婴儿粪便来源双歧杆菌的筛选、鉴定及生物学表征

为了筛选具有益生特性的优良菌株,该研究从健康婴儿粪便中分离筛选双歧杆菌,采用形态学观察、生理生化试验、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)及全基因组测序对筛选菌株进行鉴定,并通过人工胃肠液耐受实验、抗生素耐药性实验、急性毒性实验对其进行生物学表征。结果表明,分离筛选得到一株双歧杆菌BAL531,经鉴定,该菌株为乳双歧杆菌(Bifidobacterium lactis),其对14种常见肠道致病菌有较好的抑制效果,对9种常用抗生素敏感,经人工胃肠液处理后存活率均在55%以上,无口服及腹腔注射毒性反应。综上,乳双歧杆菌BAL531具有较好的胃肠液耐受性,并能够抑制肠道致病菌,且具有一定的安全性,可作为一株潜在的优良益生菌菌株进行深入研究。

复合益生菌对单侧全膝关节置换术后患者的影响

目的 探讨复合益生菌对单侧全膝关节置换术后患者的影响。方法 选取2021年1—12月于河北医科大学第三医院行单侧全膝关节置换手术患者92例,采用随机、双盲、安慰剂对照的方法分为2组,随访过程中对照组脱落2例,试验组脱落1例,最终对照组44例、试验组45例完成研究。术后第1天开始对照组患者服用麦芽糊精,2次/d,3 g/次,连续服用14 d;试验组患者服用复合益生菌,2次/d,3 g/次,连续服用14 d。观察2组患者术后不同时间点胃肠道症状分级评分量表(GSRS)评分、疼痛VAS评分、关节炎严重程度WOMAC评分、生活质量SF-36评分以及血液相关指标的变化情况。结果 2组患者组内不同时间GSRS评分比较差异均有统计学意义(P均<0.05),试验组患者组内术后第3天GSRS评分明显低于对照组(P<0.05)。2组患者组内不同时间VAS评分比较差异均有统计学意义(P均<0.05),试验组患者术后第14天VAS评分明显低于对照组(P<0.05)。2组患者组内不同时间WOMAC评分比较差异均有统计学意义(P均<0.05),2组患者术后各时间点WOMAC评分比较差异均无统计学意义(P均>0.05)。2组患者术后不同时间点SF-36总分及生理功能评分、活力评分、社会功能评分、心理健康评分比较差异均有统计学意义(P均<0.05),2组患者术后不同时间点生理职能评分、躯体疼痛评分、总体健康评分以及情感职能评分比较差异均无统计学意义(P均>0.05);试验组患者术后第14天SF-36总分及活力评分、心理健康评分均明显高于对照组(P均<0.05)。2组患者组内术后不同时间点白细胞计数、单核细胞百分比、中性粒细胞/淋巴细胞比值以及C反应蛋白水平比较差异均有统计学意义(P均<0.05),2组患者术后第7天白细胞计数、单核细胞百分比、中性粒细胞/淋巴细胞比值以及C反应蛋白水平比较差异均无统计学意义(P均>0.05)。结论 服用复合益生菌可改善单侧全膝关节置换术后患者的胃肠道症状以及疼痛情况,提高患者的生活质量及心理健康状况。

肠道菌群介导的不同饮食模式与高尿酸血症相关性研究进展

高尿酸血症(hyperuricemia,HUA)是一种由于尿酸生成与排泄失衡所导致的嘌呤代谢紊乱性疾病,严重时可导致痛风及肾功能损伤。目前我国HUA/痛风的患病率逐年提升,且患病人群越来越年轻化。近年来的研究表明HUA/痛风患者的肠道菌群与健康人相比存在失调现象,而不同饮食模式可介导肠道菌群影响尿酸水平。本文详细阐述了HUA/痛风病人的肠道菌群特征以及肠道菌群对尿酸的代谢机制,为HUA/痛风的预防、提早诊断和辅助治疗提供理论基础;同时总结了不同饮食模式对尿酸水平影响的相关研究进展,旨在指导患者通过调整饮食模式有效预防并延缓HUA/痛风的发生。

体外发酵条件下嗜热链球菌S131对肠道健康的调控机制

该研究以HT-29细胞与人体肠道菌群批量发酵模拟系统相结合,探究嗜热链球菌S131对肠道屏障的影响、拮抗致病菌造成的肠道损伤及对有益菌的增殖效果。结果表明,与对照组相比S131使HT-29细胞黏蛋白MUC2、紧密连接蛋白ZO-1、ZO-2、Claudin-1与Occludin mRNA相对表达分别提升至1.34、4.59、2.17、5.81和4.25,同时能够缓解产肠毒素性大肠杆菌(Enterotoxigenic E.coli,ETEC)对相应基因表达的抑制,各基因分别提升至1.42、6.28、3.27、5.03和4.79。S131对ETEC造成的HT-29细胞炎症因子分泌增加具有显著抑制作用,使IL-8和IL-1β分别由821.79 pg/mL和2.22 pg/mL降至573.92 pg/mL和0.29 pg/mL。S131改善了ETEC造成的上皮细胞损伤,将细胞增殖率提升至21.07%。同时S131缓解了ETEC造成的AQP-3 mRNA相对表达下调,使AQP-3基因表达提升至1.21。并且通过qPCR检测发现S131提升了体外发酵体系中柔嫩梭菌属(Faecalibacterium)和多形拟杆菌属(Bacteroides thetaiotaomicron)的相对丰度,改善了ETEC造成的乳杆菌属(Lactobacillus)、双歧杆菌属(Bifidobacterium)、多形拟杆菌和柔嫩梭菌属的降低。综上,嗜热链球菌S131可能通过增强肠道屏障、拮抗致病菌损伤和调节肠道菌群来改善肠道健康。

嗜热链球菌S131对巨噬细胞的免疫调节作用研究

该实验旨在研究嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)S131调节免疫力的功能,并对其提升免疫力的作用机制进行解析。首先,对菌株定殖肠道和产胞外多糖的能力进行评价;然后,通过细胞实验检测菌株对巨噬细胞RAW264.7(小鼠单核巨噬细胞白血病细胞)的增殖、吞噬及对其分泌细胞因子的影响。结果表明,嗜热链球菌S131具有较好的黏附能力,可以高产胞外多糖。其处理RAW264.7细胞后其相对增殖率和吞噬率分别为131.11%和115.13%,且可促细胞分泌肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF-α)、白细胞介素-10(interleukin-10,IL-10)和IL-12细胞因子。综上所述,嗜热链球菌S131可黏附于肠道,可高产胞外多糖,同时可激活巨噬细胞,引起生理性炎症反应,提高机体免疫,能够用于提升免疫力功能食品的开发。

体外条件下不同乳酸菌对旅行者腹泻的干预机制

为探究乳酸菌对旅行者腹泻(TD)的干预机制,该研究采用HT-29细胞及肠道菌群批量发酵模拟系统考察乳酸菌拮抗产肠毒素大肠杆菌(ETEC)损伤肠道屏障效果。结果表明,植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)LP45、嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)La28、鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)LR519、乳双歧杆菌(Bifidobacterium lactis)BAL531及嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)S131、S709能够抑制ETEC生长并特异性缓解其造成水通道蛋白(AQP-3)、紧密连接蛋白、黏蛋白(MUC2、MUC5AC)表达下调,同时对白细胞介素-8(IL-8)分泌上调和肠上皮细胞凋亡有一定缓解作用。菌株S131抑制ETEC生长和促进HT-29细胞增殖的效果最好,菌株LP45使AQP-3信使核糖核酸(mRNA)相对表达显著提升(2.77±0.60)倍(P<0.05),菌株S869使IL-8分泌显著下降(35.07±3.19)%(P<0.05),菌株LP45和S709使MUC2、MUC5AC(mRNA)相对表达分别显著提升(2.39±0.15)、(1.89±0.21)倍(P<0.05);菌株S869分别使ZO-1、occludin mRNA相对表达显著上调(15.24±0.93)倍、(9.06±0.09)倍(P<0.05),菌株LR519和BAL531分别使ZO-2 mRNA相对表达显著上调(14.83±1.60)、(13.27±1.01)倍(P<0.05)。综上,乳酸菌可缓解ETEC造成的肠道屏障损伤。

乳酸菌全基因组测序的应用进展

乳酸菌在自然界中广泛存在,具有丰富的物种多样性,在食品、饲料和医药等领域广泛应用,目前市场上绝大多数的益生菌都是乳酸菌。近年来,全基因组测序技术蓬勃发展,大大促进了乳酸菌资源的开发与应用。基于乳酸菌的全基因组信息可以系统且全面地了解菌株的代谢特征、潜在的益生功能与应用方向,可以更加准确地探究乳酸菌的遗传、进化和分类。乳酸菌安全性评价程序要求在基因组水平检索是否存在耐药、毒力和致病性相关基因,并判定相关基因是否可水平转移。应用全基因组测序技术,比较不同代次菌株基因组中基因序列和结构差异,可高效、完整地判定乳酸菌在产业化应用过程中的遗传性和稳定性。在全基因组信息基础上,重构基因组规模代谢网络模型,可模拟并预测菌体细胞在特定环境下的行为,能系统地指导菌株的代谢工程策略。本文对全基因组测序技术在乳酸菌代谢特性、遗传进化、安全性和稳定性方面的应用现状进行了综述,旨在为乳酸菌基因组学研究提供理论支持。

乳酸菌功能研究进展及限制发展因素分析

乳酸菌因具有增强免疫反应、平衡肠道菌群、降低血清胆固醇、抑制幽门螺杆菌等生理功效,成为了功能性食品研发的热点,但乳酸菌在生产、储存及运输过程中,活菌数量和活性难以保持,使其发展严重受限。本文通过查阅文献资料,结合笔者自身工作经验,总结了乳酸菌的生理功能,并分析了限制乳酸菌应用发展的因素,旨在为乳酸菌应用提供参考。

响应面法优化发酵乳中SPME-GC-MS检测丁酸及应用

优化了顶空固相微萃取与气质联用技术(SPME-GC-MS)以内标法测定发酵乳制品中丁酸含量的萃取方法。以5株乳酸菌发酵脱脂乳所得发酵乳制品为原料,采用四因素三水平Box-Behnken中心组合实验设计,以丁酸浓度为响应值,采用响应面法分析优化发酵乳制品短链脂肪酸丁酸定量检测方法的最优萃取条件。得到最佳萃取条件:萃取温度48℃、萃取时间28 min、加盐量为1.65 g、样品质量为5.8 g。并用优化后的检测方法测定5株乳酸菌发酵脱脂乳所得发酵乳的挥发性成分及丁酸产量。

两歧双歧杆菌B11调控肠道屏障的体外研究

文章以肠道菌群体外批量发酵系统与HT-29细胞相结合,分析了两歧双歧杆菌(Bifidobacterium bifidum)B11对肠道机械屏障的调控及对产肠毒素性大肠杆菌(Enterotoxigenic E.coli,ETEC)的拮抗作用,通过对巨噬细胞RAW264.7影响,探讨B11对免疫屏障的调控。结果表明,两歧双歧杆菌B11可在体外发酵条件下拮抗ETEC对HT-29的损伤,提高HT-29黏蛋白MUC2和MUC5AC、紧密连接蛋白ZO-2、Claudin-1和Occudin的mRNA相对表达率至3.78、1.75、4.86、4.06和3.29。经过B11菌悬液处理RAW264.7细胞的相对增殖率提升(17.48±2.49)%,吞噬率提升(21.63±9.85)%,促进了细胞因子IL-12和TNF-α的分泌(P<0.05)。可知,两歧双歧杆菌B11能够增强肠道机械屏障和免疫屏障。

乳杆菌及双歧杆菌缓解便秘的机制

目的 探讨可改善患者便秘症状的植物乳植杆菌LP45、嗜酸乳杆菌La28和动物双歧杆菌乳亚种BAL531的作用机制。方法 采用HT-29细胞与肠道菌群体外批量发酵系统结合的方法,检测益生菌增殖肠上皮细胞、提升肠道紧密连接性与黏膜屏障能力以及增强五羟色胺转运体(SERT)、水通道蛋白-3(AQP-3)表达的能力。结果 菌株LP45和BAL531均具有较好的黏附能力并能够增殖肠上皮细胞,菌株La28无增殖作用;菌株LP45、La28和BAL531能显著提升紧密连接蛋白ZO-1和Occludin的mRNA相对表达水平,最高达2.73倍(t=13.099,P<0.001),从而增强肠道屏障。菌株LP45使黏蛋白(MUC2)mRNA相对表达量显著提升1.89倍(t=10.285,P=0.001),菌株La28与BAL531无显著影响;菌株LP45、La28和BAL531使SERT mRNA相对表达量分别提升2.13倍、 1.45倍和4.00倍,其中菌株BAL531效果最显著(t=21.308,P<0.001);另外,菌株LP45可使AQP-3 mRNA相对表达量提升2.12倍(t=10.625, P<0.001),菌株BAL531使AQP-3 mRNA相对表达量下调0.79倍(t=-2.611,P=0.059),菌株La28无显著影响(t=-0.951,P=0.395)。结论 菌株LP45、La28和BAL531对便秘症状的缓解作用可能是通过特异性增加肠道润滑、促进肠道蠕动、减缓肠道水液吸收等不同机制实现的。

嗜酸乳杆菌La28和植物乳杆菌LP45对过敏小鼠的干预作用

【目的】研究嗜酸乳杆菌La28和植物乳杆菌LP45对特应性皮炎和过敏性哮喘小鼠的干预作用,解析其在相关免疫调节上的菌株特异性差异。【方法】对特应性皮炎研究中将40只小鼠随机分为对照组、模型组、La28组和LP45组,除对照组外的其他三组采用2,4-二硝基氟苯诱导耳肿胀和皮炎模型,La28组和LP45组每天灌胃5×10^(8)CFU/mL相应菌粉溶液持续3周,测定各组耳肿胀率并进行皮损症状评分,观察皮肤组织的病理变化,检测皮肤组织中IL-4和IL-13含量。过敏性哮喘研究中除对照组外的其他3组采用卵清蛋白和氢氧化铝佐剂诱导哮喘模型,La28组和LP45组每天灌胃5×10^(8) CFU/mL相应菌粉溶液持续4周,评价各组受试小鼠哮喘症状,观察肺组织病理变化,检测肺组织中IL-4、IL-13和IL-17含量。【结果】La28和LP45可显著降低特应性皮炎小鼠耳肿胀和皮肤损伤,并显著降低IL-4的分泌;对IL-13分泌水平呈下降趋势但与模型组没有显著差异。La28和LP45可缓解小鼠的哮喘症状,LP45可减轻肺组织的病理损伤,减少炎症细胞浸润,肺组织中IL-4、IL-13和IL-17含量显著降低;La28对IL-13分泌量显著降低,IL-4和IL-17分泌水平呈下降趋势但差异不显著。【结论】2株乳酸杆菌尤其是植物乳杆菌LP45,可特异性地调节小鼠的免疫机能和改善组织损伤,从而发挥对特应性皮炎和哮喘的缓解作用。

两歧双歧杆菌TMC3115对生命早期抗生素暴露小鼠远期结肠炎的保护作用及机制

目的探索生命早期两歧双歧杆菌TMC3115改善抗生素暴露的菌群紊乱,对成年期炎症性肠病可能的保护作用及机制。方法80只新生幼鼠按随机数字表法分为空白对照组(n=40)、头孢曲松暴露组(n=20)、两歧双歧杆菌TMC3115干预组(n=20),分别采用生理盐水、头孢曲松(100 mg/kg)、头孢曲松(100 mg/kg)+TMC3115(1×10^(9)CFU/d)持续灌胃3周。3周龄时,每组中随机挑选一半小鼠处死检测指标,另一半不予干预喂养至6周龄。6周龄时,空白对照组再随机挑选一半为结肠炎模型组(n=10),空白对照组自由饮用纯水,结肠炎模型组、头孢曲松组和两歧双歧杆菌TMC3115干预组自由饮用3%葡聚糖硫酸钠(dextran sodium sulfate,DSS)水4天,诱导结肠炎。记录小鼠3周龄及DSS干预后的体重变化、脾脏系数、基于二代测序的肠道菌群分析及血清肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素6(interleukin-6,IL-6)、白细胞介素10(interleukin-10,IL-10)水平。测量DSS干预小鼠结肠长度,组织炎症病理评分。结果3周龄时,头孢曲松暴露组小鼠体重、肠道菌群多样性和均匀度均低于对照组(P<0.05),而TMC3115干预提高了肠道双歧杆菌属的相对丰度(P<0.05)。成年期DSS刺激后,结肠炎模型组小鼠相比空白对照组出现显著的体重增长抑制、结肠长度缩短及结肠病理评分升高(P<0.05),炎症性肠病模型构建成功。两歧双歧杆菌TMC3115干预组相比头孢曲松暴露组乳杆菌属等有益菌的相对丰度上升,葡萄球菌属、梭状芽胞杆菌属、脱硫弧菌属等有害菌的相对丰度下降(P<0.05)。同时,早期抗生素暴露的小鼠产生了更为强烈的免疫反应,但同时接受TMC3115干预的小鼠相对于单纯干预抗生素的小鼠,血清促炎因子TNF-α、IL-6水平显著下降,抗炎因子IL-10水平提高(P<0.05)。结论生命早期抗生素暴露对于远期炎症性肠病是负面因素,而抗生素暴露背景下的TMC3115治疗对于远期炎症性肠病具有预防意义,其作用机制可能是维持肠道菌群稳态及调节免疫平衡。

产γ-氨基丁酸的复合益生菌制品对睡眠的改善作用

目的探讨由产γ-氨基丁酸(GABA)的特性菌株制得的复合益生菌制品对睡眠的改善作用。方法 将产GABA的特性菌株按照一定比例进行复配作为发酵剂,经长时发酵后得到益生菌及其代谢产物的混合物,喷雾干燥后制得复合益生菌制品。非靶标代谢组学检测复合益生菌制品中的代谢产物种类,再通过人群试验验证复合益生菌制品对睡眠的改善作用。招募患有睡眠障碍人群,设置复合益生菌制品作为试验组,同等剂量的GABA作为对照组,每组50人,干预时间为2周,通过匹斯堡睡眠指数量表(PSQI)和睡眠症状改善情况(包括入睡时间、半夜醒来次数及再次入睡情况、睡眠总时长)对受试人群进行干预前后对比。结果 经非靶标代谢组学检测复合益生菌制品的代谢产物非常丰富,除神经递质类物质GABA外,还有抗氧化物质如谷氨酰胺、脯氨酸、甜菜碱等,乙酸、丁酸盐类等短链脂肪酸及各种氨基酸、维生素类。这些成分在神经调节过程中发挥着重要的作用。人群试验经2周的干预后,试验组PSQI评分显著下降(t=6.120,P<0.000 1),第1周下降了34.6%,第2周下降了42.0%;对照组PSQI评分也显著下降(t=2.716,P<0.010 0),第1周下降了16.0%,第2周下降了22.2%。结论 综合PSQI评分和睡眠症状改善情况,都表明了复合益生菌制品的干预效果优于同等剂量的GABA。推测复合益生菌制品可能通过肠道菌群及代谢产物-肠-脑轴的互动,进而影响免疫和神经内分泌起到调节神经的作用,从而改善睡眠。

弱后酸化瑞士乳杆菌的筛选及发酵特性研究

【目的】在大健康背景下,发酵乳凭借其优良的营养和保健功能备受青睐。后酸化是发酵乳在贮存、运输和销售等过程中活性乳酸菌继续代谢产酸导致的,严重影响产品的感官品质,降低菌株的存活率。本文通过筛选弱后酸化的瑞士乳杆菌,改善发酵乳的后酸化问题。【方法】本研究以瑞士乳杆菌L551为出发菌株,硫酸新霉素为筛选压力,筛选弱后酸化的瑞士乳杆菌。以鲜牛奶为基料,比较弱后酸化菌株与原始菌株发酵特性之间的差异。【结果】筛选得到了弱后酸化瑞士乳杆菌L551-1,其发酵过程产酸变慢,42°C发酵7–8 h产酸速度为9°T/h,较原始菌株(19°T/h)降低53%;42°C发酵24h酸度为155°T,较原始菌株(259°T)降低40%;发酵乳4°C存储21d的酸度为122°T,较原始菌株(158°T)降低23%。采用气相色谱-质谱联用仪(gas chromatography-massspectrometry,GC-MS)比较两株菌发酵乳的挥发性风味物质组成和含量,未见显著差异。【结论】通过硫酸新霉素筛选获得的弱后酸化瑞士乳杆菌L551-1可显著改善后酸化问题,这对直投式发酵剂的开发与应用具有重要意义。

培养基中的酵母营养物对罗伊氏粘液乳杆菌L840冻干存活率的影响

目的探讨罗伊氏粘液乳杆菌L840培养基中酵母营养物种类及比例对冷冻干燥后菌体存活率的影响。方法采用不同酵母营养物培养罗伊氏粘液乳杆菌,对筛选出的酵母营养物进行组合及比例优化,并比较真空冷冻干燥前后菌体细胞存活率。结果酵母营养物成分影响发酵和菌体的抗冻干能力,培养基中酵母浸粉∶酵母蛋白胨为1∶1.5时冻干菌体细胞存活率最高,可达54%。结论选择乳酸菌培养基成分时,不仅要考虑如何在培养过程中获得高密度的活菌,还应兼顾菌体对冷冻干燥耐性的影响,生长培养基中酵母营养物不仅可以提高菌体密度,还可通过改变细胞生理状态来影响细胞在冷冻干燥过程中存活的能力。