宋朋杰,武小虎,張世棟,王東升,邵 丹,李亞娟,閆文軍,嚴(yán)作廷? (.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 蘭州畜牧與獸藥研究所/農(nóng)業(yè)部獸用藥物創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院臨床獸醫(yī)學(xué)研究中心,甘肅 蘭州730050;.廣西大學(xué) 動(dòng)物科技學(xué)院,廣西 南寧530000)

奶牛子宮內(nèi)膜炎多發(fā)于產(chǎn)后,奶牛分娩后子宮腔受到細(xì)菌污染,致病菌持續(xù)存在,突破機(jī)體的防御屏障引起子宮淺表炎癥,危及子宮正常功能,導(dǎo)致子宮疾病[1]。子宮細(xì)菌污染是導(dǎo)致不孕不育的1個(gè)關(guān)鍵原因,如果發(fā)現(xiàn)和治療不及時(shí)極易引起子宮病變,從而造成奶牛產(chǎn)犢期延長(zhǎng),產(chǎn)奶量下降,甚至不孕和死亡。給我國(guó)乃至世界奶牛產(chǎn)業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。正常母牛在懷孕之前必須排出胎衣、惡露,完成子宮復(fù)舊,子宮內(nèi)膜再生,恢復(fù)正常的卵巢活動(dòng)周期[2]。如果產(chǎn)后病原菌排出不及時(shí),極易引起子宮內(nèi)的炎癥,根據(jù)炎癥持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短可分為子宮炎和子宮內(nèi)膜炎。在奶牛分娩1 周后子宮內(nèi)出現(xiàn)炎癥,陰道內(nèi)流出有清亮或伴有少量膿性分泌物的液體,但是在分娩21 d內(nèi)自愈的稱(chēng)為子宮炎[3]。分娩后21 d或更長(zhǎng)時(shí)間經(jīng)直腸觸診宮頸直徑大于或等于7.5 cm,陰道內(nèi)可檢測(cè)到膿性(膿性分泌物大于50%)分泌物,或26 d 后陰道內(nèi)可檢測(cè)到膿性黏液(膿性物約占50%)分泌物為子宮內(nèi)膜炎[4]。國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究表明子宮內(nèi)膜炎的病原菌主要有大腸埃希菌、金黃色葡萄球菌、芽孢桿菌、化膿鏈球菌、無(wú)乳鏈球菌、化膿棒狀桿菌、擬桿菌和梭菌等[5]。目前臨床上對(duì)該病的治療還是以抗生素為主,但抗生素易產(chǎn)生耐藥性及藥物殘留,這就給下一步的治療帶來(lái)阻力。雖然純中藥制劑能防治奶牛子宮內(nèi)膜炎,但見(jiàn)效慢,給藥量難以控制,而且中藥有效成分提取過(guò)程繁瑣,成本高。由于微生態(tài)制劑綠色安全,無(wú)殘留、無(wú)副作用、成本低,是最理想的抗生素替代品之一。

1 奶牛子宮內(nèi)膜炎的發(fā)病機(jī)理

奶牛子宮內(nèi)膜炎是病原菌侵入子宮內(nèi)而引起的的子宮內(nèi)膜層發(fā)生的炎癥。部分革蘭陰性菌的菌毛、外膜蛋白以及緊密素等與子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞的受體相結(jié)合,子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞的模式識(shí)別受體(PRRs)如:TLRs(toll-like receptors)、NLRs(nucleotide-binding oligomerization domain-like receptors)等識(shí)別病原菌的特征性分子結(jié)構(gòu),激活體內(nèi)的免疫反應(yīng),如果子宮的解剖屏障和功能屏障以及特異性免疫和非特異性免疫不足以消滅病原菌的時(shí)候,這些病原菌就在子宮內(nèi)定植下來(lái)大量繁殖,釋放外毒素如細(xì)胞毒素、熱敏腸毒素、耐熱腸毒素等,對(duì)靶細(xì)胞產(chǎn)生毒性作用,引起子宮內(nèi)膜的炎癥反應(yīng),體內(nèi)IL-6、IL-18、IL-β、TNF-α等細(xì)胞因子含量升高。革蘭陽(yáng)性菌能產(chǎn)生溶血素、凝固酶、耐熱核酸以及多糖抗原等毒力因子,常引起化膿性炎癥。一些革蘭陽(yáng)性菌如金黃色葡萄球菌能產(chǎn)生抗原蛋白與IgG相結(jié)合形成具有抗逆性的復(fù)合物,抵抗吞噬細(xì)胞的吞噬、損傷血小板、引發(fā)過(guò)敏反應(yīng)、促進(jìn)細(xì)胞分裂等造成子宮炎癥反應(yīng)的產(chǎn)生。免疫功能低下,BRODZKI等[6]對(duì)患有亞臨床子宮內(nèi)膜炎的奶牛進(jìn)行研究,與健康正常分娩的奶牛相比患有亞臨床子宮內(nèi)膜炎的奶牛外周血和子宮沖洗液中巨噬細(xì)胞和單核巨噬細(xì)胞的含量顯著降低,并且CD4＋,CD14＋,CD25＋的含量也顯著降低,細(xì)胞免疫功能障礙可能是導(dǎo)致亞臨床子宮內(nèi)膜炎的主要因素。菌群失調(diào),據(jù)報(bào)道產(chǎn)后不同階段健康和患子宮內(nèi)膜炎奶牛子宮菌群結(jié)構(gòu)的演替規(guī)律,患病牛相關(guān)微生態(tài)菌群與正常奶牛相比菌群嚴(yán)重失調(diào),一些厭氧的優(yōu)勢(shì)菌群如乳酸菌等所占比例明顯減少,菌群變化異常明顯[7]。SHELDON[8]認(rèn)為雖然細(xì)菌感染是奶牛臨床子宮內(nèi)膜炎的主要原因但是產(chǎn)后營(yíng)養(yǎng)不良、胎衣不下、代謝應(yīng)激等是導(dǎo)致奶牛子宮內(nèi)膜炎重要因素,分娩后奶牛水鹽流失嚴(yán)重,機(jī)體虛弱對(duì)營(yíng)養(yǎng)要求相對(duì)較高,如果不能及時(shí)補(bǔ)充則導(dǎo)致機(jī)體整體狀態(tài)下降,造成產(chǎn)后子宮疾病的發(fā)生。

2 微生態(tài)制劑的概念及種類(lèi)

微生態(tài)學(xué)是德國(guó)RUSH 博士[9]1977年首次提出的一門(mén)新興學(xué)科,微生態(tài)制劑即微生態(tài)調(diào)節(jié)劑,能調(diào)整機(jī)體局部微生態(tài)失調(diào),提高機(jī)體免疫力,由益生菌及其代謝產(chǎn)物經(jīng)特殊加工制成的一類(lèi)生物制品。到目前為止微生態(tài)制劑可分為3 類(lèi):益生菌、益生元、合生元。國(guó)內(nèi)也研發(fā)出各種中草藥-微生態(tài)制劑。

2.1 益生菌制劑益生菌是世界所公認(rèn)的綠色添加劑,常用的益生菌有:乳酸菌、雙歧桿菌、酵母菌、嗜熱鏈球菌、芽孢桿菌等[10]。益生菌具備以下特點(diǎn):1.安全無(wú)致病性。2.對(duì)宿主有益生作用,無(wú)毒副作用。3.能在宿主胃腸道或者生殖道穩(wěn)定定殖和代謝。4.具有良好的抗逆性,在正常運(yùn)輸過(guò)程中不會(huì)失活[11]。正常的皮膚、呼吸道、生殖道、腸道等常年定植著數(shù)以萬(wàn)計(jì)的微生物菌群,他們相互作用,或免疫排斥或互利共生共同維持著機(jī)體的健康水平。當(dāng)動(dòng)物機(jī)體患病后一些部位的正常菌群會(huì)發(fā)生紊亂失調(diào),尤其是發(fā)生在生殖道和腸道疾病時(shí)這種變化更加明顯[12]。將植物乳桿菌與枯草芽孢桿菌添加到犢牛飼料中,犢牛日增重提高了9.31%,7.33%,飼料轉(zhuǎn)化率降低11.47%,10.39%,但是隨著犢牛日齡的逐漸增加犢牛增重優(yōu)勢(shì)逐漸減弱[13]。魏娜[14]從健康仔豬中分離的乳酸菌用于預(yù)防仔豬細(xì)菌性腹瀉,改善仔豬斷奶應(yīng)激反應(yīng),并且極大降低料肉比,顯著促進(jìn)仔豬的生長(zhǎng)。王恒毅等[15]對(duì)10 000只肉雛雞飼料里添加微生態(tài)制劑,與對(duì)照組相比試驗(yàn)組肉雞存活率提高了0.2%,平均體質(zhì)量增加了0.14 kg,料重比降低了0.06,具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 益生元益生元是不可被胃腸道消化的促進(jìn)胃腸道及生殖道有益菌生長(zhǎng)繁殖的有益物質(zhì)[16]。益生元為益生菌提供生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)物資,抑制有害菌的生長(zhǎng),誘導(dǎo)激素分泌從而達(dá)到維持生殖道和腸道菌群平衡,增加機(jī)體免疫力促進(jìn)免疫球蛋白的分泌,降低一些致病性大腸桿菌、沙門(mén)菌等致病菌的感染[17]。益生元大多數(shù)屬于非淀粉的低聚糖、多糖、多元醇、植物中藥提取物等。由于益生元體外加工提取步驟繁瑣,工藝復(fù)雜,成本較高,在獸醫(yī)臨床還很少應(yīng)用。

2.3 合生元合生元是益生菌和益生元的組合,益生元容易被益生菌消化利用有助于益生菌的生存。合生元調(diào)節(jié)生殖道健康的功能主要包括抑制病原菌的定植和繁殖、調(diào)節(jié)生殖道菌群平衡、保護(hù)子宮內(nèi)膜和生殖道黏膜免疫屏障功能、提高機(jī)體免疫力、下調(diào)炎癥因子等,從而有益于宿主的健康[18]。

2.4 中草藥微生態(tài)制劑中草藥微生態(tài)制劑是在微生態(tài)學(xué)的理論指導(dǎo)下將中草藥或提取物與一種或多種益生菌共同發(fā)酵轉(zhuǎn)化成含有中藥活性成分或菌體代謝產(chǎn)物,能夠調(diào)節(jié)機(jī)體菌群平衡、抑制病原菌的生長(zhǎng)繁殖、增強(qiáng)機(jī)體免疫力的新型微生態(tài)制劑。謝全喜等[19]研究發(fā)現(xiàn)鼠李糖桿菌和枯草芽孢桿菌發(fā)酵的中草藥制成新型中草藥微生態(tài)制劑能使黃羽肉雞抵抗大腸桿菌的感染,并且對(duì)脾臟和法氏囊發(fā)育沒(méi)有影響。于佳民等[20]發(fā)現(xiàn)中草藥復(fù)合微生態(tài)制劑對(duì)蛋雞急性肝臟損傷有很好的治療作用,能減少肉雞肝細(xì)胞壞死,降低血清轉(zhuǎn)氨酶活性。蔣小強(qiáng)等[21]研究發(fā)現(xiàn)中草藥紅茶菌具有多種抗口蹄疫的作用機(jī)制,對(duì)豬口鼻噴霧中草藥紅茶菌微生態(tài)制劑后可防止口蹄疫的傳播和發(fā)生,這對(duì)建立口蹄疫非免疫無(wú)疫區(qū)有很重要的意義。

3 微生態(tài)制劑防治奶牛子宮內(nèi)膜炎應(yīng)用

目前國(guó)內(nèi)用于防治奶牛子宮內(nèi)膜炎的微生態(tài)制劑都在研發(fā)階段,市場(chǎng)上還未出現(xiàn)防治奶牛子宮內(nèi)膜炎效果較好的微生態(tài)制劑。研究發(fā)現(xiàn)患有臨床和亞臨床子宮內(nèi)膜炎奶牛的子宮微生物群多樣性很復(fù)雜,產(chǎn)后健康奶牛子宮內(nèi)以乳酸菌和不動(dòng)桿菌為主,患病牛子宮中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)乳酸菌的存在[22],菌群失調(diào)可能是奶牛子宮內(nèi)膜炎發(fā)病原因之一。PETER等[23]對(duì)產(chǎn)后24～30 d的56頭奶牛子宮灌注布氏乳桿菌,結(jié)果顯示與對(duì)照組的60頭牛相比子宮內(nèi)膜炎性因子IL-1β、IL-8等明顯降低,并且試驗(yàn)組受孕率有所提高,布氏乳桿菌對(duì)改善子宮環(huán)境、對(duì)子宮良好的生殖功能具有促進(jìn)作用。OTERO 等[24]從健康奶牛生殖道內(nèi)分離純化出76 株乳酸菌,76株乳酸菌中大多數(shù)都能抑制牛源大腸桿菌,少數(shù)能抑制患有奶牛子宮內(nèi)膜炎子宮分離出的產(chǎn)膿放線(xiàn)菌,通過(guò)篩選對(duì)奶牛子宮內(nèi)膜炎特異性病原體具有抑制作用的乳酸菌研制出1種防治奶牛子宮內(nèi)膜炎的微生態(tài)制劑。張志焱等[25]用微生態(tài)制劑對(duì)泰安地區(qū)患子宮內(nèi)膜炎的20頭奶牛進(jìn)行治療,有效率95%,治愈率75%,具有顯著地治療效果。薛洋洋[26]從健康奶牛子宮內(nèi)分離出乳酸菌,制成微生態(tài)制劑,對(duì)10頭患病奶牛進(jìn)行治療,治愈4頭、有效2頭,有效率達(dá)60%。

4 微生態(tài)制劑防治奶牛子宮內(nèi)膜炎機(jī)制探究

乳酸菌是益生菌的一種,它是健康奶牛生殖道、胃腸道、呼吸道內(nèi)的優(yōu)勢(shì)菌群,乳酸菌競(jìng)爭(zhēng)性黏附在宿主細(xì)胞表面通過(guò)產(chǎn)生乳酸、過(guò)氧化氫、細(xì)菌素等來(lái)抑制或殺死病原菌從而達(dá)到抑菌目的[27]。近些年來(lái)微生態(tài)制劑在奶牛生殖疾病方面的研究和應(yīng)用越來(lái)越熱,尤其是在改善生殖道微生態(tài)環(huán)境和飼料添加方向。

4.1 增強(qiáng)機(jī)體免疫力,降低炎癥反應(yīng)按照傳統(tǒng)的觀(guān)點(diǎn)機(jī)體免疫系統(tǒng)的進(jìn)化是為了阻止微生物的定植,但是在動(dòng)物生殖道內(nèi)能耐受復(fù)雜的細(xì)菌共生,這些復(fù)雜的微生物可以從Ig A 中獲益以建立黏膜細(xì)菌群,他們與機(jī)體共生從而增強(qiáng)機(jī)體免疫力[28]。乳酸菌在體內(nèi)對(duì)先天性免疫進(jìn)行調(diào)節(jié),通過(guò)NF-k B途徑和p38 MAP途徑激活機(jī)體先天免疫從而控制炎癥反應(yīng)的發(fā)生[29]。劉明超[30]研究發(fā)現(xiàn)鼠李糖乳桿菌GR-1改善了大腸桿菌誘導(dǎo)的細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)破壞,從而降低了子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞凋亡的百分比,通過(guò)減弱My D88 依賴(lài)和My D88 獨(dú)立的通路激活限制炎癥反應(yīng)。羅茜[31]研究發(fā)現(xiàn)微生態(tài)制劑可以維持腸道生殖道、微生物菌群平衡、增強(qiáng)免疫力、促進(jìn)生長(zhǎng)、防控疾病等益生能功。鼠李糖乳桿菌GR-1對(duì)大腸桿菌誘導(dǎo)的牛原代子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞損傷和炎癥具有保護(hù)作用,鼠李糖乳桿菌GR-1減少了大腸桿菌誘導(dǎo)的原代子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的改變,限制了炎癥反應(yīng)的產(chǎn)生,使細(xì)胞凋亡的百分比明顯下降[32]。鼠李糖乳桿菌、乳酸片球菌、羅伊乳酸桿菌和清酒乳酸桿菌能調(diào)節(jié)子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞被大腸桿菌感染后引起的炎癥反應(yīng),清酒乳酸桿菌和羅伊乳桿菌對(duì)預(yù)防大腸桿菌的感染有良好的作用(分別為87%,78%,P＜0.001),在鼠李糖乳桿菌的存在下大腸桿菌的感染明顯降低,與乳酸片球菌相比促炎細(xì)胞因子IL-8和IL-1β的表達(dá)顯著下降(P＜0.001),乳酸菌在調(diào)節(jié)牛子宮內(nèi)膜感染和限制炎癥反應(yīng)具有明顯的作用[33]。孫海英等[34]研究復(fù)合微生態(tài)制劑對(duì)子宮內(nèi)膜炎家兔模型治療效果,微生態(tài)制劑治療組與對(duì)照組相比具有明顯的治療效果,與對(duì)照組相比炎癥反應(yīng)明顯減弱,有效率達(dá)95%以上。G?RTNER 等[35]從健康奶牛子宮內(nèi)分離出乳酸桿菌,體外與子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞共同培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)乳酸菌存在的情況下子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞促炎性因子明顯減少。KUMMER 等[36]用篩選的2 株乳酸桿菌CCM 1753和G013對(duì)發(fā)情后8～12 d 的8頭奶牛進(jìn)行子宮注射,在注射后的第6,12天進(jìn)行子宮內(nèi)膜組織采樣,與空白對(duì)照組相比這2株乳酸桿菌對(duì)子宮內(nèi)膜的影響無(wú)顯著性差異,但各種免疫細(xì)胞的數(shù)目明顯增加,單核細(xì)胞的沉積導(dǎo)致子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞有明顯的細(xì)胞浸潤(rùn)現(xiàn)象,肥大細(xì)胞和巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)也非常顯著,乳酸桿菌刺激機(jī)體產(chǎn)生細(xì)胞免疫,這2株菌對(duì)致病菌有明顯的抑制作用,有望用于臨床上對(duì)奶牛子宮內(nèi)膜炎的預(yù)防和治療。

4.2 黏附占位,維持菌群平衡黏附力的大小是評(píng)價(jià)1株益生菌很重要的標(biāo)準(zhǔn)之一,黏附力越強(qiáng)說(shuō)明其在動(dòng)物機(jī)體內(nèi)生存下來(lái)的可能性越大在,篩選益生菌的過(guò)程中,黏附性作為篩選乳酸菌的第1 步。目前研究發(fā)現(xiàn)乳酸菌表面的黏附素即:脂多糖、肽聚糖、脂磷壁酸以及S-層蛋白等在黏附過(guò)程中起到一定的作用[37]。益生菌可以利用多種直接具有黏附功能的蛋白質(zhì)而向生殖道黏附,如黏液結(jié)合蛋白、黏附素等,或來(lái)源于中間代謝產(chǎn)物的某些蛋白質(zhì)參與黏附作用[38],益生菌與病原菌競(jìng)爭(zhēng)性的與上皮細(xì)胞上的受體相結(jié)合使病原菌的感染量大大降低。健康產(chǎn)后奶牛陰道細(xì)菌菌群以乳酸菌為主,而患子宮內(nèi)膜炎的產(chǎn)后奶牛陰道菌群中沒(méi)有優(yōu)勢(shì)菌種,WANG等[39]檢測(cè)健康奶牛和患子宮內(nèi)膜炎奶牛陰道內(nèi)菌群多樣性,與健康奶牛相比,患子宮內(nèi)膜炎奶牛陰道菌群多樣性更強(qiáng),缺乏優(yōu)勢(shì)菌種,正常菌群的破壞可能是子宮內(nèi)膜炎發(fā)病的原因之一。白東寧[40]研究發(fā)現(xiàn)3株乳酸菌(嗜酸乳桿菌、糞腸球菌、盲腸球菌)對(duì)拮抗大腸桿菌黏附子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞具有很好的效果,其中嗜酸乳桿菌對(duì)大腸桿菌的黏附拮抗作用最強(qiáng),使大腸桿菌(C83903)的黏附率由38.33% 下降至9.95%,盲腸球菌和糞腸球菌對(duì)金黃色葡萄球菌的黏附率由86.18%降低到8.71%,8.63%,乳酸菌通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)黏附減少大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的感染具有很好的效果。

4.3 調(diào)節(jié)子宮、生殖道p H 值,抑制病原菌增殖

4.3.1 產(chǎn)乳酸、H2O2乳酸菌屬于乳酸菌屬,在健康動(dòng)物的生殖道和胃腸道中已經(jīng)分離出產(chǎn)酸、產(chǎn)H2O2和細(xì)菌素的乳酸菌。奶牛子宮和陰道內(nèi)的乳酸菌通過(guò)產(chǎn)生乳酸、H2O2以及細(xì)菌素來(lái)抑制病原菌的生長(zhǎng),乳酸菌通過(guò)產(chǎn)生H2O2來(lái)激活腸道的過(guò)氧化物酶-硫氰酸鹽反應(yīng)系統(tǒng),來(lái)參與腸道中抑菌的過(guò)程,這可能與乳酸菌產(chǎn)生的H2O2能夠調(diào)節(jié)PPAR-γ(過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體)的活性,提高PPAR-γ的表達(dá)有關(guān)[41]。OTERO 等[42]從健康奶牛陰道內(nèi)分離的乳酸菌經(jīng)過(guò)檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)這種乳酸菌能分泌酸和H2O2,并且具有良好的抑菌效果,對(duì)預(yù)防金黃色葡萄球菌感染就有良好的效果。子宮灌注大腸埃希桿菌引起的家兔子宮內(nèi)膜炎模型,臨床分離株唾液乳桿菌和魏斯菌組合治療家兔病理模型,有效率為80%,治愈率為60%,唾液乳桿菌和魏斯菌組合制備微生態(tài)制劑能夠用于防治臨床奶牛子宮內(nèi)膜炎[43]。GENíS等[44]對(duì)經(jīng)產(chǎn)的20 頭健康奶牛進(jìn)行試驗(yàn),在3 周時(shí)間內(nèi)對(duì)10 頭奶牛陰道內(nèi)每周2次使用鼠李糖桿菌、乳酸片球菌和羅伊乳桿菌復(fù)合制劑,另外10頭用無(wú)菌生理鹽水以同樣的方法處理陰道,3 周后收集子宮分泌物,分析10個(gè)與先天免疫和感染有關(guān)的基因表達(dá)情況,結(jié)果顯示試驗(yàn)組和對(duì)照組IL-8、IL-1β和IL-6的分泌差異不顯著,在奶牛陰道沒(méi)有感染的情況下乳酸菌組合物應(yīng)用于陰道時(shí)無(wú)法到達(dá)子宮,無(wú)法調(diào)節(jié)子宮先天免疫,乳酸菌可能通過(guò)產(chǎn)生代謝物來(lái)調(diào)節(jié)陰道內(nèi)的致病環(huán)境從而達(dá)到抑菌的目的。

4.3.2 產(chǎn)細(xì)菌素 細(xì)菌素是某些乳酸菌在代謝過(guò)程中產(chǎn)生的具有抑菌活性的多肽或前體肽,通過(guò)靶細(xì)胞穿孔,耗散細(xì)胞膜質(zhì)子移動(dòng)勢(shì),增加細(xì)胞膜通透性,形成孔洞,進(jìn)而破壞細(xì)胞膜完整性,使小分子物質(zhì)(K＋和無(wú)機(jī)磷離子)和大分子物質(zhì)(ATP)同時(shí)泄漏并最終瓦解細(xì)胞,達(dá)到殺菌或者抑菌的目的[45]。乳酸菌細(xì)菌素主要對(duì)革蘭陽(yáng)性菌有高效的抑制作用,乳酸菌細(xì)菌素通過(guò)與細(xì)胞膜受體特異性結(jié)合,促進(jìn)細(xì)菌素在目標(biāo)細(xì)菌的細(xì)胞膜上形成“核結(jié)構(gòu)”,破壞細(xì)胞膜的完整性,造成目標(biāo)細(xì)菌的質(zhì)子動(dòng)力的消散,從而達(dá)到抑菌的目的[46]。趙瑞香等[47]研究發(fā)現(xiàn)嗜酸乳桿菌產(chǎn)生的細(xì)菌素Lactobacillin-XH2作用于大腸桿菌后使菌體細(xì)胞變形,細(xì)胞膜通透性增大,胞內(nèi)大量K＋快速流失,使菌體代謝失常,最終導(dǎo)致死亡。趙圣明[48]從植物乳桿菌代謝物中分離出細(xì)菌素對(duì)芽孢桿菌具有明顯的抑制作用,經(jīng)細(xì)菌素處理后,蠟樣芽孢桿菌芽孢形成相關(guān)的重要調(diào)控基因sig E、sig F、sig K和sigG的表達(dá)下調(diào),芽孢形成不同階段的芽孢形成基因rac A和cotE等也明顯的下調(diào),該細(xì)菌素能明顯抑制蠟樣芽孢桿菌芽孢的形成。

5 展望

奶牛子宮內(nèi)膜炎一直阻礙著奶牛行業(yè)的發(fā)展,每年給全球造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,在畜牧行業(yè)抗生素作為主要的疾病治療藥物和飼料添加劑被廣泛使用。隨著抗生素的大量使用病原菌抗菌譜的不斷增大,耐藥基因逐漸增多,如何減少抗生素的使用、如何減少耐藥菌的產(chǎn)生,成為人們研究的熱點(diǎn)。子宮健康對(duì)奶牛成功繁育具有非常重要的意義,如何在減少抗生素使用的情況下控制奶牛子宮內(nèi)膜炎的發(fā)生成為奶牛行業(yè)研究的熱點(diǎn)。微生態(tài)制劑以新的理念和方法提出了一種全新的治療和防治策略,其無(wú)毒、無(wú)害等優(yōu)點(diǎn)日益受到科研工作者的重視。微生態(tài)制劑通過(guò)增強(qiáng)機(jī)體免疫力、與病原菌競(jìng)爭(zhēng)性黏附占位、代謝產(chǎn)物抑制病原菌的生存繁殖等達(dá)到防治奶牛子宮內(nèi)膜炎的目的。許多益生菌代謝產(chǎn)物具有抑菌作用,比如細(xì)菌素、小分子肽等,如果能借助宏基因組、轉(zhuǎn)錄組、代謝組等多組學(xué)分析手段,利用基因工程菌將這些抑菌物質(zhì)批量生產(chǎn),定會(huì)給奶牛業(yè)乃至畜牧養(yǎng)殖業(yè)帶來(lái)不可估量的經(jīng)濟(jì)效益。將益生菌和中草藥共同發(fā)酵,發(fā)揮益生菌無(wú)毒無(wú)殘留和中草藥無(wú)耐藥的特性,將成為研發(fā)新型、綠色微生態(tài)制劑的發(fā)展方向。

因此臨床篩選抗菌性強(qiáng),黏附率高,安全性好的益生菌來(lái)降低預(yù)防和治療成本、控制耐藥基因產(chǎn)生、開(kāi)發(fā)綠色全新型微生態(tài)制劑將是未來(lái)研究的主要方向。但是益生菌與子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞的黏附機(jī)制,一些細(xì)菌素、小分子肽抑菌機(jī)制尚不完全清楚,許多空白留待探索。研制一種理想的復(fù)合微生態(tài)制劑既能抑制子宮內(nèi)膜炎病原菌的感染又對(duì)奶牛無(wú)毒無(wú)害作用,具有很大的研究開(kāi)發(fā)前景。一些微生態(tài)制劑的研究成果已經(jīng)在人醫(yī)臨床上展開(kāi)應(yīng)用,尤其在治療女性生殖道疾病和腸道疾病方面應(yīng)用十分廣泛,并且取得患者的公認(rèn)。劑鑒于國(guó)內(nèi)外微生態(tài)制劑的研究熱潮及微生態(tài)制劑在奶牛領(lǐng)域的研究越來(lái)越深入,我們相信通過(guò)微生態(tài)領(lǐng)域和奶牛領(lǐng)域的相互滲透,一定能研究出更好的微生態(tài)制劑,為奶牛行業(yè)、畜牧行業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。