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鼠李糖乳杆菌对大鼠黄曲霉毒素B1促排效果的评价

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-06-22
核心提示:黄曲霉毒素(AFT)主要由黄曲霉(Aspergillus flavus)和寄生曲霉(Aspergillus parasiticus)产生,是一类化学结构类似的二氢呋喃香豆素类衍生物。
   黄曲霉毒素(AFT)主要由黄曲霉(Aspergillus flavus)和寄生曲霉(Aspergillus parasiticus)产生,是一类化学结构类似的二氢呋喃香豆素类衍生物。AFT共有20多种结构,最主要的4 种类型为AFB1、AFB2、AFG1和AFG2,其中AFB1的致畸、致癌、致突变性及降低机体免疫功能的毒性最强,是诱发肝癌的主要原因之一。AFB1广泛存在于玉米、花生和大豆等农作物中,因此人体在日常饮食中与AFT的接触很难避免,且长期低剂量摄入会对人体产生不良的影响。当人体长期摄入低剂量AFB1时,AFB1会强烈抑制人体的免疫功能从而降低人体免疫力。
 
  目前对AFB1能起到有效控制的方法主要有物理法、化学法和生物降解法。生物降解法虽稳定性差,却几乎无任何副作用,因此近年来研究的重点转移到微生物降解AFB1方面。鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosu)是革兰氏阳性菌,也是目前研究最深入的益生菌之一,市场上已经有许多与鼠李糖乳杆菌相关的成型产品,具有调节肠道微生态、抑制癌症和降低胆固醇等功效。
 
  目前,一些体内实验结果表明,鼠李糖乳杆菌可吸附动物体内的AFB1,结合后一起排出体外。但目前,体内实验大多采用先通过灌胃高剂量AFB1对动物造成急性肝损伤或免疫缺陷,再给予鼠李糖乳杆菌对已患病动物进行治疗,但这种模型建立的方式与日常人体AFB1暴露的方式不同。因此,东北农业大学食品学院的张居典、刘亚文和许晓曦*等人为达到模拟鼠李糖乳杆菌吸附人体内AFB1的目的,采用对大鼠连续给予低剂量AFB1,并每日补充不同处理方式、不同菌体浓度的鼠李糖乳杆菌菌液的方法,通过测定大鼠血清生化及免疫等指标,确定鼠李糖乳杆菌降低动物体内AFB1的作用程度及效果。
 
  1. 鼠李糖乳杆菌对连续低剂量摄入AFB1大鼠体质量的影响
 
  大鼠体质量是直接反映大鼠生长性能的指标,同时可以间接反映大鼠其他生理机能是否正常。鼠李糖乳杆菌对连续低剂量摄入AFB1大鼠体质量的影响结果显示。实验开始前各组大鼠体质量无显着差异(P>0.05)。饲喂1 周后,活菌高剂量组,灭活菌高、中、低剂量组以及发酵液高剂量组大鼠体质量与AFB1对照组差异显着(P<0.05),表明鼠李糖乳杆菌具有干预效果,但与空白组相比仍有显着差异(P<0.05)。饲喂2 周后,活菌高剂量组大鼠体质量与空白组无显着性差异(P>0.05),预防大鼠体质量下降的效果最为突出。饲养4 周后,除活菌高剂量组外,灭活菌高、中剂量组大鼠体质量也与空白组大鼠体质量无显着差异(P>0.05)。
 
  以上结果表明,处理方式及剂量对鼠李糖乳杆菌维持大鼠体质量正常具有显着影响。高剂量的鼠李糖乳杆菌活菌对维持大鼠体质量正常的作用效果最快,饲喂2 周时即出现明显干预作用,中、低剂量的鼠李糖乳杆菌活菌在饲喂4 周时仍无显着效果。灭活鼠李糖乳杆菌在饲喂4 周时对维持大鼠体质量正常有明显效果,较活菌作用时间相对较慢,但高、中剂量均可维持大鼠体质量正常,对鼠李糖乳杆菌浓度需求较低。
 
  2. 鼠李糖乳杆菌对连续低剂量摄入AFB1大鼠脏器指数的影响
 
  结果显示,各组大鼠的脾脏指数无显着差异(P>0.05),而肝脏指数和肾脏指数差异显着 (P<0.05)。AFB1对照组大鼠中肝脏指数和肾脏指数 较空白组均显着升高(P<0.05),分别增加了44.32%和33.78%。与AFB1对照组相比,活菌、灭活菌和发酵液高剂量组大鼠肝脏指数和肾脏指数均显着降低(P<0.05),肝脏指数分别降低了21.88%、20.92%、20.35%,肾脏指数分别降低了21.21%、18.18%、19.19%。
 
  以上结果表明,3 种处理方式的鼠李糖乳杆菌均可维持大鼠肝脏及肾脏指数稳定,但与鼠李糖乳杆菌剂量有关,鼠李糖乳杆菌菌体浓度越高,维持大鼠肝脏指数和肾脏指数稳定的效果越明显。
 
  3. 鼠李糖乳杆菌对连续低剂量摄入AFB1大鼠血清功 能指标的影响
 
  如图1A所示,与空白组相比,饲喂28 d时,除活菌高剂量组外,其余各组大鼠血清ALT活力显着升高(P<0.05);与AFB1对照组相比,仅活菌及发酵液高剂量组大鼠ALT活力显着降低(P<0.05),且与空白组差异不显着(P>0.05),其中活菌高剂量组大鼠ALT活力降低的效果最为明显。如图1B所示,饲喂28 d时,各组大鼠AST活力的变化趋势与ALT类似。与AFB1对照组相比,除活菌与发酵液低剂量组外,其余各组大鼠ALT活力均显着降低(P<0.05),其中活菌中、高剂量组,灭活菌各剂量组及发酵液高剂量组的稳定效果较为明显,且与空白组差异不显着(P>0.05)。
 
  不同处理方式、不同菌体浓度鼠李糖乳杆菌对大鼠血清ALT及AST活力有不同程度的影响。其中,高剂量的鼠李糖乳杆菌活菌和发酵液对ALT活力的降低效果显着(P<0.05),两组大鼠与空白组大鼠血清ALT活力接近,特别是活菌高剂量组。同样,中、高剂量的鼠李糖乳杆菌活菌,各剂量的灭活菌及高剂量的发酵液均对大鼠血清AST活力稳定产生显着效果(P<0.05);其中,高剂量的活菌和灭活菌稳定效果最明显。
 
  4. 鼠李糖乳杆菌对连续低剂量摄入AFB1大鼠细胞免疫因子分泌的影响
 
  4.1 鼠李糖乳杆菌对大鼠血清IL-2质量浓度的影响
 
  由图2可知,饲喂28 d时大鼠血清中IL-2质量浓度存在差异。AFB1对照组大鼠血清IL-2质量浓度显着降低(P<0.05),说明AFB1对大鼠免疫功能有较强的抑制作用。给予鼠李糖乳杆菌后,各组大鼠血清IL-2质量浓度不同程度增大,活菌中、高剂量组和发酵液高剂量组大鼠血清IL2质量浓度与AFB1对照组差异显着(P<0.05),其中活菌和发酵液高剂量组与空白组差异不显着(P>0.05)。这表明鼠李糖乳杆菌对连续低剂量摄入AFB1大鼠血清IL-2质量浓度的稳定效果与处理方式及菌体浓度有关。低剂量活菌、各剂量灭活菌和低剂量发酵液均对大鼠血清IL-2质量浓度的降低无明显改善效果,给予中剂量活菌稍有改善,但与空白组相比仍有显着差异(P<0.05)。以上结果表明,高剂量的活菌和发酵液对连续低剂量摄入AFB1大鼠血清IL-2质量浓度降低情况的改善效果显着,接近空白组大鼠水平。
 
  4.2 鼠李糖乳杆菌对大鼠血清IL-4质量浓度的影响
 
  由图3可知,饲喂28 d时,各组大鼠血清IL-4质量浓度存在差异。AFB1对照组大鼠血清IL-4质量浓度与空白组大鼠相比显着升高(P<0.05),升高了202.13%。与AFB1对照组相比,仅活菌高剂量组大鼠血清IL-4质量浓度显着降低(P<0.05),仅比空白组大鼠血清IL-4质量浓度上升了12.92%,效果最佳。
 
  大鼠血清IL-4水平异常表明大鼠血清免疫因子受到AFB1影响,而IL-4质量浓度的增加说明AFB1会使大鼠免疫向Th2方向移动,而给予鼠李糖乳杆菌后,各组大鼠血清IL-4水平出现不同程度的下降,表明不同处理方式、不同剂量的鼠李糖乳杆菌均具有维持血清IL-4水平稳定的能力,但除活菌高剂量组外,其余各组大鼠血清IL-4水平维持效果不显着。高剂量活菌维持连续摄入低剂量AFB1大鼠血清IL-4水平稳定的能力最佳,低剂量发酵液几乎无维持IL-4稳定的能力。
 
  4.3 鼠李糖乳杆菌对大鼠血清TNF-α质量浓度的影响
 
  结果显示,饲喂28 d时各组大鼠血清TNF-α质量浓度存在差异。AFB1对照组大鼠血清TNF-α质量浓度与空白组大鼠相比显着降低(P<0.05),降低了55.83%。与AFB1对照组相比,仅活菌和发酵液高剂量组大鼠血清TNF-α质量浓度显着升高(P<0.05)。实验结果表明,饲喂28 d时大鼠免疫功能受到AFB1影响,AFB1使大鼠血清TNF-α质量浓度明显降低。给予低剂量不同方式处理的鼠李糖乳杆菌均无法促使大鼠血清TNF-α质量浓度趋于正常,仅高剂量的活菌和发酵液维持连续低剂量摄入AFB1大鼠血清TNF-α质量浓度稳定的效果显着(P<0.05),其中,高剂量活菌效果最佳。
 
  综上所述,长期摄入低剂量AFB1会对大鼠免疫功能 产生抑制作用,其中血清IL-2、TNF-α质量浓度均显着 降低(P<0.05),IL-4质量浓度显着升高(P<0.05)。随菌体浓度的变化鼠李糖乳杆菌活菌对大鼠免疫系统的 影响差异较大;高剂量活菌维持大鼠免疫系统功能稳定 的效果最佳,对实验中所测血清各项免疫因子均能发挥 显着改善作用(P<0.05);中剂量活菌仅对血清IL-2质 量浓度具有显着稳定作用(P<0.05),对其他免疫因子 几乎无稳定作用,而低剂量活菌对所测血清各项免疫因 子均无显着稳定作用(P>0.05)。灭活菌对免疫系统的稳定作用随菌体浓度变化差异较小,各剂量灭活菌维持大鼠免疫系统稳定的作用效果均不显着(P>0.05)。高剂量发酵液对维持大鼠免疫系统稳定效果显着(P<0.05),而低剂量发酵液仅能够维持大鼠血清TNF-α水平稳定,对血清IL-2及IL-4水平均无显着作用(P>0.05)。
 
  5. 鼠李糖乳杆菌对连续低剂量摄入AFB1大鼠血清Ig质量浓度的影响
 
  结果显示,饲喂28 d时,AFB1对照组大鼠血清IgA、IgG、IgM质量浓度与空白组相比均显着降低(P<0.05),分别降低了41.25%、66.27%、49.33%。活菌各剂量组与灭活菌中、高剂量组大鼠血清IgA质量浓度均与AFB1对照组大鼠差异显着(P<0.05),分别比AFB1对照组提高了47.65%、34.34%、28.74%、37.89%、29.62%;表明鼠李糖乳杆菌活菌及灭活菌对维持连续低剂量摄入AFB1大鼠血清IgA水平稳定有显着作用(P<0.05),且呈剂量依赖性,而鼠李糖乳杆菌发酵液对维持大鼠血清IgA水平稳定无显着作用。
 
  饲喂28 d时,与AFB1对照组相比,活菌和灭活菌中、高剂量组及发酵液高剂量组大鼠血清IgG质量浓度均显着升高(P<0.05);这表明鼠李糖乳杆菌活菌、灭活菌以及发酵液均有维持血清IgG水平稳定的效果,且菌体浓度越高,维持稳定的效果越好。
 
  各组大鼠血清IgM水平变化与IgA类似,仅活菌和灭活菌高剂量组与AFB1对照组相比显着升高(P<0.05),分别升高了80.54%、76.22%,其余各组大鼠血清IgM水平均无显着提升(P>0.05)。鼠李糖乳杆菌发酵液对维持大鼠血清IgM水平稳定不能发挥显着作用。以上结果表明,仅高剂量的鼠李糖乳杆菌活菌及灭活菌对AFB1抑制免疫系统有显着改善作用。
 
  结  论
 
  鼠李糖乳杆菌能够促进连续低剂量摄入AFB1大鼠血清生化及免疫功能指标趋于正常,且与鼠李糖乳杆菌处理方式及剂量有关。高剂量鼠李糖乳杆菌活菌对维持大鼠血清生化及免疫功能指标正常的效果最好且有效作用时间最快。鼠李糖乳杆菌能够维持大鼠血清生化及免疫功能正常的原因可能是鼠李糖乳杆菌能够吸附大鼠体内的AFB1,二者结合后促进AFB1与鼠李糖乳杆菌一起排出体外,但是目前更深入的结合机理需要后续进一步的研究与探讨。
 
 
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