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益生菌是指一类活的,摄入足够量能够对宿主产生有益作用的微生物。它们大多来源于人或动物肠道的正常菌群,涉及乳杆菌、双歧杆菌、肠球菌、乳球菌、明串珠菌等多个菌属,通过补充人体消化道内的有益微生物,改善消化道菌群平衡而对人体产生有益作用。本文对益生菌安全性和免疫调节作用进行了研究。文章分为两个部分:
第一章,从表型和基因型两个方面分析了国内市场商品中所含益生菌对常用抗生素的耐药性现状,由此作为益生菌相关产品安全性评价的指标,并为益生菌食品药品相关法规的制定提供一定的依据。从市场上的食品和药品中分离到共41株商品化乳酸菌,通过生化反应和分子生物学方法的鉴定,将41株乳酸菌鉴定至种的水平。先采用纸片法药敏试验初步筛选菌株对16种常用抗生素的耐药表型。而后通过E-test法检测耐药菌株的MIC。抽提耐药菌株的基因组DNA,用PCR法筛查了共57个相应的耐药基因。在检测的41株菌中:所有菌株都对氯霉素、四环素、氨苄西林、阿莫西林/克拉维酸、头孢噻吩和亚胺培南敏感。8株菌对万古霉素耐药(19.5%)。17株菌对环丙沙星耐药(41.5%)。22株菌对庆大霉素耐药(53.7%)。1株菌对红霉素耐药(2.4%)。1株菌对头孢噻肟耐药(2.4%)。5株菌对利福平耐药(12.2%)。20株菌对阿米卡星耐药(48.8%)。2株菌对链霉素耐药(4.9%)。5株菌对杆菌肽耐药(12.2%)。28株菌对甲基苄氨嘧啶/磺胺甲基异噁唑耐药(68.3%)。PCR法筛查出2株植物乳杆菌携带vanX基因,1株肠球菌携带msrC基因,以及1株链球菌和1株乳球菌携带dfrA基因。结果提示,国内市场上食品药品用益生菌对一些常用的包括抗革兰阳性菌的抗生素存在着耐药现象,并有一部分菌株携带耐药基因,而耐药基因潜在的可转移能力会对食品安全构成潜在的危害。
第二章,从细胞水平研究了益生菌Bifidobacterium lactisHN019与人类小肠上皮细胞INT-407之间的相互作用,尤其对益生菌对细胞的免疫调节机制进行了初步研究。首先对Bifidobacterium lactisHN019黏附于INT-407的能力进行了评价,并进一步从形态学角度观察了Bifidobacterium lactis HN019对INT-407的影响,其次从核酸和蛋白水平检测了益生菌刺激细胞产生细胞因子的能力,并对INT-407细胞表面的Toll样受体在HN019的作用下的表达变化进行了检测分析。结果发现,Bifidobacterium lactis HN019能够有效黏附于INT-407细胞,还能够被INT-407细胞所内化,并能够明显减少肠道病原菌Salmonella typhimuriumATCC14028对INT-407细胞的黏附。以Salmonella typhimurium ATCC14028预处理细胞后,细胞的炎症相关因子IL-1β、IL-8、TNF-α均被诱导上调为8.73、47.97和9.3倍,而Bifidobacterium lactis HN019能明显降低这些炎症相关细胞因子的表达至2.6、0.89和0.37倍,并保持在相对较低的表达水平。以Bifidobacterium lactis HN019预处理的实验组,炎症因子的基因表达与对照无明显差异,再加入Salmonella typhimuriumATCC14028刺激后,IL-1β和IL-8的表达虽也能够被上调,但与Salmonella typhimurium ATCC14028单独刺激相比,表达量分别下降1.33和5.01倍。在Bifidobacterium lactis HN019单独对肠道上皮细胞作用时,能够降低IL-8的表达,基本不影响影响IL-1β、TNF-α的分泌。结果还发现,INT-407细胞在蛋白水平不表达TLR2受体,Bifidobacterium lactisHN019能够上调TLR4的表达。以上结果提示,Bifidobacterium lactisHN019能够有效抑制病原菌Salmonella typhimurium ATCC14028的定植,并可能通过对炎症因子的调控下调病原菌引起的炎症反应,而在Bifidobacterium lactis HN019单独作用时则不刺激肠道上皮细胞的细胞炎症因子的产生,这为益生菌Bifidobacterium lactis HN019株在维持肠道稳态的功能方面提供了理论基础。此外,本研究还发现,Bifidobacteriumlactis HN019能够通过上调TLR4的表达增加INT-407细胞对革兰阴性菌的敏感性,并且肠道中TLR2不是起主要作用的免疫受体。