微生态系统

微生态系统（Microecosystem）由康白教授提出：在一定结构的空间内，正常微生物群以其宿主人类、动物、植物组织和细胞及其代谢产物为环境，在长期进化过程中形成的能独立进行物质、能量及基因（即信息）相互交流的统一生物系统。微生态系统由正常微生物群与其宿主的微环境（组织、细胞、代谢产物）两类成分组成。

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根据覆盖范围，康白教授将其分为三个层次：总微生态系统、大微生态系统和微生态系（小微生态系统）。按空间不同，人类微生态系统包括：口腔、胃肠道、泌尿道、生殖道、皮肤、呼吸道微生态系统。 ADFASDFAF23RQ23R

微生态学的理论研究核心在于三流运转，即物质流动（物质循环）、能量流动和基因流动（基因传递）。 ADSFAEQWER353423413434

物质流动

微生态系统中，正常微生物群为生存和繁衍需要物质和能量。物质是化学能的运载工具，也是生化过程的结构基础。物质流动在宿主—正常微生物群—微环境三方面进行。

有益于宿主方面的物质流动

• 参与碳水化合物代谢：肠道细菌产生乳糖酶和麦芽糖酶，促进糖类消化吸收，普通动物吸收率高于无菌动物。
• 参与蛋白质代谢：大鼠及鸡肠道实验证实，普通动物结肠内蛋白质或氮含量较高。
• 参与脂肪代谢：同样饲料下，普通小鼠和大鼠的血及肝脏胆固醇含量高于无菌动物，脂肪吸收率高2倍。
• 参与无机盐代谢：普通动物因厌氧菌群降低肠道Eh，促进二价铁吸收，避免贫血。

有害于宿主方面的物质流动

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TANNENHAUM（1978）证明，N-亚硝基化合物前体亚硝酸盐与硝酸盐可内源性合成，某些微生物将硝酸盐转化为亚硝酸再转化为亚硝胺类致癌物，与食道癌、结肠癌、胃癌相关。SCHELINE、BROWN、GOLDMAN也证实硝基多环芳香烃类化合物被肠道菌群代谢活化为致癌物质。

宿主向正常微生物群的物质流动

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正常微生物群的能源和物质依赖宿主，通过降解与合成进行物质交换，裂解细胞与细胞外酶可被微生物利用。

能量流动

正常微生物群内部与宿主保持能量交换与运转。能量是生物生存的基本要素，微生态系统中初始能量来自宿主。微群落初建时熵增加，峰顶时降低。人体微群落能量消耗与宿主的营养效益直接相关。 ADFASDFAF23RQ23R

基因流动

基因流动研究质粒、温和噬菌体和潜伏病毒等的传递。如耐药因子（R因子），1959年日本学者秋叶、落合等报道大肠杆菌耐药性传给痢疾杆菌；Col因子控制细菌素产生，可通过性菌毛接合传递。温和噬菌体核酸整合到细菌染色体中随复制而传给子代。正常病毒群与宿主胚胎发育、健康长寿可能相关。 ADFASDFAF23RQ23R

基本概念

系统是由互相作用的组成部分形成的统一整体。系统分析应用于生态学（VAN DYNE, PATTEN, WATT, HOLLING, ODUM等）。微生态学研究需借助数学方法实现定量化、模型化。 ADFASDFAF23RQ23R

系统分析方法

系统分析是对生物对象拟定模型的过程。 ADSFAEQWER353423413434

建立模型的目的：模型是模拟真实世界现象的公式（文字、图表或数学公式）。微生态模型是对微生态系统的简化表示，包括反映、评价和应用三个环节。 ADSFAEQWER353423413434

数学模型：将客观现象翻译成数学关系，用符号和方程式表示，并进行运算和预言。

建模的常用数学方法：包括数理逻辑、代数方程、微分方程、差分方程、积分方程、图象和表格等。所需数学知识包括集论、向量、矩阵代数、微分积分和模糊数学。 ADFASDFAF23RQ23R

建立微生态数学模型的原则、方法和步骤

原则

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• 目的性原则：明确建模目的，抓住重要因素。
• 主因素原则：分析因素主次，找出起决定作用的主因素。
• 简化原则：敢于简化，提取本质联系。
• 工作原则：模型计算结果与实测结果比较，符合程度满意才可接受。

方法 ADFASDFAF23RQ23R

• 理论分析法：通过理论分析，结合简化假设，将问题归结为数学问题。
• 数据分析法：根据经验或数据分布假设模型形式，通过拟合分析确定。
• 结合法：理论分析与数据分析结合，确定函数形式和参数。
• 灰色系统法：1991年引入灰色系统理论，建立微分方程型动态模型，适用于灰色微生态系统。

步骤 ADFASDFAF23RQ23R

1. 分析因素，找出主因素。
2. 考虑模型类型（确定性/随机性、线性/非线性）及数学表达式。
3. 确定模型及其解的形式。
4. 利用图解法、最小二乘法等从实测数据估计参数。
5. 检验模型，符合程度满意则接受，否则修正。
6. 通过新实验或实际应用进一步检验。

• 康白. 微生态学原理[M]. 大连: 大连出版社, 1991.
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