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双歧杆菌作为重要的肠道益生菌拥有多种益生功能。通常认为,双歧杆菌定殖于肠道上皮细胞表面是其发挥益生作用的前提条件。并且认为,益生菌必须耐受肠道低pH、高胆盐的环境,同时拥有抑制病原菌生长、较强的粘附能力以及能够代谢不被宿主消化的益生元等生理特性,才可能定殖于肠道。那么,体外生理特性不同的双歧杆菌体内定殖能力会表现出怎样的差异性,二者有怎样的相关性呢?为了探究双歧杆菌体外生理特性与肠道定殖能力的相关性,找出对肠道定殖能力最主要的影响因素,本文首先从婴儿粪便中分离得到双歧杆菌,然后测定其耐酸、耐胆盐、抑菌、粘附、利用低聚糖等生理特性同时采用PCR-DGGE(聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳)技术测定其肠道定殖的能力,最后采用高通量16S rDNA宏基因组测序技术初步验证主要相关因素对双歧杆菌定殖的影响。主要研究结果如下:采用改良MRS培养基分离并结合F6PPK(果糖-6-磷酸盐磷酸酮酶)测定以及16S rDNA鉴定,得到了31株双歧杆菌,其中长双歧杆菌14株,婴儿双歧杆菌3株,短双歧杆菌4株,两歧双歧杆菌3株,动物双歧杆菌3株,青春双歧杆菌3株和假小链双歧1株。31株双歧杆菌耐酸(pH=2.5)、耐胆盐(0.3%牛胆盐)、抑菌(大肠杆菌、沙门氏菌、单增李斯特菌、粪肠球菌、屎肠球菌)、粘附(HT-29细胞)、利用低聚糖(低聚木糖、低聚果糖、低聚半乳糖)的性质各不相同,表现出较强的菌株特异性。采用PCR-DGGE技术研究双歧杆菌在雌性BALB/c小鼠肠道的定殖情况,发现18株双歧杆菌的肠道定殖能力差异很大。长双歧杆菌C6、婴儿双歧杆菌A9、婴儿双歧杆菌H6的定殖能力最强,定殖时间至少达到了12天;其次是短双歧杆菌C11和动物双歧杆菌D8,定殖时间至少为6天;其他菌株几乎没有定殖能力(≤2天)。通过Pearson相关性分析,发现双歧杆菌的定殖能力与耐酸(r=0.613)、耐胆盐(r=0.586)、粘附(r=0.523)特性中度正相关但不具有显著性(P>0.05);与抑菌(大肠杆菌r=0.786)、糖代谢产酸(葡萄糖r=0.713、低聚果糖r=0.796)显著高度正相关(P<0.05),并且菌株的抑菌(大肠杆菌)特性与糖代谢产酸(葡萄糖r=0.732、低聚果糖r=0.743)能力也显著高度正相关(P<0.05)。推测是摄入的双歧杆菌利用宿主体内的营养物质,产生的代谢产物对肠道内的微生物产生了抑制作用,进而使自身具有了定殖的能力。为了验证上述推测,采用16S rDNA宏基因组测序技术研究了双歧杆菌对肠道菌群的影响及低聚糖对双歧杆菌定殖的作用。对测序结果进行PCoA分析,发现灌胃双歧杆菌改变了小鼠肠道菌群的多样性。同时,在门的水平上,放线菌门和厚壁菌门的丰度增加而拟杆菌门的丰度减少;在属的水平上,双歧杆菌和乳杆菌的丰度升高而拟杆菌的丰度降低。停止灌胃之后,双歧杆菌丰度逐渐降低,肠道菌群的组成和丰度也有恢复到灌胃之前状态的趋势。整体而言,双歧杆菌与低聚糖的混合灌胃比单独灌胃双歧杆菌对小鼠肠道菌群的影响更明显。本实验所用剂量的低聚糖(12 mg/天)能够促进双歧杆菌在小鼠肠道内的增殖并延长双歧杆菌的定殖时间(2~8天)。GC-MS测定了各组不同时间点粪便SCFAs(短链脂肪酸)的含量,与对照组相比,灌胃期间双歧杆菌的摄入显著提高了粪便中乙酸(2.20~10.46)、丙酸(1.36~11.54)、丁酸(2.82~5.95)和总酸(6.45~26.46)的含量(μmol/g)。双歧杆菌的摄入对小鼠的体重和血清免疫因子等生理指标没有造成显著的影响(P>0.05)。