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植物乳杆菌YS-1对活性炭诱导小鼠便秘的预防作用

楼主:食品科学杂志 时间:2019-01-15 02:36:55

导  读

牦牛酸乳是青藏高原藏族地区的一种自然发酵乳制品,具有抗氧化、降低胆固醇、调节免疫力的作用。对青海玉树藏族自治州的牦牛酸乳进行了研究,对其微生物进行了分离鉴定,将其中一株命名为植物乳杆菌YS-1LLP-YS1)。

每周排便次数低于次则被视为处于便秘状态,当次数低于次则视为严重便秘状态,是一种威胁人体健康,特别是对结肠健康具有较大影响的复杂症状。乳酸菌对便秘预防效果在前期研究中证实,首粒黑便排便时间、血清胃动素(MTL)、胃泌素(Gas)、内皮素(ET)、生长抑素(SS)、乙酰胆碱酯酶(AChE)、P物质(SP)、血管活性肠肽(VIP)的水平都可作为评价乳酸菌便秘预防作用的指标。通过分子生物学实验检测结肠组织中相关mRNA表达能更确切地证实乳酸菌的生理功效。

来自重庆第二师范学院生物与化学工程系的易若琨、骞宇、王强等人以LP-YS1为对象,使用常用的保加利亚乳杆菌(LB)为对照菌株,首先通过体外实验比较LP-YS1和LB人工胃液和胆盐耐受性,初步了解LP-YS1对胃肠的生理活性作用,再进一步通过动物实验研究LP-YS1对便秘的活性作用,以期为进一步开发LP-YS1提供理论依据。



01LP-YS1耐受人工胃液和胆盐的能力 

LP-YS1pH 3.0人工胃液和胆盐中耐受能力均高于普通保加利亚乳杆菌,且LP-YS1pH 3.0人工胃液中耐受能力是LB的约2.5 倍,而对不同含量胆盐的耐受能力是LB的约10 倍。为研究乳酸菌的潜在益生菌作用,建立体外虚拟模型,检测乳酸菌的抗胃酸能力和胆酸盐耐受能力是重要的检测手段。本研究中LP-YS1具有比LB更强的抗人工胃酸和胆酸盐耐受能力,具有良好的生理活性。


02LP-YS1对便秘小鼠体质量的影响

周中各组小鼠的体质量都呈现出正常的增长状态,各组之间没有明显差异。活性炭诱导便秘后,没有经过活性炭处理的正常组小鼠体质量继续增长,其余各组小鼠体质量均出现下降,便秘对照组小鼠的体质量下降最多,高浓度LP-YS1灌胃小鼠的体质量最接近正常组小鼠。活性炭诱导便秘的小鼠体质量低于正常小鼠,另外,大鼠经盐酸洛派叮胺诱导便秘后体质量也出现下降,可见动物便秘可导致体质量增加缓慢。结果显示LP-YS1对便秘造成的小鼠体质量下降具有较好的抑制效果。


03LP-YS1对小鼠排便的影响 

114 天各组小鼠的粪便质量、颗粒数和含水量没有显著差异(P0.05);活性炭诱导便秘后,在第1517 天正常组小鼠的粪便质量、颗粒数和含水量最高,便秘对照组最低,LBLP-YS1可以显著缓解便秘造成的粪便质量、颗粒数和含水量下降(P0.05),高浓度的LP-YS1使便秘小鼠的粪便质量、颗粒数和含水量最接近正常组,显著高于同浓度LB灌胃的小鼠(P0.05)。乳酸菌LP-YS1也可通过增加便秘小鼠的排便质量、排便颗粒数、水分含量,起到缓解便秘的作用。



04LP-YS1对活性炭推进率的影响 

活性炭诱导便秘后,乳酸菌可以增进活性炭在小肠中的推进距离,高浓度的LP-YS1推进距离最大,由此产生的活性炭推进率最高,显著高于低浓度LP-YS1LB灌胃小鼠(P0.05)。LP-YS1使活性炭在小鼠小肠中推进长度和推进率均高于LB,且高浓度LP-YS1的效果更为明显。


05LP-YS1对首粒黑便排出时间的影响 

正常组小鼠表现出最短的首粒黑便排出时间(88±7 min,便秘对照组的时间最长,达到(231±33 minLB、低浓度LP-YS1和高浓度LP-YS1灌胃小鼠的首粒黑便排出时间分别为(175±27)、(163±22 min和(132±16 min。相对于便秘对照组小鼠LP-YS1可以显著降低首粒黑便排出时间(P0.05),具有良好的便秘缓解作用。


06LP-YS1对小鼠血清MTLGasETSSAChESPVIP水平的影响 


正常组小鼠血清的MTLGasETAChESPVIP含量最高,SS含量最低,便秘对照组小鼠呈现出相反的趋势,LBLP-YS1可以使这些血清指数接近正常组水平,而高浓度LP-YS1灌胃小鼠的血清水平最为接近正常组。结果体现出LP-YS1可以使这些血清水平尽量保持正常,缓解便秘。



07LP-YS1对小鼠小肠c-KitSCF基因mRNA表达的影响 


相对于便秘对照组LP-YS1可以显著上调小鼠小肠中的c-KitSCF基因mRNA表达(P0.05),且高浓度的LP-YS1使c-KitSCF基因表达更为接近正常组小鼠。便秘小鼠结肠组织中的ICC含量较少,结肠组织中的c-Kit表达水平也下降。便秘造成小鼠小肠中c-KitSCF表达下降,LP-YS1可以有效上调c-KitSCF的表达(P0.05),将起到增加便秘小鼠肠道中ICC的作用,从而抑制便秘。


08LP-YS1对小鼠小肠TRPV1GDNFNOS基因mRNA表达的影响 


正常组小鼠具有最高的GDNF表达和最低的TRPV1NOS表达,而便秘对照组小鼠的GDNF相对表达量最低,TRPV1NOS相对表达量最高,相对于便秘对照组LBLP-YS1均可以上调GDNF表达和下调TRPV1NOS表达,高浓度的LP-YS1表现出更强的作用。通过调控TRPV1GDNFNOS表达,使肠道中的这些表达恢复正常,能缓解便秘,是乳酸菌起到便秘抑制作用的机制之一


结   论

藏区牦牛酸乳分离的LP-YS1具有良好的胃酸和胆盐耐受能力,可以有效缓解便秘造成的小鼠体质量下降,粪便质量、颗粒数和含水量下降,同时提高活性炭在小肠中的推进率和缩短排出首粒黑便的时间。通过试剂盒对小鼠血清的检测也发现LP-YS1可以使便秘小鼠的MTLETSSGasAChESPVIP含量提高和SS水平下降。RT-PCR实验进一步显示LP-YS1可以上调便秘小鼠c-KitSCFGDNF基因的mRNA表达和下调基因TRPV1NOS表达。通过这些实验结果证明LP-YS1可以有效地缓解便秘,且效果优于常用的LB



本文《植物乳杆菌YS-1对活性炭诱导小鼠便秘的预防作用》来源于《食品科学》20173817238-243页,作者:易若琨,骞 宇,王 强,母健菲,赵 欣。DOI:10.7506/spkx1002-6630-201717039.点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。


修改:《食品科学》通讯员  江西师范大学瑶湖校区生命科学学院  袁媛

编辑/责编:张睿梅


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