犊牛源乳酸菌对大肠杆菌造成的小鼠肠道炎性损伤保护作用效果的研究

来源 :沈阳农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:feiyelsh
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目的背景及意义:犊牛大肠杆菌病(Colibacillosisin calf)又被称为犊牛白痢,是由致腹泻性大肠埃希氏菌(Diarrheagenic Escherichia coli)引起的一种全球性的急性传染病,主要临床症状为犊牛腹泻、脱水、酸中毒以及死亡。目前,由于抗生素以及抗生素饲料添加剂的滥用导致了耐抗生素细菌的出现,同时肉类中抗生素残留的问题也日益严重,这对人类的健康造成了严重威胁。乳酸菌是一种益生菌,对肠道中的致病菌有抑制作用,可以维持肠黏膜屏障功能、调节免疫功能、促进营养物质的代谢吸收,对肠道菌群紊乱、肠胃炎、腹泻等肠道疾病具有良好的作用。因此,用乳酸菌微生物制剂来替代抗生素成为安全有效地预防肠胃疾病的一种重要途径。本研究旨在分离鉴定出一种具有抑制病原菌且对恶劣环境有耐受性的犊牛源乳酸菌,并探究其对大肠杆菌造成的小鼠小肠在炎症及免疫方面损伤的保护作用效果,为犊牛源乳酸菌在实际养殖生产中预防腹泻疾病的应用奠定理论基础。试验一:犊牛源乳酸菌分离鉴定及益生特性的研究通过菌落形态、革兰氏染色形态、16s r DNA基因序列比对以及同源性分析进行分离株的菌种鉴定。结果显示,在健康犊牛粪便中成功分离出一株唾液乳杆菌,已上传NCBI并命名为WZ1。通过对唾液乳杆菌WZ1生长曲线的测定,耐酸、耐胆盐、耐盐的测定以及体外抑菌试验来探究唾液乳杆菌WZ1的益生特性。试验结果显示,唾液乳杆菌WZ1在MRS培养基中生长良好,6~8 h达到生长对数期,对酸碱度p H 4、胆盐浓度0.15%以及盐浓度6%等环境具有一定的耐受性,并且对ETEC K88、沙门氏菌、产气荚膜梭菌、金黄色葡萄球菌及黄曲霉具有良好的抑制其生长作用。试验二:唾液乳杆菌WZ1对ETEC K88引起小鼠肠道结构和炎性损伤的影响40只SPF级昆明小鼠随机分为四组:CON组(空白对照组;n=10);L.S组(唾液乳杆菌WZ1组;n=10);E.coli组(ETEC K88组;n=10);L.S+E.coli组(唾液乳杆菌WZ1+ETEC K88组;n=10)。前14天,L.S组和L.S+E.coli组每天灌胃唾液乳杆菌WZ1 1×10~8 CFU/m L,第15天E.coli组和L.S+E.coli组灌胃ETEC K88 1×10~9 CFU/m L,24 h后处死。通过小鼠空肠HE染色、测量并计算空肠绒毛长度和隐窝深度比值(V/C);检测小鼠空肠组织TNF-α、IL-1β、IL-6及IL-4的m RNA表达量;检测小鼠空肠组织TLR4、NF-κB、My D88及肠上皮紧密连接相关蛋白Occludin、ZO-1、Claudin-1的蛋白表达量来评估ETEC K88对小鼠空肠造成的炎性损伤作用以及唾液乳杆菌WZ1的保护作用。结果显示,由于ETEC K88的刺激,肠绒毛出现紊乱无序且有明显断裂现象,隐窝深度极大增加,导致V/C下降(P<0.01),而唾液乳杆菌WZ1可以有效的防止ETEC K88对小鼠空肠产生的结构损伤。此外,ETEC K88的感染还使得小鼠空肠组织中TNF-α、IL-1β、IL-6的m RNA表达量升高(P<0.01),IL-4的m RNA表达量降低(P<0.01);使小鼠空肠组织中TLR4、NF-κB、My D88的蛋白表达量升高(P<0.01),肠道上皮紧密连接相关蛋白Occludin、ZO-1、Claudin-1的表达量降低(P<0.01),而L.S+E.coli组则出现相反趋势。ETEC K88的感染还改变了肠道菌群,使得劳尔氏菌属(Ralstonia)和螺杆菌属(Helicobacter)等有害菌的相对丰度极显著升高(P<0.01),使毛螺菌科(Lachnospiraceae)的丰富度明显降低。而唾液乳杆菌WZ1使肠道中乳酸杆菌属(Lactobacillus)和双歧杆菌属(Bifidobacterium)等有益菌属的丰富度增加,从而更好地保护了肠道环境。结论:成功分离出一株耐酸、耐胆盐、耐盐的犊牛源唾液乳杆菌WZ1,并对ETEC K88、沙门氏菌、产气荚膜梭菌、金黄色葡萄球菌及黄曲霉具有良好的抑制作用。唾液乳杆菌WZ1通过调控肠道菌群和TLR4/NF-κB/My D88通路抑制ETEC K88引起的小鼠肠道炎性损伤。
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