益生菌BR14通过恢复肠道屏障和调整肠道微生物区系来改善DSS诱导的结肠炎
成果类型:: 著作权
发布时间: 2022-11-01 17:34:46
益生菌布拉酵母已广泛应用于结肠炎治疗; 然而,其他酵母菌种的有益作用很少被研究。 本研究对具有较强耐应激性和治疗结肠炎潜力的酿酒酵母进行了研究。 在16株酵母菌中,BR14、BR54和BR174表现出较好的抗应激能力和抗炎活性,对巨噬细胞的毒性较小。 BR14对结肠炎小鼠的体重减轻、疾病活动指数和结肠缩短的抑制作用最大。 经BR14处理后,与组织学损伤相关的基因表达水平均有所提高。 BR14显著降低TNF-α和IL-6的表达,而上调IL-10的表达。 此外,BR14还通过增加鼠杆菌科、乳酸杆菌科和立基杆菌科的丰度,降低尿酸杆菌科、大肠杆菌-志贺氏杆菌、脱硫弧菌和泪螺杆菌科的丰度,从而重新平衡了结肠炎小鼠肠道微生物的组成。总之,BR14通过恢复肠道屏障和调节肠道微生物群,在减轻结肠炎方面显示出巨大的潜力。
目前应用最多的益生菌微生物是细菌,如嗜酸乳杆菌、双歧杆菌、芽孢杆菌等,它们普遍存在于人体肠道中。 与细菌相比,一些酵母菌具有以下优点:它们不在宿主肠道定植,28-30它们具有抗生素耐药性,并且它们不会与细菌交换耐药性基因的DNA。17尽管布拉迪氏酵母在改善结肠炎方面表现出良好的性能,但其他酵母菌是否有治疗结肠炎的潜力仍有待探索。 因此,本研究的目的是通过分析肠道微生物群和肠道相关基因表达,获得一些潜在的益生菌酵母菌,并探讨其潜在的作用机制。
酵母菌是广泛存在于自然环境中的微生物。 酵母菌已经成为非常重要的微生物,被用于加工许多食品,如葡萄酒,面包,和其他食品。它们对食品安全和感官特性有重要影响。 酵母菌能将单糖氧化和发酵为CO2、H2O和乙醇,还能将肽、氨基酸和糖转化为风味化合物,如高级杂醇醇和有机酸。此外,面包酵母和酿酒酵母因其高营养和矿物质含量而被用作膳食补充剂。
在过去的几十年里,益生菌酵母菌被广泛应用于功能性产品的加工中,可以用益生菌酵母菌发酵的功能性食品有酸奶、奶酪、发酵果汁、啤酒等。近年来,人们对酵母菌的益生作用越来越感兴趣,这不仅是因为酵母菌的发酵特性,也是为了人类的健康。 许多研究者已经证明酵母可能对人类具有潜在的益生作用; 然而,除S. cerevisiae外,对其益生菌作用的研究还很少报道。因此,研究其他酵母菌的益生菌功能对于开发应用于功能性食品的酵母菌菌株具有重要意义。
炎症性肠病(IBD)是一种非特异性的慢性肠道炎症性疾病,具有反复发作、难治性和不可控制的炎症反应。13免疫抑制剂、生物制剂和抗生素等药物是治疗IBD的常用药物。 其中,5-氨基水杨酸(5-ASA)及其衍生物是治疗溃疡性结肠炎(UC)的主要药物。 然而,在治疗期间可能会出现一些不良事件,包括腹泻、腹痛、头痛和鼻咽部不适。布拉迪葡萄球菌是最成功的商业酵母菌株之一,因为它在预防和治疗IBS方面的有效性。许多研究表明布拉迪葡萄球菌对人类健康有积极的作用。例如,布拉迪葡萄球菌发挥营养作用, 许多研究表明,酵母或含有酵母细胞的产品具有明显的抗炎作用。 这些结果提出了一个问题,即布拉迪葡萄球菌的独特分子和表型特征是否只存在于它与其他酿酒葡萄球菌相比较,使其作为益生菌菌株发挥更有效的作用。 然而,很少有研究报道其他酿酒酵母菌株对宿主有益。
团队主要围绕食品微生物选育及功能评价、食品微生物制备关键技术以 及发酵食品研究与开发等三大研究方向积极展开工作。主要包括优质食品微生物(乳酸菌、酵母菌等)菌种资 源库的建立、定向育种以及功能评价;食品微生物高密度发酵技术、高活性高冷冻干燥制备技术等研发;优良 食品微生物在乳制品、豆制品、功能性食品等发酵食品应用关键技术研发。
在本研究中,我们获得了一株对结肠炎有很大潜力的酿酒酵母BR14。 与布拉氏菌相比,BR14具有优异的抗酸、抗胆汁、抗温度的能力。 酵母菌株及其代谢产物也能刺激RAW 264.7细胞生长,抑制LPS诱导的细胞NO分泌。 BR14通过改善肠道屏障、抑制炎症反应、重塑肠道微生物群结构,在一定程度上减轻了DSS诱导的小鼠结肠炎模型。
通过双方协商的方式进行成果转化,企业提供一定的资金支持用于科研,研究团队进行进一步的研究,以期将研究成果尽快投入工业化生产,从而产生更多的、更有利于人们生活的价值成果。