CN117106628B - 一种具有免疫调节能力的嗜酸乳杆菌la15及其应用、产品与方法 - Google Patents

一种具有免疫调节能力的嗜酸乳杆菌la15及其应用、产品与方法 Download PDF

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Abstract

本发明一种具有免疫调节能力的嗜酸乳杆菌及其应用、产品与方法属于微生物技术领域。本发明提供一种具有免疫调节能力的嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)菌株LA15,其保藏编号为CCTCCNO:M2023768。本发明还提供该菌株LA15在制备抑菌产品和/或制备免疫调节产品和/或体外抑菌和/或制备调节肠道菌群产品方面的应用,以及基于该菌株LA15的产品和方法。本发明的菌株LA15对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、缓症链球菌具有较强的抑制作用,并能有效地起到免疫调节、调节肠道菌群的作用。

Description

一种具有免疫调节能力的嗜酸乳杆菌LA15及其应用、产品与 方法
技术领域
本发明属于微生物技术领域,具体涉及一种具有免疫调节能力的嗜酸乳杆菌LA15及其应用、产品与方法。
背景技术
免疫***包括先天免疫和适应性免疫。它是一个受到严格调控的网络,在正常生理条件下维持稳态。淋巴细胞和巨噬细胞在两种免疫中都发挥着重要作用。激活状态下的淋巴细胞和巨噬细胞会产生一系列炎症介质,如一氧化氮(NO)、肿瘤坏死因子TNF-α、干扰素IFN-γ和白细胞介素IL-12,来抵御疾病。免疫抑制是一种免疫功能紊乱的状态,降低了对抗原的免疫反应,使个体对疾病更敏感。根据免疫抑制的情况,患者可能会有不同类型的感染和并发症的风险,延误诊断和治疗结果。例如婴儿绞痛,胃肠道感染,肠易激疾病和癌症的免疫缺陷条件往往导致抗体水平低或治疗无效。为了控制病毒感染性疾病和预防感染,无论是疫苗还是免疫刺激药物,都需要大量长期使用,往往会导致严重的副作用。因此,探索和开发新型免疫刺激剂是治疗和预防免疫抑制性疾病的最有效途径。
益生菌是为宿主提供各种健康益处的活微生物,特别是益生菌的免疫调节作用引起了很大的研究兴趣。益生菌在维持肠道菌群平衡、免疫调节、预防胃肠道感染以及改善血液指标等方面发挥着重要作用。此外,有研究表明,益生菌可刺激免疫损伤小鼠的免疫反应。因此,开发无副作用、能发挥免疫刺激作用的益生菌菌种,能改善免疫缺陷患者受损的免疫功能。乳酸菌,如嗜酸乳杆菌被称为常见的益生菌物种。然而,它们对免疫***的影响,甚至在同一物种内的菌株之间也存在很大差异。因此,有必要对特定菌株的影响进行表征,并确定它们的剂量,以验证其免疫调节作用。
嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)属于乳杆菌属(Lactobacillus),革兰氏阳性杆菌,杆的末端呈圆形,主要存在小肠中,释放乳酸,乙酸和一些对有害菌起作用的抗菌素,但是抑菌作用比较弱。
因此,本领域需要开发抑菌作用较强且具有免疫调节作用的嗜酸乳杆菌新菌株。
发明内容
出于解决本领域存在的上述需求的目的,本发明提供一种具有免疫调节能力的嗜酸乳杆菌LA15、其在增强免疫细胞活性及免疫调节,肠道菌群调节产品方面的应用及产品和方法。
本发明的目的通过下述技术方案实现:
一种具有免疫调节能力的嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)菌株LA15,其特征在于,其保藏编号为CCTCC NO:M 2023768。
保藏编号为CCTCC NO:M 2023768的嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)菌株LA15在制备抑菌产品和/或制备免疫调节产品和/或体外抑菌和/或制备调节肠道菌群产品方面的应用。
所述抑菌指抑制下述菌的一种或两种以上:大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、缓症链球菌;
优选地,所述免疫调节选自:提高免疫细胞的增殖率、调节细胞因子、提高免疫低下动物的体重和器官指数、调节免疫球蛋白的一种或两种以上;
优选地,所述调节肠道菌群选自:提高免疫低下动物肠道的微生物群落多样性指数、降低免疫低下动物肠道有害菌丰度、提高免疫低下动物肠道有益菌丰度。
所述免疫细胞指巨噬细胞RAW264.7;
优选地,所述细胞因子选自:巨噬细胞RAW264.7的细胞因子TNF-α、IL-10,和/或,免疫低下动物的细胞因子IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-17、IL-10;
优选地,所述免疫低下动物指环磷酰胺造模的免疫低下小鼠;
优选地,免疫球蛋白指sIgA;
优选地,微生物群落多样性指数包括:Simpson指数、PD_whole_tree指数;
优选地,肠道有害菌选自:脱硫弧菌属Desulfovibrio、螺杆菌属Helicobacter;
优选地,肠道有益菌选自:拟杆菌属Bacteroides、拟普雷沃氏菌属Alloprevotella、毛螺菌属Lachnospiraceae_NK4A136_group、未分类的真杆菌[Eubacterium]_coprostanoligenes_group、乳杆菌属Lactobacillus、未分类的Muribaculaceae、Candidatus_Saccharimonas。
一种免疫调节产品,包括:活性成分;所述活性成分包括:保藏编号为CCTCC NO:M2023768的嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)菌株LA15。
所述的一种免疫调节产品,还包括:辅料。
一种抑菌和/或调节肠道菌群的产品,包括:活性成分;所述活性成分包括:保藏编号为CCTCC NO:M 2023768的嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)菌株LA15。
所述的一种抑菌和/或调节肠道菌群的产品,还包括:辅料。
一种体外抑菌方法,其特征在于,采用保藏编号为CCTCC NO:M 2023768的嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)菌株LA15进行抑菌。
所述抑菌指:抑制大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、缓症链球菌的一种或两种以上。
本发明提供的一种嗜酸乳杆菌LA15在增强巨噬细胞RAW264.7分泌细胞因子TNF-α,IL-10含量方面具有作用。
保藏编号为的嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)菌株LA15在制备增强免疫力产品及应用。所述为增强免疫球蛋白sIgA,及细胞因子IL-6、IL-1β、IL-17、TNF-α,IL-10含量
一种嗜酸乳杆菌调节肠道菌群方面的应用,指提高或降低肠道菌群的丰度。所述肠道菌群为:提高拟杆菌属,拟普雷沃氏菌属,毛螺菌属,乳杆菌属Candidatus_Saccharimona;[Eubacterium]_coprostanoligenes_group;Muribaculaceae等有益菌含量;降低脱硫弧菌属,螺杆菌属等有害菌含量。
本发明的有益效果如下:
本发明从粪便样品中筛选获得一株新菌株,经分子鉴定,该菌株为嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus),并将其命名为菌株LA15。本发明经大量实验证实,该新菌株LA15具有较高的胃液、胆盐液耐受能力,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、缓症链球菌具有较强的抑制能力,对各类抗生素具有敏感性,对机体安全。同时,菌株LA15对CaCO-2细胞具有较高的黏附能力,对巨噬细胞RAW264.7的增殖率具有显著的提升作用,可有效调节巨噬细胞RAW264.7的促炎因子TNF-α,抗炎因子IL-10的含量。
菌株LA15还对免疫低下小鼠下降的体重和器官指数具有显著的提升、改善作用,对免疫低下小鼠下降的免疫球蛋白和细胞因子IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-17、IL-10水平有显著的提升作用。此外,菌株LA15能够提升免疫低下小鼠肠道的拟杆菌属Bacteroides、拟普雷沃氏菌属Alloprevotella、毛螺菌属Lachnospiraceae_NK4A136_group、未分类的真杆菌[Eubacterium]_coprostanoligenes_group、乳杆菌属Lactobacillus、未分类的Muribaculaceae、Candidatus_Saccharimonas等有益菌的丰度,降低免疫低下小鼠肠道的脱硫弧菌属Desulfovibrio、螺杆菌属Helicobacter等有害菌的丰度。
本发明的嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)菌株LA15的保藏信息如下:
保藏编号:CCTCC NO:M 2023768;
分类命名:Lactobacillus acidophilus LA15;
保藏日期:2023年5月17日;
保藏单位:中国典型培养物保藏中心;
保藏地址:中国、武汉、武汉大学。
附图说明
图1嗜酸乳杆菌LA15对巨噬细胞RAW264.7的增殖率的影响。
图2嗜酸乳杆菌LA15对巨噬细胞RAW264.7细胞因子TNF-α,IL-10调节作用图。
图1-图2的横坐标的标记列示如下:CK指对照组,LA15为嗜酸乳杆菌LA15处理组。
图3嗜酸乳杆菌LA15对免疫低下小鼠体重影响图。
图4嗜酸乳杆菌LA15对免疫低下小鼠免疫器官指数影响图。
图5小鼠小肠组织中免疫球蛋白及细胞因子含量检测结果图。
图6小鼠肠道微生物α-多样性中辛普森指数和PD_whole_tree指数图。
图7小鼠肠道菌群属水平分析图。
图3-图7中,各图横坐标的标记列示如下:
NC为正常组小鼠、MC为模型组小鼠、LA15为益生菌组小鼠。
具体实施方式
下面结合具体实施例和实验例对本发明的详细内容做进一步具体说明,但并不以此限制本发明的保护范围。
生物材料的来源
一、实验例3使用的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌购自于广东省微生物菌种保藏中心。缓症链球菌为缓症链球菌菌株5013,该菌株已登录NCBI,其登录号为MT512114。该菌株5013目前由申请人实验室保存,申请人承诺自本发明申请日起20年内向公众发放用于验证本发明的技术效果。
二、实验例5使用的CaCO-2细胞可商购获得。
三、实验例6使用的巨噬细胞RAW264.7可商购获得。
四、实验例7-9使用的雄性Balb/c小鼠可商购获得。
第1组实施例、本发明的菌株LA15
本组实施例提供一种具有免疫调节能力的嗜酸乳杆菌(Lactobacillusacidophilus)菌株LA15,其特征在于,其保藏编号为CCTCC NO:M 2023768。
任何培养、扩繁、发酵、富集、生产、制备、使用、接种、扩增、转化、修饰、改造、销售、许诺销售保藏编号为CCTCC NO:M 2023768的一株嗜酸乳杆菌(Lactobacillusacidophilus)菌株LA15的行为,和/或,将保藏编号为CCTCC NO:M 2023768的一株嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)菌株LA15与其他益生菌联用的行为,和/或,用保藏编号为CCTCC NO:M 2023768的一株嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)菌株LA15对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、缓症链球菌等致病菌的抑制作用、制备抑菌产品、和/或制备免疫调节产品、和/或制备调节肠道菌群产品的行为均落在本发明的保护范围。
所述其他益生菌包括但不限于:植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、德氏乳杆菌保加利亚亚种、德氏乳杆菌乳酸亚种、瑞士乳杆菌、干酪乳杆菌、卷曲乳杆菌、发酵乳杆菌、格氏乳杆菌、约氏乳杆菌、副干酪乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、唾液乳杆菌、酿酒酵母属、德尔布有孢圆酵母属、假丝酵母属、威克汉姆酵母属、毕赤酵母属、布拉氏酵母属、白球拟酵母属、薛瓦酵母属、深红酵母属、粟酒裂殖酵母属、鲍氏酵母属、苏云金芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、固氮芽孢杆菌、球形芽孢杆菌、丁酸梭状芽孢杆菌、青春双歧杆菌、角双歧杆菌、动物双歧杆菌、星状双歧杆菌、两歧双歧杆菌、牛双歧杆菌、短双歧杆菌、齿双歧杆菌、婴儿双歧杆菌(即,长双歧杆菌婴儿亚种)、乳双歧杆菌(即,动物双歧乳脂亚种)、长双歧杆菌、假小链双歧杆菌以及嗜热双歧杆菌和嗜酸热双歧杆菌。
本领域技术人员可根据实际生产需要,结合药品领域生产工艺的常规技术手段或基本常识(例如,《制剂技术百科全书》、《药物制剂技术》等),对药用辅料进行常规选择或调整,进而将保藏编号为CCTCC NO:M 2023768的一株嗜酸乳杆菌(Lactobacillusacidophilus)菌株LA15制成不同剂型、不同存储条件、不同保质期的产品,这对于本领域技术人员而言无技术障碍,是可以并容易做到的。
第2组实施例、本发明菌株LA15的应用
本组实施例提供保藏编号为CCTCC NO:M 2023768的嗜酸乳杆菌(Lactobacillusacidophilus)菌株LA15在制备抑菌产品和/或制备免疫调节产品和/或体外抑菌和/或制备调节肠道菌群产品方面的应用。
在具体的实施例中,所述抑菌指抑制下述菌的一种或两种以上:大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、缓症链球菌;
优选地,所述免疫调节选自:提高免疫细胞的增殖率、调节细胞因子、提高免疫低下动物的体重和器官指数、调节免疫球蛋白的一种或两种以上;
优选地,所述调节肠道菌群选自:提高免疫低下动物肠道的微生物群落多样性指数、降低免疫低下动物肠道有害菌丰度、提高免疫低下动物肠道有益菌丰度。
在一些实施例中,所述免疫细胞指巨噬细胞RAW264.7;
优选地,所述细胞因子选自:巨噬细胞RAW264.7的细胞因子TNF-α、IL-10,和/或,免疫低下动物的细胞因子IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-17、IL-10;
优选地,所述免疫低下动物指环磷酰胺造模的免疫低下小鼠;
优选地,免疫球蛋白指sIgA;
优选地,微生物群落多样性指数包括:Simpson指数、PD_whole_tree指数;
优选地,肠道有害菌选自:脱硫弧菌属Desulfovibrio、螺杆菌属Helicobacter;
优选地,肠道有益菌选自:拟杆菌属Bacteroides、拟普雷沃氏菌属Alloprevotella、毛螺菌属Lachnospiraceae_NK4A136_group、未分类的真杆菌[Eubacterium]_coprostanoligenes_group、乳杆菌属Lactobacillus、未分类的Muribaculaceae、Candidatus_Saccharimonas。
第3组实施例、本发明的免疫调节产品
本组实施例提供一种免疫调节产品。本组所有的实施例都具备如下共同特征:所述免疫调节产品包括:活性成分;其特征在于,所述活性成分包括:保藏编号为CCTCC NO:M2023768的嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)菌株LA15。
在进一步的实施例中,所述的一种免疫调节产品还包括:辅料。
在更具体的实施例中,所述辅料选自:溶剂、抛射剂、增溶剂、助溶剂、乳化剂、着色剂、黏合剂、崩解剂、填充剂、润滑剂、润湿剂、渗透压调节剂、稳定剂、助流剂、矫味剂、防腐剂、助悬剂、包衣材料、芳香剂、抗黏合剂、整合剂、渗透促进剂、pH值调节剂、缓冲剂、增塑剂、表面活性剂、发泡剂、消泡剂、增稠剂、包合剂、保湿剂、吸收剂、稀释剂、絮凝剂、反絮凝剂、助滤剂、释放阻滞剂等。
根据本发明的内容,出于实际生产应用中的不同需求,再结合药物制备领域的常规技术手段(例如,《制剂技术百科全书》、《药物制剂技术》等),本领域技术人员可对上述辅料进行选择和调配,并将CCTCC NO:M 2023768的嗜酸乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)菌株LA15制成不同的剂型,例如粉剂、片剂、注射剂、口服液、栓剂、凝胶剂、敷贴剂、喷雾剂、洗剂、颗粒剂等。
在具体的实施例中,所述产品的剂型选自:粉剂、片剂、液体剂、胶囊剂中的一种或一种以上。
第4组实施例、本发明的抑菌和/或调节肠道菌群的产品
本组实施例提供一种抑菌和/或调节肠道菌群的产品。本组所有的实施例都具备如下共同特征:所述一种抑菌和/或调节肠道菌群的产品包括:活性成分;所述活性成分包括:保藏编号为CCTCC NO:M 2023768的嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)菌株LA15。
在进一步的实施例中,所述的一种抑菌和/或调节肠道菌群的产品还包括:
辅料。
在更具体的实施例中,所述辅料选自:溶剂、抛射剂、增溶剂、助溶剂、乳化剂、着色剂、黏合剂、崩解剂、填充剂、润滑剂、润湿剂、渗透压调节剂、稳定剂、助流剂、矫味剂、防腐剂、助悬剂、包衣材料、芳香剂、抗黏合剂、整合剂、渗透促进剂、pH值调节剂、缓冲剂、增塑剂、表面活性剂、发泡剂、消泡剂、增稠剂、包合剂、保湿剂、吸收剂、稀释剂、絮凝剂、反絮凝剂、助滤剂、释放阻滞剂等。
根据本发明的内容,出于实际生产应用中的不同需求,再结合制剂制备领域的常规技术手段(例如,《制剂技术百科全书》、《药物制剂技术》等),本领域技术人员可对上述药用辅料进行选择和调配,并将CCTCC NO:M 2023768的嗜酸乳杆菌(Lactobacillusrhamnosus)菌株LA15制成不同的剂型,例如粉剂、片剂、注射剂、口服液等。
在具体的实施例中,所述抗菌剂的剂型选自:粉剂、片剂、液体剂、胶囊剂中的一种或一种以上。
第5组实施例、本发明的体外抑菌方法
本组实施例提供一种体外抑菌方法,其特征在于,采用保藏编号为CCTCC NO:M2023768的嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)菌株LA15进行抑菌。
在具体的实施例中,所述抑菌指:抑制大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、缓症链球菌的一种或两种以上。
本文中的“以上”、“以下”都包括本数。
本文中的“嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)菌株LA15”、“嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)菌株LA15”、“嗜酸乳杆菌LA15”、“LA15”、“LA15菌株”、“菌株LA15”均指:保藏编号为CCTCC NO:M 2023768的嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)菌株LA15。
实验例1、嗜酸乳杆菌的分离筛选与鉴定
(1)菌株的分离筛选
采集婴儿粪便样本,取0.5g至4.5mL无菌生理盐水中,充分振荡分散样品,取100μL样品梯度稀释,选取合适梯度均匀涂布于MRS琼脂平板上,置于厌氧条件下,37℃培养36~48h后,挑选单菌落,进行革兰氏染色,镜检观察菌落形态特征,初步筛选疑似乳杆菌的菌株。菌株在MRS固体培养基上进行反复划线纯化培养,获得乳杆菌纯化菌株,将纯化菌株保藏在-80℃甘油管。
MRS培养基配方:蛋白胨10g、牛肉浸粉5g、酵母粉5g、葡萄糖20g、无水乙酸钠5g、柠檬酸氢二铵2g、吐温80 1mL、K2HPO42g、MgSO40.2g、MnSO40.05g,1000ml蒸馏水,pH6.5,121℃高压灭菌20min,固体MRS培养基中加入1.5g的琼脂粉。
(2)分子生物学鉴定
对筛选的目的菌株进行培养,收集菌体,提取基因组DNA,采用上游引物27F(AGTTTGATCMTGGCTCAG)和下游引物1492R(GGTTACCTTGTTACG ACTT),用琼脂糖凝胶电泳检测PCR扩增产物,并对PCR产物进行测序。其中PCR反应体系:10×buffer 10μL,10mM dNTP 2μL,上下引物各1μL,DNA模板2μL,Taq酶0.5μL,ddH2O 34.5μL。95℃预变性10min;然后94℃30s、60℃30s、72℃1min共35个循环,结束后72℃延伸5min。将PCR产物通过凝胶电泳检测后送往武汉金开瑞生物工程有限公司测序。将鉴定的基因序列用BLAST工具在NCBI数据库中进行比对,根据分子生物学鉴定结果,确定菌株为嗜酸乳杆菌,将该菌株命名为嗜酸乳杆菌LA15并送保藏,其保藏信息如下:
保藏编号:CCTCC NO:M 2023768;
分类命名:Lactobacillus acidophilus LA15;
保藏日期:2023年5月17日;
保藏单位:中国典型培养物保藏中心;
保藏地址:中国、武汉、武汉大学。
实验例2、胃肠道耐受性实验
人工胃液:配制PBS溶液,加入0.3%胃蛋白酶,用1mol/LHCL调节pH值至2.5,然后充分溶解后用0.22μm微孔滤膜过滤除菌备用。
胆盐溶液:在MRS培养基中,加入0.3%的牛胆盐和0.2%的巯基乙酸钠,然后充分溶解后用0.22μm微孔滤膜过滤除菌备用。
将待测菌株活化2代后调整菌液浓度为108CFU/mL。取1mL菌悬液离心,收集菌体,分别接入1mL配制好人工胃液和胆盐液中混匀,37℃条件下消化,同时分别取0h和3h的消化液检测活菌数,计算存活率,结果见表1。其中,菌株存活率(%)=Nt/N0×100%,式中N0表示菌株0h的活菌数,lgCFU/mL,Nt表示菌株3h的活菌数,lgCFU/mL
表1.嗜酸乳杆菌对胃肠道耐受能力
表1嗜酸乳杆菌LA15对人工胃液、胆盐液耐受存活率
菌株 人工胃液(%) 胆盐(%)
嗜酸乳杆菌LA15 98.90±0.79 95.68±0.67
实验结果表明,胃液消化3h,嗜酸乳杆菌LA15的存活率为98.9%,胆盐消化3h后,嗜酸乳杆菌LA15存活率为95.68%,这表明嗜酸乳杆菌LA15有较强的耐胃酸和胆汁的能力。
实验例3、嗜酸乳杆菌对四种病原菌的抑制能力
将大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌分别接种于液体LB培养基中,37℃培养24h,将缓症链球菌接种在BHI加5%羊血固体培养基37℃培养16h,进行抑菌实验。采用牛津杯法,在无菌平皿中放入牛津杯,将大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌按一定比例混合到MRS培养基中,体系致病菌活菌数在106数量级,将缓症链球菌按一定比例混合到改良MRS培养基中,体系致病菌活菌数在106数量级,取出牛津杯后,加入200μL嗜酸乳杆菌菌液(108CFU),37℃培养24h后测量抑菌圈直径。
表2.嗜酸乳杆菌对病原菌的抑菌圈直径
菌株 大肠杆菌 金黄色葡萄球菌 沙门氏菌 缓症链球菌
嗜酸乳杆菌 43±0.5 22±1.0 45±0.5 24±0.5
由上表可知,嗜酸乳杆菌能有效抑制肠道病原菌,尤其是大肠杆菌,沙门氏菌,抑菌圈直径分别为43mm,45mm,显示出较强的抑制能力。
实验例4、嗜酸乳杆菌抗生素敏感性实验
试验采用K-B(药敏纸片琼脂扩散法)进行抗生素敏感性测定。将待测菌株进行活化,制备菌悬液并调整浓度为108CFU/mL,取200μL菌悬液加到MRS固体平板表面,用无菌棉签均匀的将菌液涂于平板,再用无菌镊子将抗生素药敏纸片贴在MRS固体培养基上,做好标记,37℃培养24h后,用游标卡尺测定抑菌圈的直径。表3所示为嗜酸乳杆菌LA15对常用抗生素敏感性结果,实验结果表明:嗜酸乳杆菌LA15对这13种抗生素均表现出敏感,这说明该菌株安全,可用于生物制品或膳食补充剂。
表3.嗜酸乳杆菌对不同抗生素敏感性
序号 抗生素 抑菌圈直径(mm) 敏感性
1 四环素 37 S
2 红霉素 29 S
3 阿莫西林 34 S
4 青霉素 40 S
5 氨苄西林 33 S
6 万古霉素 26 S
7 苯唑西林 24 S
8 阿奇霉素 22 S
9 利福平 25 S
10 头孢克洛 31 S
11 利福平 25 S
12 头孢曲松 31 S
13 头孢克肟 27 S
实验例5、嗜酸乳杆菌对CaCO-2细胞黏附性测定
将菌株置于MRS培养基中培养24h,然后取出离心、收集菌体,用PBS洗涤3次后,将菌体重悬于不含双抗的DMEM培养液中,调节菌悬液的浓度为108CFU/mL。调整细胞状态良好的CaCO-2细胞悬液到105cell/mL,接种1mL到12孔细胞培养板中,于5%CO2浓度的培养箱中孵育至细胞长至单层,用无菌PBS洗涤两次,血球计数板进行细胞计数;加入嗜酸乳杆菌菌悬液1mL,于5%CO2培养箱中37℃孵育2h后,用无菌PBS洗涤细胞3次,除去未黏附的菌悬液,每孔加入0.2mL胰酶-EDTA缓冲液消化细胞5min,消化完后加入0.8mL PBS吹打均匀,取菌液进行稀释活菌计数。每个实验做3个平行,通过黏附实验检测菌株对细胞的黏附性,结果如表4。
表4.嗜酸乳杆菌对CaCO-2细胞黏附能力测定
菌株 黏附能力(CFU/cell)
嗜酸乳杆菌LA15 3.54±0.18
由上表4可知:嗜酸乳杆菌LA15细胞具有较高的黏附能力,对CaCO-2细胞黏附能力为3.54CFU/cell。这表明,嗜酸乳杆菌LA15能黏附在肠上皮细胞上,可以较好的定植于肠道中,从而发挥益生性能,调节机体微生态平衡。
实验例6、嗜酸乳杆菌对免疫细胞的调节作用
(1)嗜酸乳杆菌对巨噬细胞RAW264.7的增殖率的影响
在96孔板中将细胞浓度调整为1*104cell/mL,100μL/孔接种于96孔板,培养24h至细胞贴壁生长。对照组(CK):在板孔中只加入100μL细胞培养液,不做其他任何处理,放置于37℃和5%CO 2培养箱中培养24h;益生菌组即嗜酸乳杆菌LA15处理组(LA15):在孔板中加入100μL菌悬液(用DMEM重悬),按照100:1的比例进行培养24h。细胞培养结束后,加入10μLCCK-8试剂,37℃避光孵育1h,然后吸去孔板中上清液,PBS洗2次,用酶标仪测定450nm波长下各孔的吸光值(OD值)。
细胞存活率计算公式:CV=OD1/OD2×100%。
式中,CV-细胞存活率(%);OD1-各处理组在450nm波长下的OD值;OD2-空白组在450nm波长下的OD值。
由图1可知:与对照组(CK)相比,益生菌组即嗜酸乳杆菌LA15处理组(LA15)显著提高巨噬细胞增殖率,增殖率达158.4%,嗜酸乳杆菌LA15可以通过诱导巨噬细胞的活性增强,从而增强机体免疫功能。
(2)嗜酸乳杆菌对巨噬细胞RAW264.7的细胞因子调节作用
将细胞浓度调整为1×106cell/mL,0.5mL/孔接种于24孔板,培养24h(贴壁生长)。对照组(CK):在板孔中只加入0.5mL细胞培养液,不做其他任何处理,放置于37℃和5%CO2培养箱中培养24h;益生菌组:在孔板中加入0.5mL菌悬液(用DMEM重悬无血清)1*108CFU/mL,按照100:1的比例进行培养24h。细胞培养结束后,取出上清液,然后1000rpm,离心10min,取上清液,用ELISA试剂盒测定促炎因子TNF-α,抗炎因子IL-10含量。
细胞因子TNF-α,IL-10是固有免疫应答阶段产生的免疫效应分子。本发明实验结果表明:如图2所示,与对照组(CK)相比,益生菌组即嗜酸乳杆菌LA15处理组(LA15)能显著提高TNF-α,IL-10的含量,分别提高了765.78pg/mL,341.18pg/mL。这表明嗜酸乳杆菌LA15能够刺激巨噬细胞分泌促炎因子和抗炎因子,在激活先天性免疫中起重要作用。
实验例7、嗜酸乳杆菌对免疫低下小鼠体重及免疫器官指数影响
雄性Balb/c小鼠(6-8周;20±2g)饲养于湖北省疾病预防控制中心动物房,实验动物使用许可证号:安评中心动(福)第202210219号。动物实验维持在20-22℃,湿度40-60%,循环12h光照/12h暗。小鼠可以自由高压灭菌后标准实验室饮食和水。一周适应后,将小鼠分为3组(n=12):正常组(NC组)、模型组(MC组)、益生菌组(LA15,1×109CFU/d)。正常组,模型组,以无菌生理盐水灌胃,益生菌组灌胃嗜酸乳杆菌LA15,每日1次,连续14天,其中,除正常组小鼠外,其余小鼠均于第7,8,9天腹腔注射CTX 80mg/kg/d。结束实验后,脱臼处死,取胸腺,脾脏称重,计算脾脏指数和胸腺指数。
如图3所示,在连续腹腔注射3天环磷酰胺后,与正常组(NC)相比,其他两组小鼠均显著降低。在第10天开始,灌胃嗜酸乳杆菌LA15的益生菌组(LA15),体重缓慢增加,而模型组(MC)小鼠体重仍持续下降。在实验最后一天,与NC组相比,MC组小鼠的体重显著降低;与MC组相比,益生菌组(LA15)小鼠的体重显著升高(P<0.05)。胸腺和脾脏是机体重要的免疫器官,也是免疫细胞生长和增殖的部位。对免疫器官指数进行分析发现,与正常组(NC)相比,模型组(MC)脾脏指数和胸腺指数(图4)均明显降低,与模型组(MC)相比,益生菌组(LA15)的嗜酸乳杆菌LA15能提高小鼠脾脏指数和胸腺指数,对环磷酰胺注射后导致的免疫器官指数降低有较为显著的改善作用,抵抗免疫抑制对重要免疫器官发育的影响。
实验例8.嗜酸乳杆菌对免疫低下小鼠免疫球蛋白及细胞因子影响
收集小肠组织匀浆上清液,采用ELISA试剂盒检测sIgA水平,以及细胞因子IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-17和IL-10水平。结果用试剂盒中提供的标准细胞因子表示为每毫升小肠组织匀浆上清液中的细胞因子浓度。
sIgA是一种主要的免疫球蛋白,可以增强体液免疫。由图5所示,可以看出与NC组相比,MC组小鼠小肠组织中的sIgA含量在注射环磷酰胺后显著下降,而益生菌组(LA15)小鼠的sIgA含量显著升高。结果表明,LA15可通过刺激sIgA的产生来提高机体体液免疫。小肠组织中细胞因子检测的结果显示,与NC组相比,MC组小肠中IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-17促炎因子含量显著降低(P<0.05),抗炎因子IL-10含量显著降低;与MC组相比,灌胃嗜酸乳杆菌后,四种促炎因子含量显著升高(P<0.05),抗炎因子IL-10含量显著升高,以上结果说明嗜酸乳杆菌LA15能显著提升环磷酰胺所致免疫低下小鼠的免疫力。
实验例9、嗜酸乳杆菌对免疫低下小鼠肠道菌群影响
实验结束后,以颈椎脱臼法处死小鼠,腹部消毒后解剖,取各组小鼠盲肠内容物。从小鼠粪便样本中提取微生物基因组DNA,并用紫外分光光度法进行定量。在Mi SeqIllumina测序平台上对样本中所有细菌的16S rDNAV3~V4高变区进行了测序,以确定肠道微生物群的特征。
α多样性表示物种的微生物群落多样性,如图6,根据辛普森指数、PD_whole_tree指数组间差异趋势可知,注射环磷酰胺会造成小鼠肠道菌群α多样性指数的显著下降(P<0.05),而益生菌组均有升高,尤其是PD_whole_tree指数,与模型组相比,益生菌组显著升高(P<0.01)。说明嗜酸乳杆菌LA15干预能提升免疫低下小鼠肠道菌群α多样性指数,能增加小鼠肠道中微生物多样性。
肠道菌群是决定机体健康程度的重要因素。本发明在属水平上分析了小鼠肠道微生物菌群(图7),发现不同的组中微生物组成不同,细菌分类群的相对丰度含量不同。与NC组相比,在MC组中,脱硫弧菌属Desulfovibrio,螺杆菌属Helicobacter有害菌的相对丰度增加,而益生菌组(LA15)小鼠在嗜酸乳杆菌LA15干预之后相对丰度降低;与NC组相比,MC组的拟杆菌属Bacteroides,拟普雷沃氏菌属Alloprevotella,毛螺菌属Lachnospiraceae_NK4A136_group,未分类的真杆菌[Eubacterium]_coprostanoligenes_group,乳杆菌属Lactobacillus,未分类的Muribaculaceae,Candidatus_Saccharimonas相对丰度均降低,而在益生菌组(LA15)小鼠中,均呈现升高的趋势。其中拟杆菌属,拟普雷沃氏菌属,毛螺菌属能产生短链脂肪酸(SCFAs),SCFAs可以单独或与toll样受体配体联合诱导促炎细胞因子的产生,[Eubacterium]_coprostanoligenes_group可以降低胆固醇,预防心血管疾病,Muribaculaceae与自然杀伤细胞和NF-κB信号传导等免疫反应正相关,并且Muribaculaceae家族成员可以通过IgA与先天性或适应性免疫反应相互作用。据文献《OralMicrobiota IsAssociatedWith Immune Recoveryin
HumanImmunodeficiencyVirus-Infected Individuals》报道,Candidatus_Saccharimonas能在免疫缺陷患者的免疫恢复中发挥重要作用。
以上结果表明:环磷酰胺会降低肠道微生物的多样性,富集有害菌群,降低有益菌丰度进而导致肠道菌群的紊乱,肠道微生态失调;而嗜酸乳杆菌LA15通过改善肠道微生物群落的多样性和增加肠道有益菌的丰度来调节肠道微生物生态,减轻环磷酰胺对机体的免疫抑制作用。

Claims (10)

1. 一种具有免疫调节能力的嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)菌株LA15,其特征在于,其保藏编号为CCTCC NO: M 2023768。
2. 保藏编号为CCTCC NO: M 2023768的嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)菌株LA15在制备抑菌产品和/或制备免疫调节产品和/或体外抑菌和/或制备调节肠道菌群产品方面的应用,其特征在于,所述抑菌指抑制下述菌的一种或两种以上:大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、缓症链球菌。
3. 根据权利要求2所述的保藏编号为CCTCC NO: M 2023768的嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)菌株LA15在制备抑菌产品和/或制备免疫调节产品和/或体外抑菌和/或制备调节肠道菌群产品方面的应用,其特征在于, 所述免疫调节选自:提高免疫细胞的增殖率、调节细胞因子、提高免疫低下动物的体重和器官指数、调节免疫球蛋白的一种或两种以上;
和/或,所述调节肠道菌群选自:提高免疫低下动物肠道的微生物群落多样性指数、降低免疫低下动物肠道有害菌丰度、提高免疫低下动物肠道有益菌丰度。
4. 根据权利要求3所述的保藏编号为CCTCC NO: M 2023768的嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)菌株LA15在制备抑菌产品和/或制备免疫调节产品和/或体外抑菌和/或制备调节肠道菌群产品方面的应用,其特征在于,所述免疫细胞指巨噬细胞RAW264.7;
和/或,所述细胞因子选自:巨噬细胞RAW264.7的细胞因子TNF-α、IL-10,和/或,免疫低下动物的细胞因子IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-17、IL-10;
和/或,所述免疫低下动物指环磷酰胺造模的免疫低下小鼠;
和/或,免疫球蛋白指sIgA;
和/或,微生物群落多样性指数包括:Simpson 指数、PD_whole_tree指数;
和/或,肠道有害菌选自:脱硫弧菌属(Desulfovibrio)、螺杆菌属(Helicobacter);
和/或,肠道有益菌选自:拟杆菌属(Bacteroides)、拟普雷沃氏菌属(Alloprevotella)、毛螺菌属NK4A136组(Lachnospiraceae_NK4A136_group)、未分类的真杆菌[Eubacterium]_coprostanoligenes_group、乳杆菌属(Lactobacillus)、未分类的Muribaculaceae、Candidatus_Saccharimonas。
5. 一种免疫调节产品,包括:活性成分;其特征在于,所述活性成分包括:保藏编号为CCTCC NO: M 2023768的嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)菌株LA15。
6.根据权利要求5所述的一种免疫调节产品,其特征在于,还包括:辅料。
7. 一种抑菌和/或调节肠道菌群的产品,包括:活性成分;其特征在于,所述活性成分包括:保藏编号为CCTCC NO: M 2023768的嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)菌株LA15。
8.根据权利要求7所述的一种抑菌和/或调节肠道菌群的产品,其特征在于,还包括:辅料。
9. 一种体外抑菌方法,其特征在于,采用保藏编号为CCTCC NO: M 2023768的嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)菌株LA15进行抑菌。
10.根据权利要求9所述的一种体外抑菌方法,其特征在于,所述抑菌指:抑制大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、缓症链球菌的一种或两种以上。
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