植物乳杆菌ZDY2013表层蛋白及其益生特性的初步探究

摘要

乳酸菌是一类有益于宿主健康的微生物，主要通过在肠道中的定植发挥益生作用。乳酸菌对上皮细胞的黏附、定植作用有助于其抑制病原菌在肠道中的定植，增强其与肠道细胞之间的信号交流，提高机体免疫力。乳酸菌的黏附性是评价其作为益生菌的重要标准，其黏附性与菌体表层蛋白相关。近些年，分析表层蛋白与乳酸菌黏附性及其与益生性的相关性已成为研究热点。
　　本文在植物乳杆菌ZDY2013体外抑制幽门螺杆菌机制的研究基础上，以Caco-2细胞为模型，分析了影响乳酸菌黏附的因素（菌体浓度、生长期、环境pH及表层蛋白），并通过乳酸菌灌胃模型小鼠，分析表层蛋白对乳酸菌在宿主体内定植的影响。系统分析了植物乳杆菌ZDY2013表层蛋白对菌体益生性能的影响。
　　结果表明，植物乳杆菌ZDY2013可以有效抑制幽门螺杆菌，其抑菌圈直径达20 mm，尿素酶活性抑制率达60％。植物乳杆菌ZDY2013有较强的黏附胃腺癌细胞AGS的能力，能够通过置换、竞争和排阻的方式抑制幽门螺杆菌黏附于AGS细胞，幽门螺杆菌黏附率分别降至52.16%、7.35%和10.74%，且竞争为最佳抑制方式。植物乳杆菌ZDY2013可以有效抑制由幽门螺杆菌诱导的TNF-α转录水平的表达，提高抗炎症因子IL-10的转录表达水平。
　　对植物乳杆菌ZDY2013黏附性的研究结果显示，乳酸菌浓度、生长期、环境pH4.0-5.0和表层蛋白均显著影响菌体黏附力。乳酸菌黏附量随着菌体浓度增高而增加，在2×108 CFU/mL条件下基本达到饱和状态，且对数生长期时黏附力达到最高，在去除菌体表层蛋白后，黏附量显著下降（P＜0.05）。结合SDS-PAGE技术，分离到44 kDa大小的蛋白条带。通过外源添加该乳酸菌表层蛋白，随着其添加量增高，黏附性显著下降（P＜0.05）。体内实验结果表明，灌胃后乳酸菌在不同肠道中的定植有差异，且随着灌胃时间而改变；与活性乳酸菌比，去除表层蛋白及热致死乳酸菌的黏附性均有所下降，与体外实验结果具有一致性。
　　进一步研究表层蛋白对植物乳杆菌ZDY2013益生性的影响，结果表明，去除表层蛋白的植物乳杆菌ZDY2013的自凝集、疏水性及耐酸性能均显著降低（P＜0.01）；耐受人工胃肠液能力亦呈现下降趋势。在置换、排斥和竞争Caco-2的细胞粘附实验中，植物乳杆菌ZDY2013去除表层蛋白后对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和单增李斯特菌的抑制黏附能力显著下降（P＜0.01）。黏附受体实验结果表明，植物乳杆菌ZDY2013可能与D-甘露糖特异性结合，导致对Caco-2的黏附量下降；胰蛋白酶（10~30 mg/mL）处理Caco-2细胞亦导致植物乳杆菌ZDY2013黏附量显著下降（P＜0.01）。
　　综上所述，植物乳杆菌ZDY2013能够有效抑制幽门螺杆菌的生长，具备良好的黏附细胞和抑制幽门螺杆菌黏附的能力；植物乳杆菌ZDY2013表层蛋白能够改变菌体表面性质、提高其酸耐受并增强其抑制致病菌黏附的能力，在其与肠上皮细胞黏附的过程中发挥着显著的促进作用。本论文为植物乳杆菌ZDY2013表层蛋白的利用和开发提供了基础数据。

目录

声明

缩略语表

第一章 绪论

1.1 乳酸菌的益生性

1.2 乳酸菌表层蛋白

1.3 表层蛋白的分布及性质

1.4 表层蛋白的益生功能

1.5 关于表层蛋白国内研究现状

1.6 研究背景和意义

第二章 植物乳杆菌ZDY2013对幽门螺杆菌的抑制作用

2.1 前言

2.2 实验材料与方法

2.3 实验结果与分析

2.4 讨论

第三章 影响植物乳杆菌ZDY2013黏附的因素

3.1 前言

3.2 材料与方法

3.3 结果与分析

3.4 讨论

第四章 植物乳杆菌ZDY2013表层蛋白对其益生性能性的影响

4.1 前言

4.2 材料与方法

4.3 实验结果与分析

4.4 讨论

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

致谢

参考文献

附录A1试剂

附录A2仪器设备

个人介绍

获奖情况

攻读学位期间的研究成果