泡菜源乳酸菌筛选及其合生元干预小鼠溃疡性结肠炎的效果研究

来源 :四川农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jianfei
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传统四川泡菜是重要的益生乳酸菌资源库,其中的乳酸菌具有耐盐、耐酸和较强的胃肠道生存能力等特性,因此发掘传统泡菜中的优良益生菌种用于功能食品的开发具有广阔前景。近年来,我国溃疡性结肠炎患者逐年递增,许多治疗药物及治疗手段具有严重的副作用。研究和开发用于改善及预防溃疡性结肠炎的功能性食品合生元备受关注。本课题从传统四川泡菜老卤水筛选分离出具有潜在肠道黏附特性的植物乳杆菌HC-1(Lactiplantibacillus plantarum HC-1)和乳酸片球菌HC-2(Pediococcus acidilactici HC-2),通过益生元筛选,将其与水苏糖和低聚半乳糖复配成合生元制剂;通过饲喂小鼠试验从炎症细胞因子和肠道屏障两方面探讨了该合生元制剂对DSS诱导的小鼠溃疡性结肠炎的预防和改善效果,以期开发安全有效、适宜溃疡性结肠炎患者的功能性食品。本研究的主要结果如下:(1)从30份传统四川泡菜老卤水中共筛选分离出37株乳酸菌,经革兰氏染色及分子生物学鉴定,确定其中27株为植物乳杆菌,2株为短乳杆菌(Lactobacillus brevis),4株为乳酸片球菌(Pediococcus acidilactici),4株为戊糖片球菌(Pediococcus pentosaceus)。通过测定菌株自聚集率、表面疏水率、与致病菌共聚集率,评价37株乳酸菌潜在肠道黏附能力,试验结果表明:植物乳杆菌HC-1和乳酸片球菌HC-2的自聚集率和表面疏水率分别在29株乳杆菌和8株片球菌中最高,其中,HC-1和HC-2的自聚集率分别为88.0%和95.2%,表面疏水率分别为28.2%和80.3%;HC-1和HC-2与金黄色葡萄球菌ATCC25923的共聚集率分别为61.3%和26.0%,与和大肠杆菌ATCC25922的共聚集率分别为46.4%和20.0%。两株乳酸菌在模拟胃肠道环境中存活率均高于95.0%,具有较强的胃肠道耐受能力。利用13种临床常用抗生物素进行药敏试验表明:HC-1和HC-2均对青霉素G具有耐受性,HC-2对阿莫西林/克拉维酸表现中间敏感,两株乳酸菌均不具有多重耐药性。选用7种益生元进行HC-1和HC-2可利用碳源筛选试验,结果表明:HC-1和HC-2均能利用水苏糖和低聚半乳糖作为碳源,且生长良好。(2)将植物乳杆菌HC-1、乳酸片球菌HC-2与水苏糖、低聚半乳糖复配成合生元制剂干预DSS诱导的小鼠溃疡性结肠炎,结果显示:与CON正常对照组和DSS模型组相比,合生元制剂的干预能够显著降低DSS诱导的小鼠疾病活动指数(DAI),缓解DSS诱导的溃疡性结肠炎小鼠食欲下降、体重下降和结肠缩短等症状;对小鼠结肠进行HE染色观察及MPO值测定发现,合生元制剂的干预减轻了DSS诱导引起的小鼠结肠黏膜炎性细胞浸润,降低了DSS诱导引起的结肠的MPO活性;测定血清中的促炎因子IL-1β、IL-6、TNF-α及抑炎因子IL-10结果显示:合生元制剂的干预降低了DSS诱导的小鼠血清中促炎因子IL-1β、IL-6、TNF-α的含量,提高了DSS诱导小鼠血清抑炎因子IL-10的含量;采用Weston Blot检测小鼠结肠上皮细胞紧密连接蛋白ZO-1和Occludin的表达量发现,合生元制剂的干预提高了DSS诱导的结肠炎小鼠肠道中这两种蛋白的表达量,增强了肠道黏膜的屏障功能;通过对各组小鼠结肠的菌群分析发现:在α多样性方面,DSS模型组和HY-1合生元干预组与CON正常对照组小鼠结肠在物种多样性和物种均匀度方面存在显著性差异,相较于CON正常对照组,DSS模型组和HY-1合生元干预组小鼠结肠的物种多样性和物种均匀度更高,而在物种丰富度方面,三个试验组没有显著性变化;在物种组成方面,CON正常对照组小鼠结肠的物种共分为8个门、32个属,DSS模型组分为8个门、29个属,HY-合生元干预组分为8个门、29个属,在门水平上,拟杆菌门(Bacteroidete)、变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicute)是各组小鼠结肠中的绝对优势菌,在所有菌门中丰度占比超过92.7%,合生元制剂的干预降低了溃疡性结肠炎小鼠结肠中拟杆菌门和变形菌门的丰度,提高了厚壁菌门的丰度,在属水平上,提高了副杆菌和普雷沃氏菌的丰度,降低了志贺氏菌、脱硫弧菌和拟杆菌的丰度。总体来看,该合生元制剂对DSS诱导的小鼠溃疡性结肠炎具有明显的预防和缓解作用。
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