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随着铅污染的不断加剧,铅暴露对人体健康的危害备受关注。通过前期筛选工作,我们得到了一株具有较强的铅吸附能力和较优抗氧化能力的乳酸菌——植物乳杆菌CCFM8661,并利用动物模型的研究,证明该菌株在干预和治疗小鼠铅中毒方面都有显著的效用。大量研究结果表明,肠道为人体吸收重金属铅的主要部位,同时也是乳酸菌发挥其益生作用的主要场所。为进一步解析该菌株在体外和体内减除铅危害的作用机制,本课题从植物乳杆菌CCFM8661吸附铅离子和缓解铅毒性诱导肠细胞损伤的机制入手,首先通过对25株乳酸菌吸附铅离子能力的比较,确认了植物乳杆菌CCFM8661对铅离子的吸附优势。并对该株菌对铅离子的吸附选择性和稳定性进行了探究,结果显示该菌株对于不同二价离子吸附能力的排序如下:Pb2+>Fe2+>Zn2+>Mn2+>Mg2+>Ca2+,其中Fe2+,Mn2+和Ca2+的存在会影响菌体对铅离子的吸附,但菌体仍会优先吸附铅离子。而解吸附试验说明植物乳杆菌CCFM8661对于铅离子的吸附十分稳定,同时表明生物积累效应在菌体对铅离子的吸附过程中起到了一定的作用。扫描电镜的观察结果表征了菌体在铅暴露条件下形态的变化,而透射电镜的观察结果则显示大部分的铅离子被结合于菌体细胞的表面,同时有少部分的铅离子进入了菌体内部。上述结果与组分解析实验结果相印证,证明细胞壁在菌体对铅离子吸附过程中发挥了主要的作用(其铅离子吸附率为73.79%)。利用傅里叶红外光谱及化学掩蔽的处理手段,研究CCFM8661菌体对铅离子吸附过程中涉及的主要基团,结果显示氨基和羧基掩蔽处理后,菌体对铅离子的吸附率分别下降了81.41%和79.11%,说明上述两种基团在此过程中发挥主要作用。利用吸附等温模型和动力学模型拟合植物乳杆菌CCFM8661对铅离子的吸附过程,结果显示Langmuir-Freundlich双模型(R2=0.99)和拟二级动力学(R2=0.99)的拟合度较优。利用人结肠癌细胞系HT-29建立了铅暴露肠细胞模型,发现铅毒性导致肠细胞活性显著下降,并诱导肠细胞活性氧自由基(Reactive Oxygen Species,ROS)水平上升,同时影响肠细胞紧密连接蛋白ZO-1和Occludin的表达,进而破坏肠道屏障的完整性,加剧了机体对于铅的吸收。而利用植物乳杆菌CCFM8661对上述铅暴露的肠细胞进行干预或治疗,能够有效恢复肠细胞的活性,清除铅诱导肠细胞产生的ROS,缓解铅暴露对紧密连接蛋白的破坏,从而对肠道屏障起到有效的保护作用,抑制重金属铅在肠道中的吸收和其毒性效用。本文阐释了植物乳杆菌CCFM8661吸附铅离子及缓解铅毒性导致细胞损伤的机制,论文研究结果为探究乳酸菌缓解重金属毒性的机理及后续深入研究奠定了基础。