生物膜态植物乳杆菌YZX21的特性及其抗病原菌感染机制研究

本研究揭示了生物膜态植物乳杆菌YZX21(L. plantarum YZX21)通过胞外基质(ECM)保护增强胃肠道耐受性和益生功能的机制。通过SEM、CLSM和FTIR等技术证实其生物膜厚度达14μm，富含胞外多糖(EPS)和表层蛋白(SLP)。相比浮游态，生物膜态菌株显著提升对ETEC K80的竞争抑制能力(排除实验71.83±10.13%→61.72±5.21%)，修复肠屏障TEER值(99.22±6.52%→120.51±5.03%)，为开发抗肠道病原菌疗法提供新思路。

　　

Highlight

生物膜态植物乳杆菌YZX21(L. plantarum YZX21)在胞外基质的保护下展现出增强的胃肠道抵抗力和益生功能。扫描电镜(SEM)显示其表面覆盖丰富的胞外基质，共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)测得生物膜厚度约14μm，富含胞外多糖(EPS)和表层蛋白(SLP)。傅里叶变换红外光谱(FTIR)证实生物膜中EPS和SLP含量增加，验证了显微观察结果。

菌株与细胞培养

从甘肃牦牛奶豆腐中分离的L. plantarum YZX21具有强抗菌活性，在中国海洋大学功能乳品与益生菌工程实验室保存。菌株在MRS肉汤中37°C培养24小时。肠毒素性大肠杆菌K80(ETEC K80)在LB肉汤中37°C培养。

L. plantarum YZX21生物膜形成能力

通过结晶紫染色每12小时测量生物膜形成能力。生物膜形成曲线显示初始增加后降低，SEM图像证实胞外基质的增加导致更高生物膜形成。后期生物膜形成减少可能源于胞外基质减少和生物膜分散，使细菌恢复浮游态。

结论

L. plantarum YZX21在36小时后分泌丰富胞外基质，形成约14μm厚的生物膜，以EPS为主。EPS聚集在菌群周围，而SLP均匀分布在菌细胞间。与浮游态相比，生物膜态菌株对模拟消化液的耐受性增强，疏水性和Caco-2粘附能力提高。