Мікрофлора організму тварини

Тіло більш-менш великої тварини являє для мікроорганізмів цілий світ з безліччю екологічних ніш. У природних умовах організм будь-якої тварини населений безліччю мікроорганізмів. Серед них можуть бути випадкові форми, але для багатьох видів тіло тварини є основним або єдиним місцем їх проживання. Характер і механізми взаємодій мікроорганізмів з макроорганизмом різноманітні і грають вирішальну роль в житті і еволюції багатьох видів мікроорганізмів. Для тваринного мікроорганізми важливий екологічний фактор, що визначає багато сторін його еволюційних змін.

З сучасних позицій нормальну мікрофлору розглядають як сукупність мікробіоценозів, що займають численні екологічні ніші на шкірі і слизових всіх відкритих зовнішньому середовищі порожнин організму. У значної частини мікрофлора однакова у всіх тварин в порівнюваних биотопах, але в складі мікробіоценозу є індивідуальні відмінності. Аутомікрофлори здорової тварини залишається постійною і підтримується гомеостазом. Тканини і органи, що не повідомляються із зовнішнім середовищем, стерильні. Організм і його нормальна мікрофлора складають єдину екологічну систему: мікрофлора служить своєрідним «екстракорпоральним органом», що грає важливу роль в життєдіяльності тварини. Будучи біологічним фактором захисту, нормальна мікрофлора є тим бар’єром, після прориву якого індукується включення неспецифічних механізмів захисту.

мікрофлора шкіри

Шкірний покрив тіла має свої області, свій рельєф, свою «географію». Клітини епідермісу шкіри постійно відмирають і пластинки рогового шару слущиваются. Поверхня шкіри постійно «удобрюються» продуктами виділення сальних і потових залоз. Потові залози забезпечують мікроорганізмів солями і органічними сполуками, в тому числі азотсодержащими. Виділення сальних залоз багаті жирами.

Мікроорганізми заселяють переважно ділянки шкіри, покриті волоссям і зволожені потім. На ділянках шкіри, вкритих волоссям, знаходиться близько 1,5 * 106 клітин / см2. Деякі види локалізуються в строго певних ділянках.

Зазвичай на шкірі переважають грампозитивні бактерії. Типовими мешканцями шкіри є різні види Staphylococcus, Micrococcus, Propionibacterium, Corynebacierium, Brevibacicrium, Acinetobacter. Для нормальної мікрофлори шкіри характерні такі види Staphylococcus, як St. epidermidis, нo не включений St. aureus, розвиток якого тут свідчить про несприятливі зміни мікрофлори організму. Представники роду Corynebacterium іноді складають до 70% всієї шкірної мікрофлори. Деякі види є липофильними, т. Е. Утворюють ліпази, що руйнують виділення жирових залоз.

Більшість мікроорганізмів, що населяють шкіру, не представляють будь-якої небезпеки для господаря, але деякі, і, перш за все St. aureus умовно патогенні.

Порушення нормального спільноти бактерій шкіри може мати несприятливі наслідки для макроорганізму.

На шкірних покривах мікроорганізми схильні до дії бактерицидних чинників сального секрету, що підвищують кислотність (відповідно значення рН знижується). У подібних умовах живуть переважно Staphylococcus epidermidis, мікрококи, сарціни, аеробні та анаеробні діфтероіди. Інші види (Staphylococcus aureus, бета-гемолітичні і негемолітичні стрептококи) правильніше розглядати як тимчасові. Основні зони колонізації – епідерміс (особливо роговий шар), шкірні залози (сальні і потові) і верхні відділи волосяних фолікулів. Мікрофлора волосяного покриву ідентична мікрофлорі шкіри.

Мікрофлора шлунково-кишкового тракту.

Найбільш активно мікроорганізми заселяють шлунково-кишковий тракт зважаючи на велику кількість і розмаїття в ньому поживних речовин.

Кишковий тракт тварин – звичайне місце проживання різноманітних мікроорганізмів, переважно анаеробних. Характер взаємин цих мікроорганізмів з господарем може бути різним і в першу чергу залежить від особливостей його раціону.

В кишковому тракті хижих або комахоїдних тварин знаходиться корм, за своїм біохімічним складом близький до складу їх тіла. Він є також прекрасним субстратом для розвитку мікроорганізмів. Тому тут складаються конкурентні взаємини мікроорганізмів з господарем. Останній не може повністю виключити можливість їх розвитку, але обмежує його завдяки секреції кислоти і швидкому травленню, в результаті чого майже всі продукти діяльності травних ферментів споживаються тваринам. Більш повільне проходження корму через товстий кишечник сприяє бурхливому розвитку мікроорганізмів, і в прямій кишці вже міститься величезна їх кількість.

У кишечник травоїдних потрапляє велика кількість клітковини. Відомо, що тільки деякі безхребетні можуть перетравлювати клітковину самостійно. У більшості випадків перетравлення целюлози відбувається за рахунок руйнування її бактеріями, а тварина споживає в якості їжі продукти її деградації і самі клітини мікроорганізмів. Таким чином, тут спостерігається кооперація, або симбіоз. Найбільшого досконалості цей тип взаємодій досяг у жуйних тварин. В їх рубці корм затримується досить довго, щоб могли бути зруйновані доступні мікроорганізмам компоненти рослинних волокон. У цьому випадку, однак, бактерії використовують значну частину рослинного білка, який в принципі міг би бути зруйнований і використаний самим тваринам. Однак у багатьох тварин взаємодія з кишковою мікрофлорою носить проміжний характер. Наприклад, у коней, кроликів, мишей в кишечнику корм в значній мірі використовується до того, як почнеться бурхливий розвиток бактерій. Однак на відміну від хижаків, у таких тварин корм довше затримується в кишечнику, що сприяє її зброджування бактеріями.

Найбільш активна життєдіяльність мікроорганізмів завжди відбувається в товстому кишечнику. Анаероби тут розвиваються, здійснюючи бродіння, при яких утворюються органічні кислоти-переважно оцтова, пропіонова і масляна. При обмеженому надходженні вуглеводів освіту цих кислот енергетично вигідніше, ніж освіту етанолу і молочної кислоти. Те, що відбувається тут же руйнування білків призводить до зниження кислотності середовища. Накопичуються кислоти можуть бути використані тваринам.

Вміст кишечника – сприятливе середовище проживання мікроорганізмів. Однак тут діє і ряд несприятливих факторів, що сприяють адаптації та спеціалізації кишкових мікроорганізмів. Так, в товстому кишечнику накопичуються жовчні кислоти до концентрації, вже пригнічують ріст деяких бактерій. Масляна і оцтова кислоти також мають бактерицидні властивості.

До складу кишкової мікрофлори різних тварин входить ряд видів бактерій, здатних руйнувати целюлозу, геміцелюлози, пектини. У багатьох ссавців в кишечнику мешкають представники пологів Bacteroides і Ruminococcus. B.succinogenes був виявлений в кишечнику коней, корів, баранів, антилоп, щурів, мавп. R.albus і R. flavefaciens, активно руйнують клітковину, мешкають в кишечнику коней, корів, кроликів. До зброжує клітковину кишковим бактеріям відносяться також Butyrivibrio fibrisolvens і Eubacterium cellulosolvens. Пологи Bacteroides та Eubacterium представлені в кишечнику ссавців поряд видів, деякі з яких руйнують також білкові субстрати.

У складі кишкової мікрофлори різних тварин виявляються характерні відмінності. Так, у собак відносно багато стрептококів і клостридій.

У кишечнику, рубці жуйних тварин та інших органах представники нормальної мікрофлори розподілені певним чином. Частина форм приурочена до поверхні клітин, інші знаходяться на деякій відстані від тканини. Склад прикріплених форм може змінюватися при ослабленні або захворюванні господаря, і навіть при стресі. При нервових стресах, наприклад, за рахунок активізації протеаз відбувається руйнування білка на поверхні глоточного епітелію, що дозволяє прикріплятися клітинам умовно патогенної бактерії Pseudomonas aeruginosa, які починають тут активно розмножуватися замість нешкідливих представників нормальної мікрофлори. Новоутворена популяція Ps. aeruginosa в подальшому може викликати ураження легень.

Рубець жуйних рясно заселений великим числом видів бактерій і найпростіших. Анатомічна будова і умови в рубці майже ідеально відповідають вимогам для життєдіяльності мікроорганізмів. В середньому, за даними різних авторів, кількість бактерій становить 109 * 1010 клітин в 1 г рубцового вмісту.

Крім бактерій, в рубці здійснюють розщеплення кормів і синтез важливих органічних сполук для тваринного організму також різні види дріжджів, актиноміцетів і найпростіших. Інфузорій в 1 мл може бути кілька (3-4) мільйонів.

Видовий склад рубцевих мікроорганізмів з часом зазнає змін.

У молочний період в рубці у телят переважають лактобактерії та певні види протеолітичних бактерій. Повний становлення рубцевої мікрофлори завершується при переході тварин на годування грубими кормами. У дорослих жуйних видовий склад рубцевих бактерій, на думку деяких авторів, постійний, істотно не змінюється в залежності від годування, пори року і ряду інших чинників. Представляють найбільш важливе в функціональному відношенні значення наступні види бактерій: Bacteroides succinogenes, Butyrivibrio fibrisolvens, Ruminococcus flavefaciens, R. aibus, Cillobacterium cellulosolvens, Clostridium cellobioparus, Clostridium locheadi і ін.

Утилізація в рубці жуйних моносахаридів (глюкоза, фруктоза, ксилоза та ін.), Що надходять з кормом, а головним чином утворюються при гідролізі полісахаридів, здійснюється в основному рубцевими мікроорганізмами. Через наявність в рубці анаеробних умов вуглеводи в клітинах рубцевих мікроорганізмів окислюються в повному обсязі, кінцевими продуктами бродіння є органічні кислоти, вуглекислота, етанол, водень, метан. Частина продуктів гліколізу (молочна, бурштинова, валеріанова кислоти і деякі інші речовини) використовується самими бактеріями в якості джерела енергії і для синтезу клітинних з’єднань. Кінцеві продукти вуглеводного обміну в рубці жуйних – летючі жирні кислоти – використовуються в обміні речовин тварини-господаря.

Ацетат, один з основних продуктів рубцового метаболізму, є предшевственніком жиру молока, джерелом енергії для тварин. Пропионат і бутират використовуються тваринами для синтезу вуглеводів.

В даний час відомо, що білок в рубці розщеплюється під дією протеолітичних ферментів мікроорганізмів з утворенням пептидів і амінокислот, які в свою чергу, піддаються впливу дезамінази з утворенням аміаку. Дезамінується властивостями володіють культури, що відносяться до видів: Selenomonas ruminantium, Megasphaera eisdenii, Bacteroides ruminicola і ін. Велика частина споживаного з кормом рослинного білка перетворюється в рубці в білок мікробної. Як правило, процеси розщеплення і синтезу білка йдуть одночасно. Значна частина рубцевих бактерій, будучи гетеротрофами, для синтезу білка використовує неорганічні сполуки азоту. Найбільш важливі в функціональному відношенні рубцеві мікроорганізми (Bacteroides ruminicola, Bacteroides succinogenes, Bacteroides amylophilus і ін.) Для синтезу азотистих речовин своїх клітин використовують аміак.

Тонкий відділ кишечника містить порівняно не велику кількість мікроорганізмів. У цьому відділі кишечника найчастіше знаходяться стійкі до дії жовчі ентерококи, кишкова паличка, ацидофільні і спорові бактерії, актиноміцети, дріжджі та ін.

Товстий відділ кишечника найбільш багатий мікроорганізмами. Основні мешканці його – ентеробактерії, ентерококи, спорові бактерії, актиноміцети, дріжджі, цвілі, велика кількість гнильних і деяких патогенних анаеробів (Cl.sporogenes, Cl. Putrificus, Cl. Perfringens, Cl. Tetani, F. necrophorum). В 1 г екскрементів травоїдних може міститися до 3,5 млрд. Різних мікроорганізмів. Мікробна маса становить близько 40% сухої речовини випорожнень.

У товстому відділі кишечника протікають складні мікробіологічні процеси, пов’язані з розщепленням клітковини, пектинових речовин, крохмалю. Мікрофлору шлунково-кишкового тракту прийнято ділити на облигатную (молочнокислі бактерії, E. coli, ентерококи, Cl. Perfringens, Cl.sporogenes і ін.), Яка адаптувалася до умов цього середовища і стала постійним її мешканцем, і факультативну, що змінюється в залежності від виду корму і води.

...
ПОДІЛИТИСЯ: