乳酸菌拮抗空肠弯曲杆菌在小鼠肠道内定植能力新进展|微生态前沿

摘要:作者采用3周龄C57BL/6小鼠建立了空肠弯曲杆菌感染模型,评价了8株在体外具有抑制空肠弯曲杆菌生长能力的乳酸菌在体内拮抗空肠弯曲杆菌定植的能力,同时对8株菌产酸能力、生物膜形成能力、黏附能力等生物学特性进行了测定,通过对8株乳酸菌生物学特性的评价及其在体内拮抗空肠弯曲杆菌肠道定植能力的相关性分析,发现乳酸菌在小鼠体内拮抗空肠弯曲杆菌肠道定植的能力与其细胞黏附能力呈正相关。具有最高黏附指数的植物乳酸菌N8、N9可有效清除模型小鼠肠道内的空肠弯曲杆菌,对保护肠道免受空肠弯曲杆菌感染具有潜在的应用价值,同时也为具有拮抗致病菌能力的益生菌的筛选提供了理论依据。

1、试验体系

作者采用牛津杯法测定8株乳酸菌发酵上清液(pH为调整)体外抑制空肠弯曲杆菌(Campylobacter jejuni, C. jejuni)生长的能力,结果如图2所示。可以看出8株乳酸菌对C. jejuni均有明显的抑制作用,其抑菌圈直径与空白对照组MRS相比,均存在显著性差异(p<0.05)。而将pH调整为6.5后,基本抑菌圈直径与空白组无显著性差异(p>0.05),证明乳酸菌体外抑菌试验中主要物质是发酵液上清中的有机酸或pH依赖的抑菌成分。

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2、乳酸菌的小鼠体内对C. jejuni拮抗作用试验

通过对小鼠粪便中C. jejuni活菌平板涂布计数,反映C. jejuni在小鼠体内的定植情况。由图3可知,乳酸菌N8、N9处理组中未能检出C. jejuni活菌。表明L. plantarum N8、N9可有效降低在C. jejuni小鼠肠道内的定植数。

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从饲养每一天起每周测量小鼠体重以观察体重变化。从表3可以看出,C. jejuni感染以及不同乳酸菌处理并未对小鼠体重变化产生显著性影响(p<0.05)。

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3、乳酸菌生物学特性与其体内拮抗C. jejuni定植的相关性

对8株乳酸菌在MRS培养基中培养8h的发酵上清液进行pH测定,结果见表4。N29产酸能力较弱,发酵液上清pH为4.83,其余7株乳酸菌均具有较强的产酸能力,其发酵液上清pH在3.80-3.90,菌株之间差异不明显(p>0.05)。

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由图5可知,不同菌株生物膜形成能力差异明显,其中N9、N34、Rui、N29自身成膜能力较强,N8、B、ZX6成膜能力一般,ZX7几乎不具备成膜能力。

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结果如图6所示,N8、N9的黏附能力最强,B、Rui黏附能力良好,而N34、ZX6、ZX7、N29黏附能力较差。

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4、具有拮抗C. jejuni定植能力的乳酸菌对小鼠粪便中短链脂肪酸含量的影响

本实验测定了N8处理组小鼠粪便中乙酸、丙酸和丁酸的含量,结果如图8。C. jejuni的感染并不会影响小鼠体内乙酸、丙酸、丁酸的含量,而N8处理组小鼠粪便中乙酸含量显著增加(p小于0.05)。这表明N8在小鼠肠道内对C. jejuni的清除能力可能与其在肠道内的定植和产酸能力密切相关。

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讨论:本实验中8株乳酸菌的体外抑菌试验和小鼠体内拮抗试验结果差异较大。N8实验组中细胞黏附能力和乙酸产酸能力与小鼠体内拮抗C. jejuni定植的能力呈明显的正相关关系。作者认为乳酸菌与细胞的黏附能力是拮抗C. jejuni等病原菌的主要生物学特性之一,这个结果为具有拮抗致病能力的益生菌的筛选提供了重要的理论依据。

参考文献

[1]王刚,贺禹丰等.乳酸菌生物学特性与其拮抗空肠弯曲杆菌在小鼠肠道内定植能力的分析[J].食品与发酵工业,2017,43(8):73-80.

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Academy of Sciences (2017).

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