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乳酸菌是益生菌的重要成员,具有改善人体或动物肠道微环境,增强机体免疫力的功能。S-层蛋白是附着在一些细菌或古细菌细胞最外层的生物活性分子,其主要功能如作为黏附因子、辅助拮抗病原微生物、分子筛作用以及维持和保护细胞形态等愈发受到关注。目前只有部分乳酸菌S-层蛋白的功能得到证实,大部分菌株的S-层蛋白的功能及作用机制还有待继续研究。本课题的主要研究方法与结果如下:1、通过聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析了不同处理条件下S-层蛋白提取率的变化,得到最优提取条件:5 mol/L酸性LiCl(pH2),37℃,30 min。Sephadex G-75凝胶层析法分离纯化S-层蛋白,采用LC-MS-MS技术,对纯化得到的蛋白进行鉴定,得到蛋白精确分子量为46.542 kDa,等电点为9.59。2、通过模拟人体胃肠道环境,研究嗜酸乳杆菌CICC6074在模拟胃肠液中的存活率,以及去除S-层蛋白前后,嗜酸乳杆菌对胃肠道耐受性的变化情况。结果显示,未去除S-层蛋白的嗜酸乳杆菌经人工胃液和肠液处理4h后,菌体存活率分别下降了 18.5%和26.8%,总体仍保持在较高的水平;去除S-层蛋白后,菌体存活率分别下降了 40.1%和26.9%。说明嗜酸乳杆菌CICC 6074具有良好的胃肠道耐受性,且S-层蛋白的存在有利于提高嗜酸乳杆菌CICC 6074在胃液中的存活率,而对其在肠液中的存活率没有显著影响。通过SDS-PAGE法直观地比较等量嗜酸乳杆菌经模拟胃肠液处理前后,提取的S-层蛋白的含量变化,考察S-层蛋白的酶耐受作用。经胃蛋白酶与胰蛋白酶作用后,嗜酸乳杆菌CICC6074S-层蛋白的含量均有所减少,但是仍有大量的S-层蛋白存在。结果表明嗜酸乳杆菌CICC 6074的S-层蛋白具有良好的耐酶能力,有助于乳酸菌在胃肠道环境中发挥益生功能。3、通过建立大鼠溃疡性结肠炎(Ulcerative Colitis,UC)模型,研究S-层蛋白介导的嗜酸乳杆菌对肠道的抗炎作用。相对于模型组的各指标,去除与未去除S-层蛋白的嗜酸乳杆菌干预组的各指标变化如下:肠上皮细胞凋亡率分别下降了约37.0%和54.5%;细胞凋亡关键酶Caspase-3的表达量分别下降了 21.8%和49.0%;Caspase-8的表达量分别下降了 23.8%和44.4%;UC大鼠血清中TNF-α水平分别下降了 9.3%和20.8%;IL-6水平分别下降了 7.9%和11.1%;IL-8的水平分别下降了 6.9%和18.0%。数据表明未去除S-层蛋白的嗜酸乳杆菌比去除S-层蛋白的嗜酸乳杆菌具有更加显著的免疫调节作用(P<0.01),说明嗜酸乳杆菌可以通过调节肠道免疫来缓解炎症,且S-层蛋白在此过程中发挥了重要作用。4、选用小鼠腹腔巨噬细胞RAW264.7为模型,评价嗜酸乳杆菌S-层蛋白对巨噬细胞的免疫调节作用。结果表明,嗜酸乳杆菌S-层蛋白可以提高巨噬细胞的吞噬活性,促进免疫信号分子NO的释放、调节细胞因子TNF-α、IL-6、IL-8的表达水平,且对各个指标的影响都与S-层蛋白的浓度有关。本次课题初步研究了嗜酸乳杆菌S-层蛋白的基本生理特性,对S-层蛋白的提取条件进行了优化,探索了S-层蛋白在提高嗜酸乳杆菌的胃肠道耐受性过程中发挥的作用,研究了S-层蛋白介导的嗜酸乳杆菌对UC的抑制效应与S-层蛋白对巨噬细胞的免疫调节作用,意在阐明S-层蛋白的抑炎作用和其调节免疫功能的效应,为嗜酸乳杆菌及其S-层蛋白应用于开发功能食品、药品等提供理论依据。