微生态学

（1）微生态学的起源与发展　微生态简而言之就是指微观系统的生态环境和关系，包括分子生态、动植物微观生态（细胞、肠道等中的微观因素及其相互关系）、遗传尺度上的微观生态（包括 DNA 之间的关系及其存在的环境、细胞中各组分之间的环境及相互关系等），还有宇宙学中，相对于偌大的宇宙来说，地球、太阳系等无非就是沧海一粟，在宇宙尺度上来说那也是一种微观生态。总而言之，微观生态既有相对性也有绝对性。微生态学是研究人体内正常微生物的结构、功能以及与其宿主相互关系的学科，是生命学的重要组成部分。最早在 1977 年德国 VolkerRush 提出了微生态学，并在德国汉堡成立第一家微生态学研究所起，经过 50 年的发展，微生态学研究逐渐发展成为一门新兴学科而令人瞩目。微生态学是生命科学的分支，作为一门研究生物体正常微生物群与其宿主相互依赖、相互制约规律的科学，它涉及生物体与其内环境（包括微生物、生物化学和生物物理环境）相适应的问题，与人类健康密切相关。人类医学经历了治疗医学和预防医学，正在向保健医学迈进，微生态学则是保健医学的理论和实际应用的基础学科。

（2）微生态学的组成　在生物进化过程中，微生物与其宿主（人、动物、植物及微生物）以及它们的生活环境之间，由于长期相互适应，生物宿主的体表与体内分布着一定种类和数量的形成一个生态系并保持生态平衡的特定微生物群，称之为正常菌群（normal flora），为微生态学的主要研究组成。正常菌群分布于人体体表以及与外界相通的腔道，分布部位有皮肤、呼吸道、外耳道、消化道（口腔、胃、空肠、回肠、结肠）、鼻腔、泌尿生殖道等，其中以肠道最多。这些微生物在长期的进化过程中和人形成共生关系。许多微生物对人不仅无害，而且有益。正常菌群中以肠道菌群最具有代表性，研究最有成效。肠道细菌总数可达到 1×1014个，为人体细胞总数的 10～20 倍，其中至少包括 14 个菌属（类杆菌、双歧杆菌、乳杆菌消化球菌、消化链球菌、肠球菌、肠杆菌等），共 400～500 种细菌，90%～99.9% 是厌氧菌（双歧杆菌、乳杆菌等），肠杆菌、肠球菌等需氧菌数量极少。

正常菌群有许多重要的生理功能：① 菌群之间生物的拮抗作用，正常菌群在人体某一特定部位黏附、定植和繁殖，形成一层菌膜屏障，通过拮抗作用，抑制并排斥过路菌群的入侵和群集，调整人体与微生物之间的平衡状态；② 免疫作用，正常菌群能刺激宿主产生免疫及清除功能；③ 排毒作用，如双歧杆菌能使肠道内过多的革兰氏阴性杆菌下降到正常水平，减少内毒素的吸收；④ 抗肿瘤作用，能降解、清除体内的致癌因子，激活体内的抗肿瘤细胞因子等；⑤ 抗衰老作用等。肠道菌群除了上述功能之外，对人体还有营养作用，人体肠道的正常微生物如双歧杆菌、乳酸杆菌等能合成多种人体生长发育必需的维生素，如 B 族维生素（维生素 B1、维生素 B2、烟酸、泛酸、维生素 B6、维生素 B12）、维生素 K 等，还能利用蛋白质残渣合成非必需氨基酸，如天冬氨酸、丙氨酸、缬氨酸和苏氨酸等，并参与糖类和蛋白质的代谢，同时还能促进铁、镁、锌等矿物元素的吸收。