CN114292787B - 一株预防肝、肾损伤的植物乳杆菌p101及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一株预防肝、肾损伤的植物乳杆菌P101及其应用，属于微生物技术领域。本发明植物乳杆菌P101分离自江西省吉安市农家自制酸菜，保藏编号为CCTCC M 2021108，保藏地点为武汉市中国典型培养物保藏中心。本发明植物乳杆菌P101为革兰氏阳性菌，具有良好的耐酸耐胆盐特性和较高的抗氧化活性，在四氯化碳(CCl4)诱导的肝、肾损伤中，能减轻病理损伤，提升抗氧化酶活力，在一定程度上能预防CCl4造成的肝、肾损伤。本发明植物乳杆菌P101菌株具有较高的安全性和良好的益生性能，该菌株在预防CCl4造成的肝、肾损伤的应用中发挥有益作用。

Description

一株预防肝、肾损伤的植物乳杆菌P101及其应用
技术领域
本发明属于微生物技术领域，具体涉及一株预防肝、肾损伤的植物乳杆菌P101及其应用。
背景技术
由药物或毒素暴露引起的肝脏和肾脏急性或慢性损伤是常见的健康问题。由于肝、肾血流量丰富，耗氧量大，组织代谢率高，多种酶作用活跃，一些药物或其代谢产物极易损伤肝、肾。CCl4是一种潜在的毒性物质，可在肝、肾细胞微粒体中转化为三氯甲基自由基，从而导致细胞膜过氧化，致使肝、肾损伤。
益生菌与人类生活息息相关，广泛存在于自然界中，并应用于各类发酵食品中，如蔬菜、肉及乳制品等。益生菌也存在于人体胃肠道中，负责调节肠道微生物平衡，控制内毒素水平，增强机体免疫力，清除有害物质，对机体健康有重大意义。目前，益生菌已被广泛应用于食品、工业及医疗保健等行业。研究表明益生菌在保护远端器官中也起到积极作用，如预防肝、肾损伤，减少心脑血管疾病发生，因此，采用益生菌预防CCl4诱导的肝、肾损伤成为可能。本发明专利所采用的益生菌为植物乳杆菌，其广泛存在于发酵食品中，是公认的益生菌菌种之一，属革兰氏阳性菌，多为兼性厌氧型，最适生长温度为30~37℃，最适生长pH为6.5左右。
通过检索，发现如下一篇使用活性物质缓解肝脏损伤的专利公开文献，与本发明专利申请相关：
地鳖酶解提取物在制备预防和/或治疗CCl4肝损伤药物中的应用（CN106309502B），该发明属于医药技术领域，涉及地鳖酶解提取物在预防CCl4肝损伤中的应用。主要涉及地鳖粉提取物方法，地鳖酶解提取物能显著降低CCl4对小鼠肝细胞的损伤，增强急性肝损伤小鼠的抗氧化能力。对于CCl4造成的肝损伤，多采用活性物质进行干预，而本发明专利使用植物乳杆菌缓解急性肝、肾损伤具有较强创新性。
现有专利多集中于益生菌对已形成的肝损伤的治疗作用。本发明植物乳杆菌P101采用预防方式，以提高机体应对急性损伤的能力，并对机体两大主要代谢器官肝、肾进行了综合评价，不局限于对单一器官的作用。综上所述，本发明专利申请与其他专利公开文献存在本质差异。
发明内容
本发明的目的在于提供一株预防肝、肾损伤的植物乳杆菌P101（Lactobacillus plantarumP101）及其应用；本发明植物乳杆菌P101具有良好的益生性能，其具备良好的耐酸耐胆盐特性及高抗氧化活性。
本发明涉及一株预防肝、肾损伤的植物乳杆菌P101，该植物乳杆菌P101于2021年1月19日保存于武汉市中国典型培养物保藏中心（武汉大学），保藏编号为：CCTCC M2021108。
进一步地，所述植物乳杆菌P101分离自农家自制酸菜。
本发明植物乳杆菌P101可在MRS琼脂平板培养基上生长，为革兰氏阳性杆菌，兼性厌氧，不产芽孢。为维持本发明植物乳杆菌的优良性能，将其保存在含25%甘油的MRS混合保存液中，于-80℃冻存。
本发明另一个目的在于提供植物乳杆菌P101在制备用于预防或减轻四氯化碳诱导的肝、肾损伤的药物中的应用。
本发明另一个目的在于提供植物乳杆菌P101在制备用于辅助保护四氯化碳诱导的肝损伤的保健品中的应用。
进一步地，所述应用中植物乳杆菌P101使用的活菌数为109CFU/mL。
本发明通过给昆明小鼠灌胃植物乳杆菌P101，为期21天，末次灌胃2 h后腹腔注射CCl4诱导肝、肾损伤模型。研究结果显示，植物乳杆菌P101可以显著减轻小鼠肝、肾损伤。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明植物乳杆菌P101是一株性能优良且安全性较高的益生菌，并能有效预防或减轻CCl4诱导的肝、肾损伤，具有较高的研究价值和应用。
附图说明
图1是小鼠体内实验肝、肾脏器系数（不同字母之间表示存在显著差异，p<0.05）。
图2是小鼠体内实验血清中碱性磷酸酶（ALP）活力水平与谷草转氨酶/谷丙转氨酶（AST/ALT）活力水平的比值（不同字母之间表示存在显著差异，p<0.05）。
图3是小鼠体内实验血清中肌酐（CRE）和尿酸（UA）含量（不同字母之间表示存在显著差异，p<0.05）。
图4是小鼠体内实验肝脏匀浆中过氧化氢酶（CAT）活力水平（不同字母之间表示存在显著差异，p<0.05）。
图5是小鼠体内实验肝脏切片观察。
图6是小鼠体内实验肾脏切片观察。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为市售常规产品。
实施例：预防CCl4造成的肝、肾损伤
21只6周龄昆明小鼠适应性饲养1周后，随机分为三组：对照组、模型组和预防组，对照组与模型组每天灌胃100 μL磷酸盐缓冲液，预防组每天灌胃100 μL（109CFU/mL）菌悬液，持续21天。末次灌胃2 h后，模型组与预防组腹腔注射3 mL/kg BW CCl4/橄榄油（20% v/v），对照组腹腔注射等量橄榄油。禁食16 h后处死，收集血液、肝脏和肾脏用于后续理化分析。
记录肝、肾重量，并计算脏器系数=脏器重量（mg）/体重（g）。使用4%多聚甲醛溶液固定肝脏和肾脏，并委托公司进行石蜡包埋及苏木精&伊红（H&E）染色。收集小鼠血液并静置6 h以上，5,000 r/min条件下离心10 min， 重复一次，获得小鼠血清。使用试剂盒测定血清中肝功能及肾功能指标的水平。肝脏组织与生理盐水1:9（w/v）混匀后研磨，制备成10%的组织匀浆，5,000 r/min条件下离心5 min，收集上清，使用试剂盒测定肝脏组织的CAT活力。
实验结果：如图1所示，与对照组相比，模型组的肝、肾脏器系数显著上升，该结果表明，CCl4可能导致组织肿胀。而预防组小鼠脏器系数趋向于对照组，表明植物乳杆菌P101的干预能够缓解组织肿胀。
由图2结果可知，CCl4导致血清中的ALP活力显著升高，模型组血清中AST/ALT的比值显著下降，表明肝功能受损。而植物乳杆菌P101预防的小鼠血清ALP活力及AST/ALT活力比值回降至与对照组相当水平。
由图3结果可知，对照组CRE和UA排出正常，血清中含量较低，而模型组小鼠血清中CRE和UA含量显著升高，表明肾功能紊乱，代谢失调，从而导致血清中CRE和UA蓄积。而预防组小鼠血清中CRE和UA含量有所下降，说明植物乳杆菌P101具有预防肾功能损伤和代谢紊乱的作用。
图4结果显示，模型组肝脏组织中CAT活力显著下降，CCl4导致肝脏抗氧化能力下降。植物乳杆菌P101预防组肝脏组织中CAT活力显著回升到正常对照组的水平。
如图5所示，对照组肝细胞结构正常，排列紧密，而模型组肝细胞边缘模糊，炎细胞浸润，出现大量细胞质空泡化现象。植物乳杆菌P101预防后，肝细胞结构完整，空泡化现象减轻，其病理症状较模型组明显改善。
如图6所示，模型组可见肾小球减少，结构破坏，发生肾小管细胞变性、空泡化、肿胀、坏死及脱落，间隙增大，间质出血及炎细胞浸润。植物乳杆菌P101预防后，虽仍伴随炎细胞浸润及间质出血，但损伤较轻微，且肾小球及肾小管结构完整，细胞排列整齐，间隙减小。
上述结果表明植物乳杆菌P101能一定程度预防CCl4诱导的小鼠肝、肾损伤情况。
特别说明的是：现有专利公开发明的益生菌，主要在非酒精性脂肪肝、乙肝肝硬化、***或肾结石等特定疾病损害模型中发挥有益效果，仅针对单一器官或特定疾病模型，具有一定局限性。不同地，本专利基于CCl4损伤模型，植物乳杆菌P101可缓解肝、肾损伤。该模型损伤可广泛代表外源毒物对机体造成的损伤，肝脏和肾脏是机体应对外源物质的首要代谢器官，同时对两种器官的损伤进行评估具有重要意义。因此，植物乳杆菌P101极有可能预防和/或减轻环境毒物对机体的损害，本专利具有现实意义。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本申请进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本申请的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，其均应涵盖在本申请请求保护的技术方案范围当中。

Claims (4)

1. 一株预防肝、肾损伤的植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)P101，其特征在于，所述植物乳杆菌P101保藏编号为CCTCC M 2021108，保藏地点为武汉市中国典型培养物保藏中心。
2.如权利要求1所述的植物乳杆菌P101在制备用于预防或减轻四氯化碳诱导的肝、肾损伤的药物中的应用。
3.如权利要求1所述的植物乳杆菌P101在制备用于辅助保护四氯化碳诱导的肝损伤的保健品中的应用。
4. 根据权利要求2或3所述植物乳杆菌P101的应用，其特征在于，所述应用中植物乳杆菌P101使用的活菌数为109 CFU/mL。
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