乳酸菌的富集培养方法(乳酸菌粘附特性评价体系的最新进展微生态前沿)(1)

摘要:笔者从乳酸菌黏附特性模型和黏附能力方法入手探究其评价系统,并总结体外细胞模型、黏液黏附模型、间接评价体系以及细菌黏附能力评价方法,以期为乳酸菌粘附特性的研究和应用奠定理论我实在基础。

1 体外细胞模型

在体外黏附性试验中,常使用某种在形态、功能及结构上与人类肠道细胞接近的细胞系,目前常用的细胞株包括:Caco-2细胞、大肠癌细胞系CCL-187细胞、HBP-2细胞、IPEC-J2细胞、HT-29细胞和Lovo细胞,这些细胞经过培养后就能够形成单层细胞,与小肠上皮细胞非常相似。其中最广泛使用的是人结肠癌腺细胞系Caco-2和HT-29,具备极化、功能性刷状缘和顶端肠水解酶等成熟肠上皮细胞的特性。

有研究者用氟尿嘧啶(5-fluorouracil,FU)来诱导HT29细胞系分泌MUC2,所获得的细胞模型能更加接近于肠道上皮组织的真实环境。LS174T是来源于人的结肠癌细胞的一种细胞系,不仅能分泌黏蛋白MUC2,还能产生细胞因子IL-6和IL-10,是应用于肠道黏液屏障以及免疫相关研究的新型模型。

2 黏液黏附模型

由Clark创立的体外固定化黏液黏附模型,经Blomberg等改进后应用于很多的评价细菌黏附能力研究试验中。根据改造,研究人员将这种模型同样应用于不同黏液蛋白与益生菌的相互作用、益生菌黏附机理、黏附基因蛋白等探索中,比如Dhanani等对比了8种乳酸杆菌对黏液蛋白的黏附效果,另有人研究了干酪乳杆菌对无菌盖羊小肠黏液的抑制程度,还有水产领域的学者研究了溶藻弧菌黏附肠道的特性及黏附影响因素,就用到了大黄鱼的小肠黏液模型。

3 间接评价体系

此法主要是借助益生乳酸菌细胞表面的理化特性的变化来间接反映出黏附性的强弱,产生于水溶液中非极性表间的吸引力的疏水性(Cell SurfaceHdrophobicity,CSH)是应用最多的指标。有学者发现乳酸菌的表面疏水性与其对细胞的黏附性成正相关,疏水性越大,黏附性越高,当菌液与正十二烷比例(BATH值)在50%以上,或者另一个指标SAT值在2.0以下时,乳酸菌具有较高的黏附性。疏水性的测定方法较多,主要有微生物黏着碳烃化合物法(BATH)、接触角测定法(CAM)、盐析凝聚法(SAT)、自聚合试验和酵母凝集试验等。最简便且应用较多的是BATH法,CAM法需制备特殊、平整的细胞单层,操作耗时繁杂。

4 细菌黏附能力评价方法

4.1平板计数法

完成细菌黏附试验后,取下黏附在细胞或黏液的细菌,进行梯度稀释和平板菌落计数,评价黏附效果。

5.2染色法

细菌经过革兰氏染色后,首先对圈定的部分细胞上的细菌数进行统计,再计算单个细胞黏附的细菌数量。该法只能识别同一种染色菌。

5.3放射性同位素法

放射性同位素有H3、Cr51和I125,最常用H3标记的胸腺嘧啶核(TdR),细菌对黏蛋白的黏附率主要是通过测定用放射性物质标记的乳酸菌在与固定化黏白黏附前后的放射量之比,也有学者用乳酸菌与固定化黏蛋白黏附固定后的放射量,与该菌在BSA(牛血清白蛋白)模型黏附后放射量之比来表示。

5.4荧光标记法

异硫氰酸荧光素(FITC)是应用较多的标记物,主要是标记物与底物温育后冲洗,固定处理一般是用戊二醛,然后直接在流式细胞仪或荧光显微镜下观察黏附的细菌数目;有的是在荧光检测之前转入包含编码荧光蛋白的基因质粒到乳酸菌内。

5.5细菌特异性抗体

步骤是先制备细菌或表面物质单克隆抗体,用该抗体与细胞做ELISA或蛋白印迹试验,获得目标黏附素,会出现交叉反应的问题,处理少量样品时并不适合用此方法。

6 结语

一个合适的黏附性评价模型尤为重要,如果只应用其中一种模型进行乳酸菌黏附特性的评价并不能真实反映乳酸菌的宿主肠道的黏附效果,应同时采用细胞模型和肠黏液模型,综合分析两种或多种模型的黏附结果,才能较全面真实获得菌株在宿主肠道中的黏附情况。

参考文献:

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