降解嘌呤核苷乳酸菌的筛选及益生特性探索
任宇杰，单成俊，王英，张会，刘浩男，刘小莉，周剑忠
高尿酸血症是由于人体内嘌呤代谢紊乱引起的代谢性疾病，长期的药物使用会对人体产生副作用，因此亟须寻求一种高效、精准且无副作用的治疗方法。研究表明乳酸菌可减少小肠上皮细胞对尿酸的前体物质即嘌呤核苷的吸收，进而降低尿酸生成量，缓解高尿酸血症。目前，我国关于天然乳酸菌治疗高尿酸血症的研究还较少，菌株的益生特性也有待研究。本研究运用HPLC方法筛选出高效降解肌苷和鸟苷的乳酸菌，并对菌株的益生特性展开研究。研究结果为高尿酸血症的预防和辅助治疗提供了新型菌种资源，具有广阔的应用价值。
摘要
【背景】高尿酸血症是人体内嘌呤代谢紊乱导致的一种慢性代谢疾病，利用乳酸菌降解嘌呤类物质是辅助治疗高尿酸血症的新方法。
【目的】筛选高效降解嘌呤核苷的乳酸菌并对其益生特性进行研究。
【方法】利用HPLC法评价乳酸菌对肌苷、鸟苷的降解效果。通过药敏性试验、体外耐受性试验及细胞黏附试验研究目标菌株的益生特性。
【结果】筛选出一株发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum) SR2-6，对肌苷和鸟苷的降解率分别为99.26%和98.85%。该菌株对青霉素、氯霉素等5种常见抗生素不具备耐药性，在pH 2.0环境下处理4 h后菌株的存活率为76.51%，在饱腹状态下的人工肠液模拟消化4 h后活菌数仍能达到6.85 lg (CFU/mL)，对Caco-2细胞的黏附数为(52.29±15.14) CFU/cell。
【结论】发酵乳杆菌SR2-6能够高效降解肌苷和鸟苷且具有优良的益生特性，是预防和治疗高尿酸血症的潜在优势菌株，可作为优势菌种资源应用于相关功能产品的开发。
图1 鸟苷和肌苷色谱图 A：鸟苷和肌苷标准品色谱图；B：经菌株SR2-6降解后的鸟苷肌苷色谱图
Figure 1 Chromatogram of guanosine and inosine. A: Chromatogram of guanosine and inosine. B: Chromatogram of guanosine and inosine degraded by strain SR2-6.
图2 基于16S rRNA基因序列的系统发育树 菌株名称后括号中的序号代表该菌株在NCBI网站上的GenBank登录号；进化树分支点上的数字为该分支的bootstrap值，值越大表示该分支的置信度越高；进化树标尺0.02表示该长度的分支代表基因组的遗传变异度为0.02 (%)
Figure 2 Phylogenetic tree based on the 16S rRNA gene sequence of isolate and sequences of relating species. The serial number in brackets suffixed with the strain name represents the GenBank accession number on the NCBI website of the strain; The number on the branch point of the evolutionary tree is the bootstrap value of the branch, the larger the value, the higher the confidence of the branch; The phylogenetic tree scale of 0.02 indicates that the branch of this length represents the genetic variability of the genome is 0.02 (%).
图3 发酵乳杆菌SR2-6耐酸能力 不同小写字母表示差异显著(P<0.05)
Figure 3 Tolerability of Lactobacillus fermentum SR2-6 to acid. Different lowercase letters indicate significant differences (P<0.05).
图4 发酵乳杆菌SR2-6耐胆盐能力 不同小写字母表示差异显著(P<0.05)
Figure 4 Tolerability of Lactobacillus fermentum SR2-6 to bile salt. Different lowercase letters indicate significant differences (P<0.05).
图5 发酵乳杆菌SR2-6人工胃肠液耐受能力 不同小写字母表示差异显著(P<0.05)
Figure 5 Tolerability of Lactobacillus fermentum SR2-6 to artificial gastrointestinal fluid. Different lowercase letters indicate significant differences (P<0.05).
图6 发酵乳杆菌SR2-6黏附Caco-2细胞图
Figure 6 Lactobacillus fermentum SR2-6 that colonize and adhere to Caco-2 cells.
设计制作：赵彬涵
——期刊新媒体部出品
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