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目的:研究酪蛋白磷酸肽钙磷复合体(Casein phosphopeptide-Amorphic Calcium Phosphate,CPP-ACP)对发酵乳杆菌生长、产酸及粘附的影响,从而进一步弄清CPP-ACP的防龋机制,探讨CPP-ACP作为一种生物防龋制剂的可行性,为其临床运用提供实验理论依据。
方法:
1.将发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)分离株413在BHI琼脂平板培养基中37℃厌氧(80%N2、10%H2、10%CO2)复苏48h,取典型菌落接种于BHI液体培养基,厌氧培养增菌24h。涂片检查为纯培养后,将菌液在4℃以3000r/min离心15分钟,收集细菌,BHI液体培养基调整为OD550nm=0.52的菌悬液。在实验组BHI液体培养基中加入不同浓度(0.5~5.0%(W/V))的CPP-ACP溶液,厌氧培养48h,离心,收集细菌,去上清后加200ul生理盐水,再加入20ul MTT溶液,厌氧孵育4h,12000r/min离心10分钟,去上清后加入150ul二甲亚砜,振荡混匀充分溶解后,吸上清于微孔板中,以酶标仪测量550nm发酵乳杆菌甲臜产物的吸光度A值。
2.将发酵乳杆菌分离株413典型菌落接种于Bm液体培养基,37℃厌养培养增菌18h,离心,收集细菌,无菌生理盐水调整为OD540nm=1.0的菌悬液。按菌液与液体培养基比例为1:10(v、v),将菌液加入初始pH值为7.4,含不同浓度(0.5~5.0%(W/V))CPP-ACP的1%蔗糖培养基中,37℃厌氧培养48h,收集上清液,用精密pH计检测培养基上清液的pH值,计算pH的变化值△pH(初始pH值-终末pH值)。
3.采用Gibbons创立的,以唾液包被的羟磷灰石(Saliva-coated hydroxyapatite,S-HA)形成实验性膜的体外粘附实验模型,将发酵乳杆菌分离株413典型菌落接种于含3.7×105Bq/ml3H-TdR的BHI培养基,厌氧培养18h,离心,收集细菌,用KC1缓冲液洗菌,重悬于含5 mg/ml牛血清白蛋白(BSA)的KC1缓冲液中,分光光度计调整菌液浓度OD540nm=0.5。将菌液加入经不同浓度(0.5~5.0%(W/V))CPP-ACP处理后的S-HA中,室温下以6r/min旋转1.5h,KC1缓冲液洗涤后,加入3ml闪烁液定量观察发酵乳杆菌分离株413在S-HA粘附的情况。
结果:
1.CPP-ACP对发酵乳杆菌分离株413的生长具有抑制作用,发酵乳杆菌分离株413甲臜产物的二甲亚砜溶液吸光度A值随CPP-ACP浓度不同而有差异,且差异具有统计学意义,p<0.01。吸光度A值随CPP-ACP浓度增大而降低,即培养基中发酵乳杆菌的浓度随CPP-ACP浓度的升高而降低,当CPP-ACP浓度达到2.5%以后,吸光度A值处于一个低水平的稳定状态,各组之间的差异不再具有显著性,p>0.05。
2.将发酵乳杆菌加入含不同浓度CPP-ACP的蔗糖液体培养基中厌氧培养48h后,培养物上清液的终末pH值随CPP-ACP的浓度不同而有差异且差异具有统计学意义,p<0.01。培养基上清液的pH值随CPP-ACP浓度的增大而升高,当CPP-ACP浓度大于2.0%时,终末pH位于临界pH5.5以上。而随CPP-ACP浓度的升高,△pH降低,即发酵乳杆菌分离株413的产酸量降低,p<0.01。
3.发酵乳杆菌分离株413对CPP-ACP处理后的S-HA粘附能力明显下降。经各实验浓度(0.5~5.0%(W/V))的CPP-ACP处理S-HA,发酵乳杆菌在处理后的S-HA的粘附量(cpm)与阳性对照组的粘附量(cpm)比较,差异具有统显著性,p<0.01。发酵乳杆菌对CPP-ACP处理的S-HA的粘附量(cpm)随CPP-ACP浓度的升高而降低,都明显低于阴性对照组的粘附量(cpm),粘附抑制率达100%。
结论:
1.CPP-ACP对发酵乳杆菌分离株413的生长具有明显的抑制作用,不同浓度(0.5~5.0%(W/V))的CPP-ACP对发酵乳杆菌分离株413生长的抑制作用不同,当CPP-ACP浓度在2.5%以下时,抑制作用随CPP-ACP浓度的升高而增强;当CPP-ACP浓度达到2.5%以上时,抑制作用不再随着CPP-ACP浓度增加而显著增强,处于一个相对稳定的状态。
2.CPP-ACP对发酵乳杆菌分离株413的产酸也具有抑制作用,且随CPP-ACP浓度的升高抑制作用增强。当CPP-ACP的浓度高于2.0%时可使发酵乳杆菌分离株413培养物的终末pH值高于临界pH值5.5,能有效抑制牙体硬组织的脱矿。
3.CPP-ACP对发酵乳杆菌分离株413在S-HA上的粘附具有抑制作用,随CPP-ACP浓度的升高其抑制作用增强,发酵乳杆菌分离株413对不同浓度(0.5~5.0%(W/V))CPP-ACP处理的S-HA的粘附量(cpm)都明显低于阴性对照组的粘附量(cpm),粘附抑制率达100%。