益生菌对微囊藻毒素的清除及其机理初步研究

益生菌对微囊藻毒素的清除及其机理初步研究

论文摘要

针对目前广泛存在的微囊藻毒素(MCs)污染问题,本文以益生菌为研究对象,评价发酵乳杆菌(L. fermentum BBE09-29)、保加利亚乳杆菌(L. bulgaricus FBC08-03)唾液乳杆菌(L. salivarius BBE09-18)、干酪乳杆菌(L. casei Zhang)等九株乳杆菌对MC-LR的清除能力,对益生菌清除MC-LR进行可行性分析并从中筛选具有较高毒素清除能力的益生菌。考察影响益生菌清除MC-LR的关键因素,并对益生菌清除MC-LR的作用机理做初步探讨。主要研究结果如下:1.研究选择九株常用的乳酸杆菌作为实验对象,考察益生菌清除MC-LR的可行性。结果显示,九株实验菌株均具有MC-LR清除能力,但不同菌属间的MCs清除能力差异明显,其中L. casei Zhang、L. fermentum BBE09-29和L. salivarius BBE09-18为九株实验菌株中MC-LR清除能力最强的三株,而L. casei Zhang的清除能力最强,菌体-毒素复合体系中初始藻毒素浓度为150μg/L时, 37oC培养24 h后毒素浓度降为85.5μg/L,藻毒素清除率可达43%。2.在益生菌清除MC-LR可行性研究的基础上,从九株实验菌株中挑选能力明显的L. casei Zhang、L. fermentum BBE09-29和L. salivarius BBE09-18进行MCs清除的关键影响因素研究。实验结果表明,菌浓、毒素浓度、温度、菌代谢活性等因素对益生菌的MCs清除效率具有重要的影响作用;另外研究也发现益生菌细胞的不同生理状态对MCs清除具有重要的影响作用,活菌体比死菌体具有更高的MCs清除能力。3.进一步研究向菌体-毒素复合体系中添加外源碳氮源,考察细胞活性调节后益生菌对MC-LR的清除能力变化情况,并考察活性调节前后体系中益生菌活细胞变化和胞内的总蛋白酶活力变化情况。研究结果显示,添加外源碳源可以有效提高益生菌清除MC-LR的效率,而菌浓以及添加量亦与清除效率成正相关性;另外添加外源碳源后,益生菌胞内蛋白酶的酶活力也得以提高。而添加外源氮源,益生菌的藻毒素清除效率未见改善,菌胞内蛋白酶的酶活力亦未见有改善的趋势。4.为了探讨益生菌清除MC-LR的途径和机理,研究MCs清除过程中益生菌胞外和胞内体系中全细胞蛋白和MC-LR的变化,考察活细胞、死细胞以及无细胞提取液对MC-LR的作用情况,利用LC-MS分析手段研究菌体-毒素复合体系中相关代谢物的变化。结果表明,益生菌受MC-LR诱导后出现三条中等分子量的蛋白条带,推测其与MC-LR的降解相关;无细胞提取液对MC-LR具有降解作用,说明了益生菌对MC-LR的清除与生物降解作用密切相关。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 概述
  • 1.1.1 微囊藻毒素
  • 1.1.2 微囊藻毒素的去除方法
  • 1.1.3 益生菌与乳酸菌
  • 1.2 微囊藻毒素生物降解的研究现状
  • 1.2.1 国外研究现状
  • 1.2.2 国内研究现状
  • 1.3 存在的问题
  • 1.4 研究内容与立题意义
  • 1.4.1 研究内容
  • 1.4.2 立题意义
  • 第二章 材料与方法
  • 2.1 菌株
  • 2.2 试剂与仪器
  • 2.2.1 试剂
  • 2.2.2 仪器
  • 2.3 培养基与培养条件
  • 2.3.1 培养基
  • 2.3.2 培养条件
  • 2.4 实验方法
  • 2.4.1 生长实验
  • 2.4.2 菌体培养与处理
  • 2.4.3 无细胞提取液的制备
  • 2.4.4 毒素浓度对MC-LR 清除的影响
  • 2.4.5 菌体浓度对MC-LR 清除的影响
  • 2.4.6 温度对MC-LR 清除的影响
  • 2.4.7 菌体活性对MC-LR 清除的影响
  • 2.4.8 葡萄糖添加对MC-LR 清除的影响
  • 2.4.9 外源氮源添加对MC-LR 清除的影响
  • 2.4.10 MC-LR 诱导前后L.casei Zhang 胞内外全细胞蛋白电泳(SDS-PAGE)
  • 2.4.11 MC-LR 的降解产物分析
  • 2.5 分析方法
  • 2.5.1 菌体密度的测定
  • 2.5.2 蛋白含量的测定
  • 2.5.3 葡萄糖含量的测定
  • 2.5.4 蛋白酶活力的测定
  • 2.5.5 MC-LR 的定量测定
  • 2.5.6 LC-MS 分析代谢物
  • 2.6 清除率的计算
  • 2.7 数据处理与统计分析
  • 第三章 结果与讨论
  • 3.1 益生菌对MC-LR 清除的可行性研究
  • 3.2 益生菌清除MC-LR 的影响因素研究
  • 3.2.1 藻毒素浓度对益生菌清除MC-LR 的影响
  • 3.2.2 菌体浓度对益生菌清除MC-LR 的影响
  • 3.2.3 温度对益生菌清除MC-LR 的影响
  • 3.2.4 菌体活性对益生菌清除MC-LR 的影响
  • 3.3 益生菌清除MC-LR 的活性调节研究
  • 3.3.1 葡萄糖对益生菌清除MC-LR 效率的影响
  • 3.3.2 氮源对益生菌清除MC-LR 效率的影响
  • 3.3.3 外源物质调节菌体清除MC-LR 过程前后细胞的总蛋白酶活力变化研究
  • 3.4 益生菌降解MC-LR 的途径和机理初步探索
  • 3.4.1 MC-LR 诱导前后L.casei Zhang 胞内外的活性物质分析
  • 3.4.2 益生菌中MC-LR 降解相关的活性物质的定位
  • 3.4.3 益生菌降解MC-LR 的代谢物分析
  • 第四章 结论与展望
  • 4.1 结论
  • 4.2 展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文
  • 相关论文文献

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