植物乳杆菌P101缓解小鼠酒精性肝损伤的机制及其菌剂制备

来源 :南昌大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xdt1973
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乳酸菌主要存在于乳制品、发酵的肉和鱼、酸面团和自然发酵果蔬等营养丰富的环境中,因其具有较好的抗炎、抗氧化等功能,而被广泛用于多种疾病防治的研究。过度饮酒是肝脏发病率升高和死亡人数占比增加的重要因素,许多成年男性都会饮酒,长期过度饮酒会诱导机体氧化应激反应增加,并导致肝脏损伤。本研究旨在从不同来源的传统发酵食品中筛选出一株具有较高抗氧化活性和益生性能的乳酸菌,并探究该乳酸菌缓解小鼠酒精性肝损伤的机制,最后将其制备成菌剂。各章内容分述如下:第一章:介绍了乳酸菌的功能及应用,综述了乳酸菌缓解酒精性肝病主要机制的研究进展。第二章:旨在从不同地区收集到的传统发酵食品中,筛选出具有较高抗氧化活性的乳酸菌。通过分离纯化、革兰氏染色和触酶实验,初步筛选出乳酸菌。此外,以公认抗氧化活性较好的鼠李糖乳杆菌GG(LGG)作为参照,选择1,1二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、自由基清除能力、还原L-半胱氨酸活性、羟自由基清除能力、抗脂质过氧化能力,进行体外抗氧化评价。结果表明,菌株SC09、SLJ03、SDJA01、P101相比LGG具有更高的体外抗氧化活性。进一步16S r DNA测序和NCBI数据库比对结果表明,SC09、SLJ03、SDJA01、P101与植物乳杆菌相似度大于99%。因此,以上4株菌被鉴定为较高氧化活性的植物乳杆菌。第三章:旨在从4株较高抗氧化活性的植物乳杆菌中筛选出一株安全和益生性能较好的菌株,通过抗生素敏感性、生物胺活性和溶血活性评价了植物乳杆菌的安全性。此外,通过抑菌性能、耐酸耐胆盐能力和自凝集能力评价乳酸菌的益生特性。安全性评价结果表明,4株植物乳杆菌对氨苄青霉素、庆大霉素、氯霉素、红霉素都具有敏感性,而不具有氨基酸脱羧酶活性和溶血活性。益生性评价结果表明,4株植物乳杆菌均具有较好的抑菌性能以及耐酸耐胆盐能力和自凝集能力,而植物乳杆菌P101相比其他菌株,表现更突出的耐酸耐胆盐能力和自凝集能力,在p H为3的培养基中孵育2 h存活率为82.97%,在含0.3%牛胆盐培养基中孵育3 h存活率为88.21%。因此,植物乳杆菌P101表现出更好的益生性。第四章:旨在阐明植物乳杆菌P101缓解酒精性肝损伤的机制,通过慢性喂养加单次急性暴露酒精(NIAAA)法获得酒精性肝损伤模型小鼠,同时分别干预植物乳杆菌P101(108 CFU/只)和维生素C(Vc=200 mg/kg)。结果发现,酒精模型组小鼠血清中总甘油三酯(TG)、丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)、碱性磷酸酶(ALP)水平与对照组相比,显著增加。肝脏组织病理学分析结果显示,酒精摄入能够诱导肝脏脂肪变性和局灶炎症,而植物乳杆菌P101和维生素C的干预能够显著降低肝功能指标水平,并且改善肝脏脂肪变性和局灶炎症。此外,酒精摄入能够诱导肝脏产生氧化应激反应并导致肝细胞凋亡,而植物乳杆菌P101的干预能激活红系衍生核转录相关因子2/血红素氧合酶(Nrf2/HO1)抗氧化信号通路以及细胞凋亡相关基因和蛋白的表达。因此,植物乳杆菌P101通过激活Nrf2/HO1信号通路,缓解了酒精诱导的肝损伤。第五章:旨在获得植物乳杆菌P101高密度菌体并将其制备成菌剂,通过单因素优化MRS培养基中的碳源、氮源、培养基初始p H和接种量,并在单因素优化基础上进行正交优化。此外,通过真空冷冻干燥技术将植物乳杆菌P101制备成菌剂。优化结果发现,3%葡萄糖、0.75%酵母浸粉和2.25%大豆蛋白胨、培养基初始p H=6.2、3%接种量为植物乳杆菌P101最佳的发酵组合条件,该条件下活菌对数值为10.58±0.04,相比未优化前,活菌数提高了一个数量级。此外,植物乳杆菌P101菌剂存活率可达52.24%。以上结果表明,优化培养条件可大大提高活菌数量,为菌剂制备提供能更好的基础。综上所述,本研究从不同传统发酵食品中筛选出了一株具有较高抗氧化活性的植物乳杆菌P101,其安全和益生性能较好,并发现其可通过激活Nrf2/HO1抗氧化信号通路来缓解酒精诱导肝损伤。此外,将高密度植物乳杆菌P101菌体制成粉剂,其在防治酒精性肝病具有潜在功效。本研究为开发一种缓解酒精性肝损伤的植物乳杆菌P101菌剂提供强有力的理论依据。
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