降尿酸乳酸菌的筛选及其全基因组序列分析

来源 :内蒙古农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:franklee19851126
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目前,治疗高尿酸血症的主要方式是在控制饮食的基础上加以药物治疗。有研究表明,益生菌可以降低人体内的尿酸水平,进而达到防治高尿酸血症的效果。本文以传统乳制品中分离的乳酸菌为研究对象,以乳酸菌降解核苷和抑制黄嘌呤氧化酶的能力为指标,采用高效液相色谱法和尿酸生成法进行筛选,并对筛选出的菌株进行耐酸、耐胆盐、胃肠道耐受性、细胞黏附能力、抗菌能力和药物敏感性评价及分子生物学鉴定。并进一步利用全基因组测序技术对目的菌株进行基因组组分分析,挖掘其遗传信息。通过上述研究获得以下结果:(1)从80株乳酸菌中筛选出7株具有较高嘌呤核苷降解率的乳酸菌,分别为:菌株NL02、NL07、NL27、NL37、NL46、NL59和NL68,肌苷和鸟苷降解率均在74%以上。(2)这7株乳酸菌对黄嘌呤氧化酶的抑制作用试验结果显示,7株菌的胞内与胞外物质对黄嘌呤氧化酶均具有不同程度的抑制作用。其中菌株NL02、NL07、NL27、NL37和NL46的胞内与胞外物质对黄嘌呤氧化酶(XOD)的抑制率较高,均在25%以上,具有良好的黄嘌呤氧化酶抑制能力。(3)对上述5株乳酸菌进行益生潜力检测结果表明,菌株NL02、NL07、NL27和NL37在酸性条件下均有一定的耐受能力;菌株NL02、NL27和NL37的胆盐耐受能力较强;在后续人工胃肠液试验中菌株NL02和NL27表现突出。(4)抗菌能力、细胞粘附能力和药物敏感性试验结果表明,菌株NL02对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和鼠伤寒沙门氏菌均有不同程度的抑制作用;对HT-29细胞粘附能力较强,黏附比为5.56±0.87 CFU/cells;并且对10种抗生素不具备耐药性。菌株NL02经16S r DNA测序分析,被鉴定为罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)。(5)对罗伊氏乳杆菌NL02进行全基因组测序,对并其基因组成、代谢特点及其益生功能等相关基因的信息进行系统解析。结果显示,全基因组包含1个环状染色体和2个质粒,大小分别为2073208和24912、13866 bp,其GC含量分别为38.80%、37.74%、41.25%。全基因组中共有2085个蛋白编码基因(CDSs),综合运用COG、GO、KEGG和CAZy数据库对罗伊氏乳杆菌NL02全基因组进行功能注释,发现其基因组中编码膜运输和碳水化合物代谢相关功能基因较多,表明其具有较强的代谢潜力。并在其基因组上分别找到15个与酸耐受、1个与胆盐耐受、6个与粘附、8个与抗菌物质相关的基因;菌株不存在可移动的遗传性耐药元件;菌株基因组还编码了鸟苷和肌苷代谢的相关酶系,这进一步验证了罗伊氏乳杆菌NL02具有良好的益生特性和降解嘌呤核苷的能力。本研究可为乳酸菌降尿酸的动物或临床试验提供基础数据,也为防治高尿酸血症以及其他尿酸代谢疾病提供优秀的菌种资源。
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