野生動物胃腸道微生態多樣性研究進展

李 柳

（西南林業大學生命科學學院，云南 昆明 650224）

1 野生動物胃腸道微生物菌群平衡

正常動物的胃腸道內均存在著微生物菌群，它們對宿主及環境產生物質流、能量流及基因流的影響，同時它們也受宿主的控制。胃腸道菌群在宿主體內構成微生態平衡，形成一個由宿主、微生物和環境之間相互作用構成的統一整體，各個層次、環節相互交匯成為立體交叉網絡。當正常微生物菌群受宿主及外環境影響，其種群數和菌量、活性發生了異常或定位轉移時，這些菌群就容易容納外籍菌，原先的平衡遭到破壞，出現菌群失調，使宿主致病，如腹瀉病，細菌過生長綜合征，內毒素血癥等，影響宿主的營養、生理以及免疫等生理機能。

2 野生動物胃腸道微生物菌群的特點

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

動物出生前，在母親的子宮內腸道處于無菌狀態，胎兒出生時與母體產道接觸以及外界環境的影響，細菌開始在腸道內迅速定植。腸道內最早定植的以兼性厭氧菌為主，例如鏈球菌和大腸桿菌。隨著胎兒的生長發育、腸道形態結構的改變以及采食結構的改變，使得動物機體腸道菌群的組成結構發生了巨大的轉變。腸道中兼性厭氧菌數量開始下降，而嚴格厭氧菌例如擬桿菌、雙歧桿菌、乳酸桿菌數量逐漸增多，并占主要優勢。目前的研究結果顯示成人腸道內定植的細菌細胞數量多達1014個，種類超過500種，其中絕大多數為嚴格厭氧菌，數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，這些類型約占糞便活菌細胞的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勢種類。

另一方面，正常菌群在胃腸道各層結構中的分布也不均。正常菌群又可以分為，原籍菌(又稱為固有菌)、外籍菌(又稱為過路菌)及共生菌。原籍菌是指在長期歷史進化過程中形成的，與宿主的共生關系極為密切，對宿主是有益菌。而外籍菌群在其非特異性宿主體內，必須要適應環境，耐受免疫屏障和生物拮抗等才能生存和發展，否則將被排除的菌群。共生菌與原籍菌有著共生關系，與外籍菌有共生拮抗關系的生理性菌，一般來說為無傳染性的芽孢菌屬。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。一般來說，深層的為原籍菌，表層的為外籍菌。

此外，動物的下消化道菌群即結腸菌群基本上與糞便菌群無異。因此，采集糞便標本可以進行腸道菌群分析，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菌的概況，這五類菌包括類類菌、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路菌。

3 野生動物胃腸道菌群結構研究概述

了解健康動物消化道內菌群結構，可以監測異常生理狀態以及預防疾病的發生，完善野生動物的保護措施。目前研究者已經針對開展了大熊貓、朱鹮等野生動物腸道微生物種類有一定的研究，對于制定合理的保護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。也有學者對朱鹮糞便菌群結構進行了研究，結果顯示優勢菌株為乳酸桿菌，對9種乳酸桿菌進行抑制大腸桿菌試驗，發現兩歧雙歧桿菌、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，可適合選做微生態制劑的菌種。需要看到的是當前的研究依舊缺乏，且物種的不同研究方法也不盡相同，尤其珍稀野生動物的研究由于自生的限制有很大不足。