一株牦牛酸奶源产细菌素屎肠球菌的分离鉴定及益生特性分析

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牦牛酸奶是在高原地区低氧分压和寒冷的环境中利用传统发酵方法制作而成。长期生活在该环境下的菌种经过长时间的演化,具备了独特的生理功能,而传统的发酵方式使优质的菌种资源得以保存、延续,其中包含大量特有益生性能的乳酸菌,具有较高的研究价值,但少有见牦牛酸奶中产细菌素乳酸菌的益生特性报道。目前,牦牛细菌性疾病严重,而当前最有效的方法是使用抗生素治疗,但菌株的遗传耐药性和抗生素的药物残留导致情况愈发严重,甚至危害人体健康。益生菌因其安全、绿色的特点,被普遍认为是抗生素的替代品之一。本研究从传统发酵牦牛酸奶中筛选符合条件的益生菌,研究其生物学特性和益生性能,为开发牦牛专属微生态制剂提供候选菌株和理论依据,取得如下结果:1.1株传统牦牛酸奶源乳酸菌的分离鉴定及体外抑菌活性研究为了获得具有抗菌效应的乳酸菌。从青海海南藏族自治区、四川阿坝、甘孜理塘共采集7份牦牛酸奶,用含0.5%碳酸钙的MRS固体培养基分离具有明显溶钙圈的菌种,通过菌株形态及染色,16S r RNA的鉴定,结合牛津杯药敏试验评价。结果发现:经16S鉴定之后,分离得到6份具有明显溶钙圈的革兰染色阳性球菌,其中有两株嗜热链球菌和4株屎肠球菌,但只有1株屎肠球菌对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和沙门菌均有较强的抑制作用,同时该菌株的发酵上清液对蛋白酶类物质表现出不耐受,将其命名为屎肠球菌SWUN5732,细菌素基因类型初步确定为肠球菌素ENTA和ENTP。进一步研究发现,该菌株对牦牛源致病菌有抑制作用;在p H 2.0和p H 3.0的存活率分别为32.2%和62.6%,0.3%胆盐浓度下存活率为78.9%;具有良好的耐酸耐胆盐能力;对Caco-2细胞粘附度为28%~30%,可作为益生菌的候选菌株。2 SWUN5732对小鼠部分益生特性的研究为研究SWUN5732对小鼠的部分益生作用,本实验通过探究SWUN5732的安全性、以及对生长、肠道黏膜免疫的影响和体内拮抗沙门菌的影响。首先确定屎肠球菌SWUN5732的安全性。通过药敏试验及毒力基因检测、结合急性口服毒性实验。结果发现:该菌株对常见抗生素均表现出敏感性,仅检测出efa Afm毒力基因,体内实验发现小鼠在灌胃期间精神、饮食欲和对照组小鼠并无明显差异,没有临床病理变化。剖检发现灌胃SWUN5732小鼠脏器没有明显病理特征,测量脏器指数并无明显差异(P<0.05),表明该菌株属于非致病性菌株。其次为研究SWUN5732对小鼠的生长和肠黏膜免疫影响,通过测量小鼠日增重情况及采用双抗夹心ELISA法测定SIg A的含量。结果显示:灌胃屎肠球菌的实验组平均日增重高于对照组,与对照组相比具有显著差异性(P<0.05),高剂量组的增重情况高于低剂量组。并且高剂量组的SIg A表达量显著提高(P<0.01)。表明该菌株对于小鼠的增重和肠黏膜免疫具有促进作用。为了研究SWUN5732在体内是否有拮抗沙门菌的效应,保护组灌服1×10~9CFU/m L的屎肠球菌菌液;沙门菌组、对照组灌服相同体积的MRS肉汤,连续灌服7 d后停止,用1×10~7CFU/m L沙门菌SWUN3728灌服攻毒。采用病理组织切片、免疫组化和荧光定量PCR的方式进行检测。结果发现:感染3 d之后,沙门菌组、保护组出现腹泻现象,精神沉郁、饮食欲下降,对照组没有明显变化。剖检发现保护组、沙门菌组小鼠十二指肠、结肠等出现水肿现象,其余未见明显异常,沙门菌组病理组织切片明显损伤,炎性细胞浸润,保护组肠段组织有炎性浸润,但浸润程度比沙门菌组稍弱。免疫组化分析沙门菌组结肠组织中的IL-1β、NF-κB、NLRP3表达明显高于保护组和对照组、而连接蛋白Claudin-1表达量小于保护组,表明SWUN5732能够增强肠道的保护力;感染96 h之后,保护组IL-6、TNF-α、IFN-γ、IL-1β、TLR4等炎性因子的表达量较沙门菌组下调。因此,屎肠球菌SWUN5732能够降低炎性因子和增强肠道连接蛋白的表达,具有抵制沙门菌对肠道的侵害作用。
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