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为探究乳酸菌(LAB)在肠道健康方面的作用,研究人员对从地中海地区水果中分离的 6 株植物乳杆菌进行研究,筛选出高产核黄素菌株 Lp 187_B2。该菌株展现出良好的益生特性,其后生元可增强肠道屏障功能、抑制炎症,对改善人类健康具有重要意义。
在微生物的奇妙世界里,乳酸菌(LAB)宛如一群默默守护人类健康的 “小精灵”。它们不仅广泛用于食品发酵,还能产生多种对人体有益的生物活性化合物,是备受关注的益生菌来源。其中,核黄素(维生素 B
2)作为细胞代谢必需的微量营养素,在人体健康中扮演着重要角色。然而,目前对于 LAB 产生核黄素的机制及应用研究仍有待深入,如何筛选出高产核黄素且益生性能优良的 LAB 菌株,成为科研人员关注的焦点。
在这样的背景下,来自意大利多所高校和研究机构(如 University of Foggia、Institute of Sciences of Food Production 等)的研究人员展开了一项意义重大的研究。他们旨在从植物相关栖息地分离的 LAB 菌株中,筛选出高产核黄素的菌株,并探究其益生元及后生元潜力。研究成果发表在《Probiotics and Antimicrobial Proteins》杂志上。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先,从不同野生水果中分离菌株,利用化学限定的无核黄素培养基筛选出核黄素原养型菌株,再通过玫瑰黄素抗性筛选获得高产核黄素菌株,借助 16S rRNA 基因测序进行菌株鉴定。之后,运用平板覆盖法、孔扩散法等检测抗菌活性,采用高效液相色谱(HPLC)测定有机酸含量,依据 EFSA 指南评估抗生素抗性,利用体外模拟胃肠道转运模型测试菌株耐受性,制备后生元并通过跨上皮电阻(TEER)测定、细胞共培养等实验评估其对肠道屏障和免疫反应的影响。
研究结果如下:
- 菌株筛选与鉴定:从 160 株假定 LAB 菌株中筛选出 84 株核黄素原养型菌株,经玫瑰黄素筛选得到 6 株高产核黄素的植物乳杆菌菌株。其中,Lp 187_B2 产量最高,达 6mg/L。
- 益生特性研究:
- 抗菌活性:所选植物乳杆菌菌株对多种细菌有抑制作用,Lp 187_B2 等菌株表现突出。通过分析发现,抗菌活性主要归因于有机酸分泌,而非细菌素产生。
- 抗生素抗性:所有测试菌株对多种抗生素敏感,符合 EFSA 和 FDA 的相关安全标准。
- 胃肠道耐受性:部分菌株在模拟胃肠道环境中表现出良好的耐受性,Lp 187_B2 等菌株在肠道阶段存活率较高。
- 后生元功能研究:
- 肠道屏障功能:Lp 187_B2 后生元处理 Caco-2 细胞单层,显著提高 TEER 值,增强肠道上皮屏障完整性。
- 免疫调节作用:在 Caco-2/THP-1 共培养系统中,Lp 187_B2 后生元显著抑制巨噬细胞释放 TNF-α,展现出抗炎潜力。
研究结论和讨论部分指出,高产核黄素的植物乳杆菌菌株满足作为潜在益生元和后生元的多项重要要求。Lp 187_B2 后生元能增强肠道屏障功能、抑制炎症,对维持肠道稳态意义重大,有望用于预防和管理肠道相关疾病。该研究为 LAB 在食品和医疗领域的应用提供了新的思路和理论依据,不过还需进一步开展体内验证实验,以全面评估其功效和安全性 。