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《江南大学》 2018年
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产细菌素乳酸菌对小鼠肠道微生态的影响

俞赟霞  
【摘要】:肠道菌群是决定宿主健康的重要因素,肠道微生态的非正常改变可能会导致宿主多种疾病的发生。部分乳酸菌已被证明可通过调节肠道菌群以改善肠道环境,促进宿主健康。除了乳酸菌产生的有机酸被广泛研究外,乳酸菌所产细菌素在其影响宿主肠道微生态及健康方面的研究却少有涉及。细菌素产生能力是乳酸菌的重要特征之一,在其发挥致病菌拮抗作用时具有重要的意义。然而随着乳酸菌在人们日常生活中越来越多的使用,乳酸菌所产细菌素是否会对健康宿主肠道微生态产生影响就成为亟待解决的问题。本研究旨在分析产与不产细菌素的乳酸菌在正常小鼠体内对肠道微生态及健康的影响,从而解析乳酸菌所产细菌素对正常宿主的潜在作用,为功能性乳酸菌的开发提供理论依据和数据支持。主要研究结果如下:本研究选择经本实验室多次传代后的细菌素突变株—嗜酸乳杆菌CCFM 720与其出发菌株—嗜酸乳杆菌JCM 1132作为一对严格的产与不产细菌素的菌株,同时利用牛津杯双层平板法,结合有机酸、过氧化氢作用的排除、蛋白酶敏感实验以及生长曲线、代时以及耐酸耐胆盐能力的测定,确定了另外5对来自不同种属的产与不产细菌素的乳酸菌。进一步通过灌胃正常小鼠来研究产细菌素乳酸菌对正常宿主的肠道菌群结构及代谢产物,相关免疫、生化指标的影响。首先,灌胃后小鼠的饮水量及摄食量的变化结果表明,虽然乳酸菌产细菌素与否同小鼠饮水量及摄食量的变化没有绝对的相关性,但产特定细菌素的乳酸菌(嗜酸乳杆菌CCFM 720及嗜酸乳杆菌JCM 1132)的存在会对小鼠的饮水量及摄食量造成影响,然而该影响并未对小鼠体重增量造成影响。第二,通过对灌胃后小鼠肠道菌群结构影响的分析发现:大部分乳酸菌对正常小鼠肠道菌群的α多样性无影响,仅有的个别乳酸菌所引起α多样性指数的改变尚不能归因于产细菌素的存在与否;而乳酸菌产细菌素与否,会显著影响小鼠肠道内放线菌门以及疣微菌门微生物的丰度,该影响可能来自于乳酸菌细菌素对其他类别微生物杀伤后形成的反馈作用;乳酸菌产细菌素与否会直接影响肠道中Bifidobacteroides,Akkermansia,Mucispirillum,Ruminococcus,Turicibacter等五个属微生物的丰度,因此乳酸菌能否产细菌素可能是其调节肠道中Bifidobacteroides、Akkermansia等有益肠道微生物的重要因素。第三,对灌胃后小鼠肠道短链脂肪酸浓度的分析发现:大部分乳酸菌对宿主肠道中短链脂肪酸浓度的影响较小,但嗜酸乳杆菌CCFM 720和JCM 1132对小鼠肠道中3种短链脂肪酸含量的影响均具有显著差异,这可能是由嗜酸乳杆菌所产细菌素对肠道微生物结构的差异性影响所导致的,因此乳酸菌是否产细菌素也会影响该乳酸菌调节肠道短链脂肪酸浓度的能力。第四,从对灌胃小鼠免疫指标的检测结果发现:虽然从小鼠Treg细胞比例结果尚不能证明乳酸菌产细菌素与否会直接影响宿主免疫系统,但乳酸菌产细菌素与否会直接影响小鼠体内部分细胞因子(IL-6、IL-10)的水平。同时,肠道内丙酸水平与促炎因子IL-1β、IL-6以及IL-12之间呈现出负相关的关系,因此乳酸菌所产的细菌素有可能通过调节宿主肠道短链脂肪酸的水平从而实现对宿主免疫系统的调节。最后,通过对小鼠血液生化指标和结肠组织形态学的分析发现:乳酸菌产细菌素与否会直接影响小鼠C反应蛋白水平的变化,但不影响正常小鼠的结肠组织形态。综合产与不产细菌素乳酸菌对宿主各项生理指标的调节差异,可以推断乳酸菌所产细菌素能够通过调节肠道内环境(菌群、短链脂肪酸以及免疫水平)实现对宿主生理代谢水平的影响。
【学位授予单位】:江南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TS201.3

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