочной кислоты, а пропионовокислые бактерии —лактаты с образованием пропионовой кислоты, частично масляной и уксусной. Микробы, населяющие рубец, продуцируют все витамины, особенно группы В, за исключением А, Е, D.
Микрофлора тонкого кишечника.Она значительно беднее, чем рубца, что связано с действием на микробы желчи. В тощей и двенадцатиперстной кишках обитают энтерококки, кишечная палочка, лактобактерии, споровые микробы.
Микрофлора толстых кишок.Она подразделяется на М-флору (му-козную) и П-флору (полостную). М-флору считают пристеночной, так как представители ее фиксируются на рецепторах слизистой оболочки кишок (бифидумфлора) или благодаря опосредованному взаимодействию с другими микроорганизмами, прикрепляющимися к бифидобактериям. П-флора менее стабильна, представители ее обитают без прикрепления к слизистой оболочке, в содержимом кишок. Основные обитатели толстого отдела кишечника — энтеробактерии, энтерококки, ацидофилы, бифидобактерии, актиномицеты, дрожжи, плесени, гнилостные и некоторые патогенные анаэробы (С. sporogenes, С. putrificus, С. petfringens, С. tetani, F. necropliorum). В 1 г экскрементов травоядных может быть до 3,5 млрд различных микроорганизмов. Микробная масса составляет около 40 % сухого вещества фекалий. Обилие микроорганизмов объясняют наличием в толстом кишечнике больших объемов переваренной пищи, достаточной влажности, оптимальной температуры, благоприятствующих росту и размножению микробов.
Микрофлора желудочно-кишечного тракта.Ее принято делить на облигатную (молочнокислые бактерии, Е. сой, энтерококки, С.petfringens, С. sporogenes и др.), адаптировавшуюся к условиям обитания и являющуюся постоянной, и факультативную, изменяющуюся в зависимости от вида корма, режима кормления, водопоения и других факторов.
Микрофлора мочеполовых путей.В нижних отделах мочеполовых путей обитают стафило- и стрептококки, кислотоустойчивые микобакте-рии и др. Наиболее постоянный обитатель слизистой оболочки влагалища — Bact. vaginale vulgare. Этот микроорганизм является антагонистом по отношению к другим микроорганизмам. У здоровых животных микрофлору обнаруживают только в нижних участках мочеполовых путей. Матка, яичники, семенники, мочевой пузырь свободны от наличия микробов. У здоровой самки плод в матке стерилен. Микробы заселяют организм плода во время родов, а затем в процессе адаптации животного к условиям внешней среды.
При заболеваниях мочеполовых органов микробный «пейзаж» меняется и представлен патогенными и условно-патогенными микроорганизмами.
Роль нормальной микрофлоры организма животных.Нормальная микрофлора играет важную роль в жизнедеятельности организма животного. Она выполняет следующие существенные функции:
♦ участвует в формировании иммунологической реактивности организма, стимулируя иммунную систему;
♦ колонизирует органы, сообщающиеся с окружающей средой, обладает антагонистической активностью по отношению ко многим патогенным микробам, препятствуя внедрению и размножению их в организме;
♦ обладает выраженным морфофункциональным действием по отношению к слизистой оболочке тонкой кишки, что способствует нормальному проявлению физиологических функций пищеварительного канала;
♦ способствует печеночно-кишечной циркуляции важных компонентов желчи — солей желчных кислот, холестерина, желчных пигментов;
♦ синтезирует некоторые ферменты, витамин К и витамины группы В;
♦ продуцирует ферменты, расщепляющие клетчатку и другие труд-нопереваримые составные части корма;
♦ участвует в водно-солевом обмене;
♦ регулирует газовый состав кишечника и других полостей организма хозяина;
♦ продуцирует энзимы, участвующие в метаболизме белков, углеводов, липидов и нуклеиновых кислот;
♦ выполняет мутагенную и антимутагенную роль;
♦ осуществляет детоксикацию экзогенных и эндогенных субстратов и метаболитов;
♦ является источником микробных, плазмидных и хромосомных генов;
♦ синтезирует антимикробные вещества, пектины и короткоцепочечные жирные кислоты, оказывающие лечебное действие на организм.
В желудочно-кишечном тракте животных и людей могут обитать и патогенные микробы. Например, Heliobacterpylori— спиралевидные грамотрицательные бактерии, обитающие на эпителии желудка человека, считаются наиболее частой причиной хронического гастрита и ассоциированы с язвенной болезнью, раком желудка. Инфицирование происходит в детском возрасте, спонтанная элиминация микроба крайне редка, поэтому люди обречены на пожизненное носительство.
В последние годы стала развиваться новая отрасль биологии — гнотобилогия, изучающая безмикробную жизнь макроорганизмов. В специальных камерах при использовании стерильного корма выращены безмикробные цыплята, крысы, мыши, морские свинки, поросята и другие животные, применяемые для более детального выяснения роли нормальной микрофлоры в патогенезе инфекционной патологии, жизнедеятельности макроорганизма, в проявлении врожденного и приобретенного иммунитета.