乳酸菌吸附苯並芘特性評價及機制研究

《乳酸菌吸附苯並芘特性評價及機制研究》是依託北京林業大學,由張柏林擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

  • 中文名:乳酸菌吸附苯並芘特性評價及機制研究
  • 依託單位:北京林業大學
  • 項目負責人:張柏林
  • 項目類別:面上項目
項目摘要,結題摘要,

項目摘要

乳酸菌是一類重要的益生菌,在食品工業中套用廣泛。儘管已有研究報導證實,乳酸菌能夠吸附脫除真菌毒素以及雜環胺類等致癌物,但關於乳酸菌吸附去除苯並芘的研究報導甚少。本研究以乳酸菌為研究材料,採用菌體與苯並芘共培養的方法,檢測各菌株吸附苯並芘的能力,通過比較吸附能力與菌體及菌懸液特性參數之間的關係,建立高吸附菌株的快速篩選方法。通過分析不同理化因素對乳酸菌吸附苯並芘特性的影響及細胞各組分的吸附能力,明確吸附機制,確定吸附位點。利用蛋白質組學和轉錄組學技術,研究苯並芘對乳酸菌生長代謝的影響,闡明吸附與代謝的關係。藉助小鼠模型,通過檢測DNA損傷情況、p53基因及Bcl-2基因表達水平,評價乳酸菌脫除苯並芘的效果,旨在為利用乳酸菌在食品及相關環境中生物脫除苯並芘提供理論依據。

結題摘要

苯並芘(benzopyrene)廣泛存在於環境中, 是一種高活性的致癌物和誘變劑。乳酸菌是食品工業中重要的益生菌,已證實其能夠吸附脫除真菌毒素以及雜環胺類等致癌物,但關於乳酸菌吸附去除苯並芘的研究報導甚少。本研究以乳酸菌為研究材料,採用菌體與苯並芘共培養的方法,檢測各菌株吸附苯並芘的能力,總計評價了82株食源性乳酸菌的苯並芘脫除能力,從中篩選出具有較高苯並芘吸附率的菌株5株,包括植物乳桿菌(Lactobacillus plantarum)、戊糖乳桿菌(Lactobacillus pentosus)、乳雙歧桿菌(Bifidobacterium lactis)和嬰兒雙歧桿菌(Bifidobacterium infantis)等。進一步分析了不同理化因素對乳酸菌吸附苯並芘特性的影響及細胞各組分的吸附能力,明確了吸附機制,確定了細胞壁肽聚糖是菌株吸附苯並芘的主要位點。使用Materials Studio軟體構造肽聚糖結構模型,利用分子對接原理和分子動力學方法模擬並分析菌體吸附苯並芘的過程。為探究在體內環境下乳酸菌能否有效緩解苯並芘致機體的毒性,本研究選擇對苯並芘吸附效果較好的植物乳桿菌菌株121為測試菌株,經28天經口染毒實驗建立小鼠模型。結果表明,乳桿菌菌株能加快苯並芘隨糞便排出的速度和排出量,減少由苯並芘導致的腸道乙酸、丙酸含量的減少,減緩由苯並芘導致致的小鼠血細胞DNA損傷,說明菌株在體內具有一定緩解苯並芘毒性的效果。本項目研究結果可為利用乳酸菌在食品及相關環境中生物脫除苯並芘提供理論依據。

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