具有拮抗空肠弯曲杆菌功效的乳酸菌的研究

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空肠弯曲杆菌(Campylobacter jejuni)是全球范围内感染性腹泻常见的食源性病原菌,易引发食品安全问题并严重威胁人类健康。目前主要采用抗生素来防治C. jejuni感染,但会伴随出现C. jejuni耐药性及机体内药物残留问题,有研究表明益生菌能够有效干预病原菌感染,因此,本文为了研究益生菌对C. jejuni的拮抗作用,从不同来源的样品中筛选具有拮抗C. jejuni作用的乳酸菌,考察了乳酸菌干预C. jejuni感染肠道上皮细胞的能力,研究其抑菌物质的性质和益生特性。以传统发酵食品、健康婴儿粪便及食品生物技术中心保藏菌种为筛选源,得到118株乳酸菌,通过考察乳酸菌发酵上清液对C. jejuni生长的抑制作用以及乳酸菌对肠上皮细胞HT-29的粘附性能,筛选得到4株具有潜在拮抗C. jejuni作用且粘附性能良好的乳酸菌,分别为菌株N8、N9、ZL4和Lactobacillus plantarum ZL5。经过16S rDNA鉴定,确定菌株N8和N9为Lactobacillus plantarum,ZL4为Lactobacillus casei。初步探讨了乳酸菌发酵上清液中的抑菌成分,结果表明乳酸菌代谢产物具有热稳定性,对过氧化氢酶、蛋白酶K和胰蛋白酶敏感度低。当调节上清液pH至6.5后,抑菌活性显著下降。有机酸含量分析表明乳酸是主要的代谢产物。研究认为这4株乳酸菌发酵上清液的抗菌能力依赖于上清液中的代谢产物(如乳酸、类抗生素物质)并受pH的影响。考察了乳酸菌在共培养体系中对C. jejuni生长的抑制作用,结果表明在共培养48h后,C. jejuni的活菌数下降了一个数量级,说明该4株乳酸菌能够有效抑制C. jejuni的生长活性。采用肠上皮细胞HT-29,考察了乳酸菌活菌干预C. jejuni感染细胞的能力。结果表明4株乳酸菌均能通过排阻、竞争和替代作用有效抑制C. jejuni粘附、侵袭HT-29细胞。抑制程度各有差异,总的来说L. casei ZL4和L. plantarum ZL5的干预效果优于L.plantarum N8和L. plantarum N9。此外,在干预C. jejuni感染细胞作用机制上表现出菌株差异性。研究了乳酸菌对模拟胃肠道环境的耐受性及表面疏水性,4株乳酸菌在pH为2.0的人工胃液中培育2h后,活菌数达到107CFU/mL。在人工肠液中经过2h培养后,活菌数变化不大,可见这4株乳酸菌对人工胃液和肠液的耐受性良好。疏水性测定结果显示4株乳酸菌的表面疏水性分别在38.55-56.20之间,其中L. casei ZL4的疏水性最强,其次是L. plantarum N9,L. plantarum N8和L. plantarum ZL5的疏水性相差不大。这一结果与4株乳酸菌的粘附性能结果具有一定的相关性。研究了乳酸菌对益生元的利用能力,结果表明该4株乳酸菌均能利用低聚果糖、低聚半乳糖、低聚木糖、低聚麦芽糖和水苏糖,其中对低聚半乳糖的利用效果最好。以上研究结果表明,筛选出的4株乳酸菌具有拮抗C. jejuni的功能,是潜在的益生菌,可进一步用于干预C. jejuni感染的相关研究。
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