乳酸菌对食源性致病菌耐β-内酰胺类抗生素的影响及分子机制的探究

来源 :南昌大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:temp1229
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
人体肠道内具有非常广泛的微生物种类,其中也包括各种的致病菌,这些致病菌在一定数量范围内与乳酸菌等其他菌群保持微妙的平衡,同时影响生命健康。乳酸菌是普遍意义上的益生菌,具有多种益生功能,如改善和维持机体免疫系统、产生抗菌物质、增强粘膜屏障功能等等。然而随着研究的进一步深入,人们发现益生菌在人体内存在的角色是多面的,例如产生过量的生物胺,或发生菌易位穿越肠道屏障造成菌血症等,这提示我们对乳酸菌要有新的认识。抗生素是常用于临床治疗的治疗手段之一,由于对抗生素的过度依赖,细菌耐药效应越来越显著。然而当抗生素作用时,肠道内的致病菌是如何逐步形成耐药性,在这个过程中同处一个环境下的乳酸菌担任着什么样的角色值得令人深思,目前还没有研究能给出答案,因此本研究就乳酸菌对食源性致病菌形成耐药性作用的影响机制进行初步探究。本研究选用两歧双歧杆菌WBBI03和植物乳杆菌WLPL05作为乳酸菌的代表,选用单增李斯特菌CMCC54001及大肠杆菌O157:H7等作为食源性致病菌的代表,探究在不同浓度抗生素作用下,乳酸菌与食源性致病菌共孵育作用对食源性致病菌耐抗生素作用的影响。实验就氨苄西林(10 ug/mL、25 ug/mL、50 ug/mL、100 ug/mL)、氯霉素(4 ug/mL、8 ug/mL、16 ug/mL、32 ug/mL)、卡那霉素(2ug/mL、5 ug/mL、10 ug/mL、20 ug/mL)分别进行了研究,结果表明,在三种抗生素的环境下,共孵育作用能够有效降低单增李斯特菌CMCC54001的死亡率,低浓度下增加了近10%-30%的存活率。为证实这一结论的普遍性,本研究还探讨了大肠杆菌O157:H7、鼠伤寒沙门氏菌与植物乳杆菌在三种抗生素背景下的作用,并得到了与单核增生李斯特菌CMCC54001耐药性增强的相同结论。为了解抗生素在菌体相互作用过程中含量的变化,本研究利用高效液相色谱对氨苄青霉进行检测,结果表明,孵育前后氨苄青霉素总含量不发生变化,说明乳酸菌与食源性致病菌没有对青霉素产生分解作用。但接下来通过检测菌体表面结合的氨苄青霉素,发现共孵育后结合的氨苄青霉素含量有所下降,推测益生菌与致病菌相互作用后,可能影响了致病菌表面上涉及抗生素的受体蛋白(如PBP1蛋白等)分布和结合抗生素的能力,使致病菌结合到的抗生素数量减少,最终提高了致病菌的耐药性。为进一步探究乳酸菌对食源性致病菌增强耐药作用的相关机制,本研究通过iTRAQ和Label-free蛋白组学定量分析分别对两歧双歧杆菌WBBI03与单增李斯特菌CMCC54001共孵育,植物乳杆菌WLPL05与大肠杆菌O157:H7孵育后的蛋白组学变化。iTRAQ结果总共鉴定出1328个蛋白,其中涉及翻译、核糖体结构和生物起源,碳水化合物的运输和代谢、氨基酸的运输和代谢相关蛋白的表达活性最高;同样的,Label-free结果表明,大肠杆菌O157:H7共孵育之后,在被鉴定出的蛋白中,参与细胞内蛋白翻译,核糖体结构和生物起源(biogenesis)相关的蛋白异常活跃,占有量达到237个,并且碳水化合物运输和代谢,氨基酸的转运和代谢各占176个,能量产生相关的基因也占到175个。最后我们通过荧光定量PCR对部分涉及耐药性的差异蛋白相关基因进行检测,结果中上调节的基因有luxs、gpmA和FAZ83-04550,zapB与FAZ83-19295表达下调。Luxs作为大肠杆菌的群体感应作用相关调控基因,其表达上调与蛋白组学结果中群体感应蛋白在孵育前后发生显著上调相对应。同时,共孵育作用促进了单核增生李斯特菌CMCC54001 GpsB上调,从而不仅影响了菌体细胞壁分裂,还可能阻断抗生素与PBP的结合。综合以上,乳酸菌与食源性致病菌共孵育,促进了食源性致病菌的群体感应作用,调节了GpsB的表达,阻断了食源性致病菌与抗生素的结合,进而促进了食源性致病菌对β-内酰胺类抗生素的耐药表现。本研究首次就乳酸菌对食源性致病菌的耐药作用机制进行探究,深入评估了乳酸菌可能的风险性,有助于乳酸菌对致病菌的基因调控网络模型的建立,揭示乳酸菌与致病菌相互作用的分子机制,进而全面了解肠道中各种微生物的功能,帮助人们更全面的认识益生菌及食源性致病菌。
其他文献
淀粉因其来源广泛,廉价易得而被广泛应用于食品和工业中。但天然淀粉固有的某些特性使其应用受到较大限制。因此众多淀粉改性方法被开发,以期通过改变淀粉物理化学性质而扩展其使用范围。将淀粉和亲水胶体类物质复配被认为是改善淀粉性质的一种绿色、安全、无污染的方法,目前已被广泛研究。并且直链淀粉的含量对淀粉的特性有显著影响,在淀粉-胶体复配体系中,直链淀粉含量对体系协同作用和交联作用的影响就更为显著。因此,本文
鄱阳湖是我国最大的淡水湖,由于血防工作的需要,每年对其湖泊浅滩使用170多吨氯硝柳胺(NCL)用于灭螺。随着NCL在鄱阳湖流域的大量反复使用,对水体环境产生影响。NCL作为一种疏水性有机物(HOCs),易吸附于土壤、底泥等固相介质中,在固相厌氧环境中难以被微生物利用降解,对周边生态系统的稳定产生威胁。鼠李糖脂作为目前应用最广泛的生物表面活性剂,可使固相介质中的HOCs转移到水相中,从而更好地被水体
和其他食物过敏相比,花生过敏症状严重,致死率高,是人类安全与健康的巨大威胁,也是主要的研究对象。花生中已被确认的过敏原蛋白有17种,Ara h 2因其强烈的致敏性和极高的过敏患者血清IgE识别率而被认为是花生中最主要的过敏原蛋白之一。烘焙作为一种常见的加工方式,会改变花生蛋白的高级结构,造成过敏原表位的破坏、暴露或生成,从而对花生蛋白的致敏性产生影响。本文以鲜花生和烘焙花生为研究对象,首先自制Ar
药食同源食材通过微生物发酵提升功效、降低副作用亟待研究。荷叶作为药食同源食材的降脂减肥研究已有大量报道,而利用乳酸菌等微生物资源发酵荷叶,改善其功能方面的研究甚少,特别是在肠球菌发酵荷叶改善脂肪细胞脂代谢和大鼠降脂机制方面,尚未见报道。为此,本文对两株益生性肠球菌(海氏肠球菌WEHI01和屎肠球菌WEFA23)发酵荷叶上清的功能进行了较为系统的研究,分析了肠球菌发酵荷叶上清的组分变化,及其在脂肪细
弋阳大禾谷是江西省弋阳县特产。其加工制成的弋阳年糕以柔韧爽滑著称,是中国国家地理标志产品。本研究以弋阳大禾谷及其淀粉为对象,探讨了结构与功能的关系,为确定大米在食品工业中的应用方向提供依据。同时,探究了机械加工过程中弋阳年糕的品质及淀粉水解特性的变化,为今后弋阳年糕及地方特色大米制品的加工工艺优化提供理论及数据参考。为了满足不同消费者需求,探究了添加可发酵碳水化合物对弋阳年糕品质和淀粉水解的影响,
芝麻乳和花生乳作为优质植物蛋白饮料,传统工艺加工时,需去渣以增加产品稳定性,导致膳食纤维、蛋白等营养物质损失严重。因此,研发免滤渣的全组分生产工艺对降低植物蛋白饮料的生产成本和提高其营养价值具有重要意义。本论文采用新型高压射流磨系统处理花生和芝麻,免除过滤步骤,并优化添加剂配方和白砂糖含量,制备稳定性好、口感佳的全组分芝麻乳和全组分花生乳,为高压射流磨系统制备全组分植物蛋白饮料提供参考。首先,开展
磁性纳米粒子(Magnetic nanoparticles,MNPs)是近些年固定化酶载体材料研究的热点之一。传统的共价固定化方法是将酶的氨基酸残基作为固定化位点与表面功能化修饰后的MNPs进行连接。这种方法在酶固定化位点选择上具有随机性,会在很大程度上增加固定化酶实验结果的不确定性,从而导致固定化效果难以把控。因此,非常有必要对定向固定化酶进行研究,开发出操作简单和可行性高的定向固定化方法。与游
食物过敏可引起免疫系统异常反应,当人体摄入食物过敏原后会引发皮肤、胃肠道和呼吸道等临床不良反应。牛乳是人们尤其是婴幼儿主要的营养来源,但也是八大主要过敏原之一,这主要是由于牛乳中存在β-乳球蛋白(β-Lactoglobulin,β-Lg)或其他乳蛋白,其中82%的牛乳过敏是由β-Lg引起的。目前,针对牛乳过敏仍然没有有效的治疗手段,避免过敏原的摄入是唯一且最有效的方法,但这样势必会造成营养的缺失。
淀粉是自然界最丰富的碳水化合物之一,它在食品中广泛用作凝胶剂、增稠剂、稳定剂等,但淀粉糊化后存在容易老化、析水、热不稳定等问题。非淀粉多糖等亲水胶体和淀粉物理混合作为一种绿色环保、无污染的方法可以改善淀粉的以上缺点,对淀粉的糊化、质构等凝胶特性有明显的改善。本文通过碱提醇沉法得到了凉粉草多糖(MCP),将MCP与红薯淀粉(SPS)进行复配,全面研究MCP对SPS糊化、流变、质构等凝胶性质的影响,并
目的:研究尿微量白蛋白/肌酐(ACR)对预测脓毒血症急性肾损伤(AKI)发生、疾病严重程度、预后预测价值。方法:选取脓毒血症患者121例,其中并发AKI 45例,未发生AKI 76例,另选同期正常体检者24例为对照组,通过病历收集所有患者年龄、性别、身高、体重、尿微量白蛋白(mALB)、肌酐(Cr)、乳酸脱氢酶(LDH)、C反应蛋白(CRP)、降钙素原(PCT)、尿素氮(BUN)、血肌酐(sCr)