论文部分内容阅读
食品安全的事件时有发生,由病原微生物污染所引发的食品质量安全问题更是屡见不鲜,大肠杆菌O157:H7作为常见的肠道病原微生物,感染者往往会出现痢疾、急性肠道炎症、溶血性结肠炎和溶血性尿毒综合症等疾病。对于大肠杆菌O157:H7的感染传统的方法是服用抗生素,这不仅会使微生物产生抗药性基因,并且抗性基因存在水平转移的风险,加上抗生素的使用者往往还会出现抗生素相关性痢疾,即二次腹泻,因此,急需替代的解决方案,目前一些乳酸菌能够对病原菌诱发疾病起到预防及治疗作用已经受到广泛认可,但芬兰10年追踪调查却出现了乳酸菌相关的菌血症,这使得乳酸菌对病原菌诱发疾病的预防及治疗受到了限制,不过却没有出现一例与嗜酸乳杆菌相关的菌血症。因此,本实验以嗜酸乳杆菌为研究对象,同时以展示出对病原菌诱发疾病起到预防及治疗作用的嗜酸乳杆菌NCFM作为参照,研究本实验室的三株嗜酸乳杆菌是否对大肠杆菌O157:H7诱发疾病的预防及治疗具有应用前景。本课题首先通过形态学特性,16Sr RNA基因和phe S基因的系统发育分析对3株菌株进行鉴定;其次研究嗜酸乳杆菌对E.coli O157:H7的抑菌活性和抑菌机理;再次研究嗜酸乳杆菌对E.coli O157:H7的杀菌活性及其菌体之间是否存在接触性依赖抑制;从次研究嗜酸乳杆菌是否能够抑制E.coli O157:H7对人体肠道上皮细胞的黏附作用;最后通过酸耐受性、胆盐耐受性、Caco-2细胞的黏附和抗生素敏感性试验及其抗炎症效果(抗炎症效果基于Caco-2细胞模型中能否降低大肠杆菌O157:H7诱发的IL-8的产生)来评价嗜酸乳杆菌的益生潜能。通过实验研究得到以下结果:通过形态学特性,16Sr RNA基因和phe S基因的保守序列进行系统发育分析,确定3株菌株都为嗜酸乳杆菌。嗜酸乳杆菌KLDS1.0901、1.0902、1.1003和NCFM对金黄色葡萄球菌ATCC25923、大肠杆菌ATCC25922、单核细胞增生李斯特菌CMCC54002、沙门氏菌ATCC14028和大肠杆菌O157:H7均展示出了一定程度的抑制作用,对大肠杆菌O157:H7的抑菌圈直径分别为11.20±0.10,12.60±0.80,11.23±0.15和10.20±0.92(mm),起抑菌作用的物质被证明来自于有机酸,乳酸和抑菌活性之间的R值为0.87,说明有机酸中的乳酸起主要抑菌活性的作用。并在以乳糖为唯一碳源时抑菌活性最强,抑菌圈直径分别达到了13.43±1.00,14.33±2.32,14.10±1.99和13.43±1.12(mm)。嗜酸乳杆菌的无细胞发酵上清液对大肠杆菌O157:H7也具有较强的杀菌活性,107 CFU大肠杆菌O157:H7在无细胞发酵上清液培养2 h,均没有活的大肠杆菌O157:H7被检出,杀菌活性也被证明和有机酸的产生有关。但嗜酸乳杆菌菌体本身和大肠杆菌O157:H7不存在接触性依赖抑制,大肠杆菌O157:H7单独培养18 h的活菌数为227.7±14.6 CFU,而与KLDS1.0901,KLDS1.0902,KLDS1.1003或者NCFM共培养情况下,大肠杆菌O157:H7的活菌数依次为225.3±18.9 CFU(P=0.82),242.3±6.1 CFU(P=0.18),249.0±2.6 CFU(P=0.06)和231.0±12.9 CFU(P=0.70),互相之间没有展示出显著性差异(P>0.05)。在抑制大肠杆菌O157:H7对人体肠道上皮细胞黏附作用方面,在竞争性试验和排斥性试验,4株嗜酸乳杆菌都展示了较强的抑制大肠杆菌O157:H7对Caco-2的黏附能力。在置换性试验,没有展示出显著性差异(P>0.05)。总的来说在益生潜能方面,与KLDS1.0902和KLDS1.1003相比,NCFM和KLDS1.0901展示出了更强的益生潜能。本研究得到如下结论:嗜酸乳杆菌对大肠杆菌O157:H7的拮抗活性及其益生潜能方面,KLDS1.0901与商业化益生菌株嗜酸乳杆菌NCFM能力相当,因此本实验室的菌株KLDS1.0901在对大肠杆菌O157:H7诱发的相关疾病的预防及治疗方面具有应用前景,同时也具有开发成商业化益生菌的潜能。