植物乳桿菌ZDY2013的益生性、酸應(yīng)激機(jī)制和對(duì)小鼠腸道菌群影響的研究.pdf

1、乳酸菌是一類(lèi)調(diào)節(jié)胃腸道微生態(tài)平衡，促進(jìn)宿主健康的益生菌。雖然我國(guó)乳酸菌菌種資源豐富，然而與國(guó)外研究相比，在具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、良好益生特性和壓力耐受性的益生菌菌株研究和開(kāi)發(fā)方面，尚有差距。
　　本文從中國(guó)傳統(tǒng)發(fā)酵食品（酸豆角）中分離獲得一株植物乳桿菌ZDY2013，評(píng)價(jià)了ZDY2013對(duì)酸、膽鹽、模擬胃腸液的耐受性，以及藥敏性和抗菌能力。結(jié)果表明，ZDY2013能夠在pH3.5的MRS中正常生長(zhǎng)，在pH2.0的MRS和在0.3％膽鹽

2、的MRS中保持較高的存活率。在模擬胃腸液轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中，ZDY2013的存活率高達(dá)65.84%。此外，經(jīng)過(guò)MRS發(fā)酵24 h，ZDY2013的多糖產(chǎn)量高達(dá)204±7.68 mg/L，pH降至3.5以下。ZDY2013的發(fā)酵上清液能夠抑制包括單增李斯特菌、沙門(mén)氏菌在內(nèi)的8種食源性致病菌，其對(duì)部分抗生素具有耐受性，提示能與抗生素聯(lián)用，用來(lái)調(diào)節(jié)腸道菌群。
　　鑒于植物乳桿菌ZDY2013突出的耐酸性能，本文進(jìn)一步分析了其耐酸機(jī)制。分別通過(guò)氣

3、相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）和反轉(zhuǎn)錄熒光定量PCR（RT-qPCR）技術(shù)分析了 ZDY2013在酸性條件下的細(xì)胞膜脂肪酸和相關(guān)基因 mRNA水平的變化。結(jié)果表明，ZDY2013能夠在酸壓力下調(diào)整細(xì)胞膜的脂肪酸組成和結(jié)構(gòu)，并能通過(guò)調(diào)節(jié)基因的轉(zhuǎn)錄，改變其表達(dá)水平。脂肪酸改變主要表現(xiàn)為飽和脂肪酸/不飽和脂肪酸的比例提高，多不飽和脂肪酸/總脂肪酸的比例降低。此外， ZDY2013在酸壓力下調(diào)控了質(zhì)子移位酶和谷氨酸脫羧酶基因的轉(zhuǎn)錄水平，同時(shí)還調(diào)

4、控了產(chǎn)堿酶（精氨酸途徑）基因的轉(zhuǎn)錄水平。糖酵解酶、脂肪酸合成酶和伴侶蛋白等基因的轉(zhuǎn)錄水平也發(fā)生了相應(yīng)的差異表達(dá)。精氨酸代謝途徑中基因的轉(zhuǎn)錄水平顯著提高，其中鳥(niǎo)氨酸氨甲酰轉(zhuǎn)移酶基因 argF、精氨基琥珀酸合成酶基因 argG、精氨酸分解代謝調(diào)節(jié)酶基因 argR分別發(fā)生了17.90，5.26，3.41倍的上調(diào)，提示精氨酸代謝通量的提高與植物乳桿菌ZDY2013在酸壓力下的應(yīng)對(duì)機(jī)制相關(guān)。
　　通過(guò)小鼠灌胃試驗(yàn)，應(yīng)用PCR-DGGE，qP

5、CR等技術(shù)分析了ZDY2013對(duì)小鼠腸道菌群的調(diào)節(jié)作用。PCR-DGGE結(jié)果表明，ZDY2013對(duì)正常小鼠的菌群結(jié)構(gòu)具有明顯調(diào)節(jié)作用，主要表現(xiàn)為菌群結(jié)構(gòu)和多樣性的變化。其中，盲腸區(qū)的變化最為顯著，菌群豐富度顯著上升（p<0.05）。PCA分析結(jié)果表明，ZDY2013灌胃組和對(duì)照組的數(shù)字化小點(diǎn)分歸至不同的區(qū)域。熒光定量 PCR結(jié)果顯示， ZDY2013灌胃組小鼠的腸道菌群結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著變化，乳桿菌屬和雙歧桿菌屬等有益菌的數(shù)量升高，腸桿菌等