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一种具有减肥功能的植物乳植杆菌菌株及其用途

文献发布时间:2024-04-18 20:02:18


一种具有减肥功能的植物乳植杆菌菌株及其用途

技术领域

本发明涉及微生物技术领域,具体涉及一种具有减肥功能的植物乳植杆菌菌株,及其制备方法和用途。

背景技术

肥胖主要是由于机体能量代谢平衡发生紊乱,导致能量摄入大于能量消耗,引起体内脂肪过多积累,所产生的代谢类疾病。肥胖不仅受遗传、环境、代谢、生理等多因素影响,同时还与高血脂、高血压、糖尿病、胰岛素抵抗、高尿酸血症、非酒精性脂肪肝、冠状动脉粥样硬化性心脏病等疾病紧密相关。肥胖是一个全球性的公共健康问题,据统计,全球1/3人口体重超标,近20年来成人肥胖率增加了50%,儿童青少年肥胖翻倍。根据《中国居民营养与慢性病状况报告(2020年)》的最新数据,目前我们全国的成人中已经有超过1/2的人超重或肥胖,成年居民(≥18岁)超重率为34.3%、肥胖率为16.4%。在过去的30年间,超重和肥胖率在各个年龄段都在不断的上升,平均增长是在2.5倍左右。

益生菌可以通过调节肠道菌群、改善肠道炎症、降低胆固醇含量、调节激素水平等实现减肥。益生菌减肥具有零副作用、零反弹、不减水、不伤害肌肤、不节食、不运动、使用简单便捷等特点,使减肥进入了新的阶段。

相关技术中报道了从韩国泡菜中分离的一株植物乳植杆菌,其具有减肥作用,但减肥效果较差,不能满足产业需求。

因此,需要一种具有优异减肥功能的植物乳植杆菌菌株。

发明内容

本发明提供一种具有减肥功能的植物乳植杆菌(Lactiplantibacillusplantarum)菌株及其用途,所述菌株能高产乳酸和短链脂肪酸;能抑制多种致病菌;能粘附到肠道上皮细胞;抑制肥胖菌株阴沟肠杆菌的生长,能抑制3T3-L1前体脂肪细胞的分化,从而达到有效抑制脂肪沉积的作用;能降低胆固醇的含量。

为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:

一方面,本发明提供一种植物乳植杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)菌株,所述植物乳植杆菌菌株保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏(CGMCC),保藏编号为:CGMCC No.25683。

可选地,所述植物乳植杆菌菌株包含由SEQ ID NO:1表示的16S rRNA基因。

可选地,所述植物乳植杆菌菌株分离自健康人体母乳。

另一方面,本发明提供了如上所述的植物乳植杆菌菌株用于生产乳酸和短链脂肪酸的用途。

优选地,所述短链脂肪酸选自甲酸、乙酸、丙酸、丁酸和异丁酸中的一种或多种。

另一方面,本发明提供了如上所述的植物乳植杆菌菌株在制备用于抑制肥胖菌株阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)的组合物中的用途。

另一方面,本发明提供了如上所述的植物乳植杆菌菌株在制备用于抑制3T3-L1前体脂肪细胞的分化,从而有效抑制脂肪沉积的组合物中的用途。

另一方面,本发明提供了如上所述的在制备用于减肥或降低由肥胖引起的高血脂、高胆固醇的药物组合物中的用途。

优选地,所述减肥功能为降低胆固醇的含量,或抑制3T3-L1前体脂肪细胞的分化从而抑制脂肪的生成。

优选地,所述减肥功能为选自降低肥胖模型大鼠体重、总增重和总食物利用率,降低肥胖模型大鼠体脂重量和脂/体比值,升高血清高密度脂蛋白胆固醇含量,增加肠道短链脂肪酸的含量,降低血清中细胞炎症因子TNF-α的表达量中的一种或多种。

优选地,所述减肥功能为选自降低胆固醇的含量,抑制3T3-L1前体脂肪细胞的分化,降低肥胖模型小鼠体重、降低肥胖模型大鼠总增重和总食物利用率中的一种或多种。

本发明所述植物乳植杆菌菌株及其制品的有益效果:

1.本发明的植物乳植杆菌HOM2217能高产乳酸和短链脂肪酸;能抑制多种致病菌;能粘附到肠道上皮细胞。

2.本发明的植物乳植杆菌HOM2217抑制肥胖菌株阴沟肠杆菌的生长,能抑制3T3-L1前体脂肪细胞的分化,从而达到有效抑制脂肪沉积的作用。

3.本发明的植物乳植杆菌HOM2217能降低胆固醇的含量。

4.本发明的植物乳植杆菌HOM2217能显著降低肥胖模型大鼠体重、降低肥胖模型大鼠总增重和总食物利用率、显著降低肥胖模型大鼠体脂重量和脂/体比值,升高血清高密度脂蛋白胆固醇含量,有效增加肠道短链脂肪酸的含量,降低血清中细胞炎症因子TNF-α的表达量。能极显著降低肥胖模型小鼠体重、降低肥胖模型大鼠总增重和总食物利用率。因此,植物乳植杆菌HOM2217菌株具有优异的减肥功能。

附图说明

图1示出了根据本发明的植物乳植杆菌HOM2217的生物进化树。

图2示出了基于UPGMA方法构建的植物乳植杆菌HOM2217的RAPD聚类分析图。

图3示出了根据本发明的植物乳植杆菌HOM2217对阴沟肠杆菌ATCC13047的生长抑制的结果。注:***表示与HOM2217组比较p<0.001。

图4示出了根据本发明的植物乳植杆菌HOM2217体外胆固醇降解率。注:***表示与HOM2217组比较p<0.001,**表示与HOM2217组比较p<0.01。

图5示出了根据本发明的植物乳植杆菌HOM2217对3T3-L1前脂肪细胞活力的影响。

图6示出了根据本发明的植物乳植杆菌HOM2217对3T3-L1前脂肪细胞分化的油红染色结果。

图7示出了根据本发明的植物乳植杆菌HOM2217对3T3-L1前脂肪细胞分化后的脂质含量的影响。

图8示出了根据本发明的植物乳植杆菌HOM2217对3T3-L1前脂肪细胞分化后甘油三酯(TG)含量的影响。

图9示出了根据本发明的植物乳植杆菌HOM2217对肥胖模型大鼠体重的影响。注:

图10示出了根据本发明的植物乳植杆菌HOM2217对肥胖型大鼠体重总增重及总食物利用率的影响。注:

图11示出了根据本发明的植物乳植杆菌HOM2217对肥胖模型大鼠体脂重量和脂/体比值的影响。注:

图12示出了根据本发明的植物乳植杆菌HOM2217对肥胖模型大鼠总摄食量及摄入总热量的影响。注:

图13示出了根据本发明的植物乳植杆菌HOM2217对肥胖模型大鼠血清总胆固醇(TC)、血清甘油三酯(TG)、血清高密度脂蛋白胆固醇含量(HDL-C)和血清低密度脂蛋白胆固醇含量(LDL-C)的影响。注:

图14示出了根据本发明的植物乳植杆菌HOM2217对肥胖模型大鼠血清细胞因子TNF-α和IL-6的影响。注:

图15示出了根据本发明的植物乳植杆菌HOM2217对肥胖模型大鼠盲肠乳酸和短链脂肪酸(SCFA)含量的影响。注:

图16示出了根据本发明的植物乳植杆菌HOM2217对肥胖模型小鼠体重的影响。注:

图17示出了根据本发明的植物乳植杆菌HOM2217对肥胖型小鼠体重总增重及总食物利用率的影响。注:

图18示出了根据本发明的植物乳植杆菌HOM2217对肥胖模型小鼠摄食量及摄食热量的影响。注:

微生物保藏说明

生物材料:HOM2217菌株,分类命名:植物乳植杆菌(Lactiplantibacillusplantarum),也称为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum),于2022年09月09日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC),保藏编号为CGMCC No.25683;保藏中心地址为:北京市朝阳区北辰西路1院3号中国科学院微生物研究所。

鉴定

本发明的植物乳植杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)HOM2217菌株,也称为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)HOM2217菌株,于2023年5月送检到中国科学院微生物研究所进行鉴定。

检测鉴定结论如下:在本实验室条件下,根据送检菌种的细胞形态、生理生化特征、16S rRNA基因序列、pheS基因序列等实验数据综合分析,参考《伯杰氏系统细菌学手册》、International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology有关研究论文,送检菌种(菌种编号:HOM2217)的鉴定结果为:Lactiplantibacillus plantarum(植物乳植杆菌)。同种异名:植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)。

该菌株的细胞形态为:杆状;生理生化特征为:革兰氏阳性,接触酶阴性(-),氧化酶阴性(-);16S rRNA基因序列如SEQ ID NO:1所示,pheS基因序列如SEQ ID NO:9所示。

具体实施方式

本发明公开了菌株、特性及应用,本领域技术人员可以借鉴本文内容,适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是,所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的,它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述,相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合,来实现和应用本发明技术。

为更进一步阐述本发明为达到预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步的说明,但并不局限于此。凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的保护范围中。下列实施中未注明具体条件的实验方法,均按照本领域常规方法及条件实施。

为使本发明要解决的技术问题、采用的技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。

需要说明的是,本发明中所使用的实验方法,如无特殊说明,均为常规方法。

本发明中所使用的试剂和材料,如无特别说明,均采用常规方法配制或者由商业途径获得。

植物乳植杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)是一类革兰氏阳性,不运动,不产芽孢,细胞呈直杆状,通常为0.9~1.2μm×3.0~8.0μm,单个、成对或短链状,细菌属,广泛分布于许多食品包括乳制品、肉类、鱼类、蔬菜等发酵产品,青贮饲料,动物和人的粘膜如口腔,胃肠道,阴道等。该菌种已列入欧盟安全资格认定(QPS)推荐的生物制剂列表中,并列入国际乳业联盟(IDF)“具有在食品中安全使用记录史的微生物清单”,已通过美国食品药品监督管理局的GRAS(一般认为安全的物质)认定。2010年,中国卫生计生委也批准了植物乳植杆菌作为可食用菌种。

本发明研制出一种具有减肥功能的菌株,能降低胆固醇的含量,能抑制3T3-L1前体脂肪细胞的分化;显著降低肥胖模型大鼠体重、降低肥胖模型大鼠总增重和总食物利用率、显著降低肥胖模型大鼠体脂重量和脂/体比值,升高血清高密度脂蛋白胆固醇含量,有效增加肠道短链脂肪酸的含量,降低血清中细胞炎症因子TNF-α的表达量。能极显著降低肥胖模型小鼠体重、降低肥胖模型大鼠总增重和总食物利用率。该菌株可高产乳酸和短链脂肪酸,具有良好的生产性能,可开发成与减肥有关的食品,保健食品及药品。

在本发明中,“植物乳植杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)”与“植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)”可互换使用。

本发明中使用的植物乳植杆菌HOM2217菌株分离自健康人体母乳,具体分离方法如实施例1中所述。

实施例1植物乳植杆菌HOM2217的分离及鉴定

(1)人工胃肠液配制

人工胃液:取稀盐酸(1mol/L)16.4mL,加水800mL,调节pH至3.0,加入胃蛋白酶10g,摇匀后,加水至1000mL,5000rpm离心5min,取上清液,0.22μm滤膜过滤除菌,-20℃保存,备用。

人工肠液:取磷酸二氢钾6.8g,加水500mL,用0.4%(0.1mol/L)的氢氧化钠溶液调节pH至6.8,另取胰酶10g,猪胆盐3g,加水适量使溶解,将两液混合,加水至1000mL,5000rpm离心5min,取上清液,0.22μm滤膜过滤除菌,-20℃保存,备用。

(2)分离培养基配制

MRS液体培养基:按照说明书配制MRS肉汤培养基(货号:CM1163,英国OXOID公司),121℃灭菌15min,备用,2-8℃避光保存一周。

含有溴甲酚紫的MRS-Cys固体培养基:每升MRS固体培养基(货号:CM1175,英国OXOID公司)基础上添加溴甲酚紫0.04g,充分搅拌均匀。121℃灭菌15min,超净工作台中倒板,每个培养皿中倒入约15mL,凝固后备用。

(3)植物乳植杆菌HOM2217菌株的分离筛选

用无菌有氧管收集离体母乳,置于有氧环境下低温保存。取样当天即开始试验,取约1g母乳样品,加入含有9mL的MRS液体培养基的有氧管中,37℃有氧培养24h,8000rpm离心10min,弃上清,加入人工胃液10mL,混匀后,37℃有氧培养3h,8000rpm离心10min,弃上清,加入人工肠液10mL,混匀后,37℃有氧培养3h,利用10倍稀释法对样品稀释,稀释至10

挑取周边变黄的单菌落,划线培养,纯化3-4次至菌落单一,同时进行革兰氏染色、镜检观察菌落形态。转接单菌落至液体培养基中进行纯培养,甘油保种,保存于-80℃冰箱。

(4)植物乳植杆菌HOM2217菌株形态观察

植物乳植杆菌HOM2217在MRS琼脂培养基上37℃有氧培养24h,表明菌落直径药3mm,凸起,呈圆形,表面湿润光滑,细密,色白,偶尔呈浅黄或深黄色。光学显微镜下观察,圆端直杆菌,菌体大小约为0.9~1.2μm×3~8μm,单个、成对或短链状,革兰氏阳性,不形成芽孢。同时筛选了其他两株相同形态的菌株,命名为植物乳植杆菌S1-6和S2-13。

(5)植物乳植杆菌HOM2217菌株的鉴定

16S rRNA基因菌种鉴定:将保存的三个菌株HOM2217、S1-6和S2-13,分别抽提DNA,进行DNA扩增,利用通用引物27F(AGAGTTTGATCMTGGCTCAG),1492R(GGTTACCTTGTTACGACTT)进行PCR扩增和琼脂糖凝胶电泳,然后切胶回收、测序,分离获得的菌株进行16S rDNA测序。根据其16S rDNA序列,用BLAST工具在NCBI数据库中进行比对,利用Mega 7.0软件绘制生物进化树,结果见图1。如图1所示,3个菌株的鉴定结果均为植物乳植杆菌(Lactiplantibacillus plantarum),分别命名为植物乳植杆菌HOM2217、S1-6和S2-13。其中,植物乳植杆菌HOM2217的16S rRNA基因的序列如SEQ ID NO:1所示:

TATACATGCAGTCGAACGAACTCTGGTATTGATTGGTGCTTGCATCATGATTTACATTTGAGTGAGTGGCGAACTGGTGAGTAACACGTGGGAAACCTGCCCAGAAGCGGGGGATAACACCTGGAAACAGATGCTAATACCGCATAACAACTTGGACCGCATGGTCCGAGTTTGAAAGATGGCTTCGGCTATCACTTTTGGATGGTCCCGCGGCGTATTAGCTAGATGGTGGGGTAATGGCTCACCATGGCAATGATACGTAGCCGACCTGAGAGGGTAATCGGCCACATTGGGACTGAGACACGGCCCAAACTCCTACGGGAGGCAGCAGTAGGGAATCTTCCACAATGGACGAAAGTCTGATGGAGCAACGCCGCGTGAGTGAAGAAGGGTTTCGGCTCGTAAAACTCTGTTGTTAAAGAAGAACATATCTGAGAGTAACTGTTCAGGTATTGACGGTATTTAACCAGAAAGCCACGGCTAACTACGTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGTAGGTGGCAAGCGTTGTCCGGATTTATTGGGCGTAAAGCGAGCGCAGGCGGTTTTTTAAGTCTGATGTGAAAGCCTTCGGCTCAACCGAAGAAGTGCATCGGAAACTGGGAAACTTGAGTGCAGAAGAGGACAGTGGAACTCCATGTGTAGCGGTGAAATGCGTAGATATATGGAAGAACACCAGTGGCGAAGGCGGCTGTCTGGTCTGTAACTGACGCTGAGGCTCGAAAGTATGGGTAGCAAACAGGATTAGATACCCTGGTAGTCCATACCGTAAACGATGAATGCTAAGTGTTGGAGGGTTTCCGCCCTTCAGTGCTGCAGCTAACGCATTAAGCATTCCGCCTGGGGAGTACGGCCGCAAGGCTGAAACTCAAAGGAATTGACGGGGGCCCGCACAAGCGGTGGAGCATGTGGTTTAATTCGAAGCTACGCGAAGAACCTTACCAGGTCTTGACATACTATGCAAATCTAAGAGATTAGACGTTCCCTTCGGGGACATGGATACAGGTGGTGCATGGTTGTCGTCAGCTCGTGTCGTGAGATGTTGGGTTAAGTCCCGCAACGAGCGCAACCCTTATTATCAGTTGCCAGCATTAAGTTGGGCACTCTGGTGAGACTGCCGGTGACAAACCGGAGGAAGGTGGGGATGACGTCAAATCATCATGCCCCTTATGACCTGGGCTACACACGTGCTACAATGGATGGTACAACGAGTTGCGAACTCGCGAGAGTAAGCTAATCTCTTAAAGCCATTCTCAGTTCGGATTGTAGGCTGCAACTCGCCTACATGAAGTCGGAATCGCTAGTAATCGCGGATCAGCATGCCGCGGTGAATACGTTCCCGGGCCTTGTACACACCGCCCGTCACACCATGAGAGTTTGTAACACCCAAAGTCGGTGGGGTAACCTTTTAGGAACCAGCCGC

另外,与本发明的植物乳植杆菌HOM2217菌株同时分离出的植物乳植杆菌菌株S1-6和S2-13,在本发明中用作对照菌株,其16S rRNA基因的序列分别如SEQ ID NO:10和11所示。通过比较本发明的植物乳植杆菌HOM2217菌株以及在本发明中用作对照菌株的植物乳植杆菌菌株S1-6和S2-13的16SrRNA基因序列可知,菌株S1-6和菌株S2-13与本发明菌株HOM2217均具有1431个碱基相同,序列相似度均为99.38%。

(6)随机扩增多态性DNA(RAPD)菌株鉴定:将保存的菌株提取DNA,以菌株DNA为模版,分别用OPA-02、OPA-18、OPL-07、OPL-16和OPM-05共5种引物,如表1所示,进行PCR。通过PCR扩增出能够显示多态性的DNA片段,继凝胶电泳后呈现出不同的DNA差异,通过聚类分析软件进行分析,结果见图2。如图2所示,植物乳植杆菌HOM2217与其它植物乳植杆菌菌株不同,具有唯一性。

表1

实施例2抑制常见致病菌能力试验

(1)指示菌活化

指示菌株大肠埃希菌(Escherichia coli)ATCC8739;金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)ATCC6538;鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella typhimurium)ATCC14028;铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)ATCC9027;单增李斯特菌(Listeriamonocytogenes)ATCC19111和艰难梭菌(Clostridium difficile)ATCC9689均购买于中国工业微生物保藏中心。将指示菌(大肠埃希菌ATCC8739;金黄色葡萄球菌ATCC6538;鼠伤寒沙门氏菌ATCC14028;铜绿假单胞菌ATCC9027;单增李斯特菌ATCC19111)以占培养基总量1%的接种量接种于TSB培养基中,37℃,180rpm有氧培养24h,备用。艰难梭菌ATCC9689以占培养基总量1%的接种量接种于BHI培养基,37℃,静止厌氧培养24h,备用。

(2)植物乳植杆菌活化

分别将实施例1中制备的-80℃冷冻保存的植物乳植杆菌HOM2217、S1-6和S2-13,以占培养基总量1%的接种量分别接入到已灭菌的实施例1所述的MRS-Cys液体培养基中,37℃静置厌氧培养24小时。活化两次后得菌株发酵液。然后在8000rpm条件下离心10min,取上清液做抑菌试验。

(3)平板制备

将已灭菌的胰酪大豆胨琼脂(TSA)培养基加热到完全融化,倒入培养皿内,置于水平台面上使琼脂层形成均匀厚度,待其凝固。将指示菌加入到TSA培养基中,震荡均匀后,倒入预先制备好的TSA空白琼脂平板内,静置凝固。

(4)抑菌实验

用无菌镊子将牛津杯轻放于平板上,中间保持一定距离,向其中分别加入0.2mL待测的乳酸菌发酵液上清液,置于4℃冰箱中,扩散24小时后,37℃培养箱中培养至少18小时,观察抑菌圈的出现。形成抑菌圈后,用直尺进行测量。以实施例1中的液体培养基(MRS)为阴性对照,植物乳植杆菌S1-6和S2-13作为阳性对照菌株,每个样做3个平行,抑菌结果见表2。

表2植物乳植杆菌HOM2217对致病菌的抑制效果

注:“–”无抑菌活性;“+”11-16mm;“++”17-22mm;“+++”≥23mm

由表2可知,与阳性对照菌株S1-6和S2-13相比,植物乳植杆菌HOM2217对6种致病菌均有较强的抑制作用,对大肠杆菌,沙门氏菌,铜绿假单胞菌,单增李斯特菌及艰难梭菌均有较强的抑菌效果,说明该菌株具有较好的抑制致病菌的能力。

实施例3抑制肥胖菌能力试验

(1)菌株活化

分别将指示菌阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)ATCC13047和实施例1中制备的植物乳植杆菌HOM2217、S1-6、S2-13以占培养基总量1%的接种量接入到已灭菌的实施例1所述的MRS液体培养基中,37℃静置有氧培养24小时,活化两次后得菌株发酵液。然后在8000rpm条件下离心10min,收集菌体。分别用无菌生理盐水洗涤3次后再将菌数调整为1×10

(4)共培养生长拮抗试验

将培养好的阴沟肠杆菌ATCC13047分别和植物乳植杆菌HOM2217、S1-6、S2-13悬浮液,分别以占培养基总量1%的接种量接入到已灭菌的实施例1所述的MRS液体培养基中,涡旋20s,以只接种阴沟肠杆菌ATCC13047的培养为阳性对照,37℃静置有氧培养18小时,用MRS培养基进行平板活菌计数。每个处理3个平行,数据采用Graph Pad prism9软件进行单因素方差(ANOVA)及邓尼特(dunnett)-t检验即多个实验组和一个对照组间均数的两两比较分析,结果如图3所示。

越来越多的证据表明,肠道微生物群在肥胖、胰岛素抵抗和相关肝脏疾病中起着重要作用。最近,在肥胖小鼠中发现的阴沟肠杆菌被认为是肠道中的致病菌,是造成肥胖的直接元凶之一。

由图3可知,与阳性对照菌株S1-6和S2-13相比,植物乳植杆菌HOM2217与阴沟肠杆菌共培养18个小时,可以极显著地(p<0.01)抑制其生长,具有潜在减肥价值。

实施例4胃肠道通过能力试验

(1)菌株的活化

分别将实施例1中制备的植物乳植杆菌HOM2217、S1-6、S2-13以占培养基总量1%的接种量接入到已灭菌的实施例1所述的MRS液体培养基中,37℃静置有氧培养24小时,活化两次后得菌株发酵液。

(2)人工胃液的配制

取稀盐酸16.4mL加水约800mL与胃蛋白酶10g,摇匀后,调节pH为3.0,加水至1000mL,用0.2μm微孔滤膜过滤后待用。

(3)人工肠液的配制

取磷酸二氢钾6.8g,加水500mL溶解,调节pH至6.8,另加胰蛋白酶10g,猪胆盐3g,溶解后使两溶液混合,加水至1000mL,用0.22um无菌滤膜在无菌环境下过滤,备用。

(4)菌株在模拟胃肠道中存活能力评价

取待测菌株活化后菌液1mL,将菌体加入至9mL人工胃液(pH3.0)中,混匀后计活菌数,放置于37℃培养箱培养3h后计活菌数。在人工胃液中培养3h后,将全部菌体转入至等体积人工肠液(pH6.8)中,混匀后于37℃培养。分别于3h、24h用MRS培养基进行平板活菌计数,其存活率用以下公式计算:

胃液3小时存活率(%)=[logCFUN1/logCFUN0]×100%

肠液3小时存活率(%)=[logCFUN2/logCFUN0]×100%

肠液24小时存活率(%)=[logCFUN3/logCFUN0]×100%

N0=未处理前植物乳植杆菌的活菌数,N1=经过胃液处理3小时之后的植物乳植杆菌活菌数,N2=经过肠液处理3小时之后的植物乳植杆菌活菌数,N3=经过肠液处理24小时之后的植物乳植杆菌活菌数,结果见表3。

表3植物乳植杆菌HOM2217在模拟胃肠液中的存活率

从表3可以看出:植物乳植杆菌HOM2217在经过3小时的模拟胃液处理后,存活率可达到100%,菌液继续经24小时的模拟肠液处理后,其存活率仍可高达99%以上,且极显著(p<0.01)优于其他2株植物乳植杆菌的肠液耐受性。说明植物乳植杆菌HOM2217在肠道中具有较高的存活率,为其在肠道内定植及发挥有效的功能奠定基础。

实施例5肠上皮细胞黏附能力试验

(1)细胞培养基配制

完全培养基:高糖DMEM培养基,其中添加10%灭活的胎牛血清(FBS)及1%(v/v)的抗生素(100U/mL青霉素,100μg/mL链霉素),混合后于4℃储存。

不完全培养基:高糖DMEM培养基,其中添加10%灭活的胎牛血清(FBS)混合后于4℃储存。

(2)细胞的复苏与培养

人结直肠腺癌细胞Caco-2细胞购买于中国医学科学院基础医学研究所细胞资源中心。用新鲜的培养液重悬Caco-2细胞,使其均匀分散于培养瓶中,在5% CO

(3)植物乳植杆菌活化

分别将实施例1中制备的-80℃冷冻保存的植物乳植杆菌HOM2217、S1-6和S2-13,以占培养基总量1%的接种量接入到已灭菌的实施例1所述的MRS液体培养基中,37℃静置有氧培养24小时,活化两次后得菌株发酵液。

(4)粘附实验

8000rpm离心10min收集在相应培养基中生长的菌体。用DPBS洗涤菌体3次后不完全培养基重悬菌体,并调节菌体浓度为10

表4植物乳植杆菌HOM2217对Caco-2细胞的粘附能力

注:同列肩标为不同大写字母的表示差异极显著(p<0.01)

粘附指数=粘附后细菌数/每个平皿细胞数

粘附率=粘附后细菌数/粘附前细菌数

表4的结果表明,植物乳植杆菌HOM2217对人结肠癌细胞Caco-2的粘附率为4.32%,粘附指数为4.91,与其他两株植物乳植杆菌S1-6和S2-13相比,可以极显著(p<0.01)地提高小肠上皮细胞的粘附能力。

实施例6乳酸和短链脂肪酸生产能力试验

分别将实施例1中制备的-80℃冷冻保存的植物乳植杆菌HOM2217、S1-6和S2-13,以占培养基总量1%的接种量接入到已灭菌的实施例1所述的MRS液体培养基中,37℃静置有氧培养24小时,活化两次后得菌株发酵液。然后在8000rpm条件下离心10min,取上清液用气相色谱仪检测乳酸和短链脂肪酸的含量。实施例1所述的MRS液体培养基为阴性对照,每个样品做3个平行,数据采用SPSS25.0软件进行单因素方差(ANOVA)分析及邓肯多重比较,结果见表5。

表5植物乳植杆菌HOM2217乳酸和短链脂肪酸生产能力

注:同列肩标为不同大写字母的表示差异极显著(p<0.01)

由表5可知,与其他两株植物乳植杆菌S1-6和S2-13相比,植物乳植杆菌HOM2217可以极显著地(p<0.01)提高乳酸和短链脂肪酸(甲酸、乙酸、丙酸、丁酸和异丁酸)的生产能力。

实施例7抗生素敏感性试验

药敏试验依据国际标准化组织制定的ISO10932-2010牛奶和乳制品,适用于双歧杆菌和非肠球菌乳酸菌(LAB)的抗生素最低抑菌浓度(MIC)测定方法进行。

(1)培养基配制

MRS液体培养基:同实施例1

LSM液体培养基:称取Iso-Sensitest培养基(货号:CM0473B,英国OXOID公司)21.06g,称取MRS Broth 5.2g,加水至0.5L,调节pH 6.85±0.1,121℃灭菌15min,pH应为6.7±0.1,备用,2-8℃避光保存一周。

植物乳植杆菌活化与增殖

将实施例1中制备的植物乳植杆菌HOM2217,以占培养基总量1%的接种量接入到已灭菌的实施例1所述的液体培养基(MRS)中,28℃静置有氧培养24小时,活化两次后得菌株发酵液。将活化的植物乳植杆菌HOM2217在MRS琼脂培养基上繁殖,28℃静置有氧培养48小时。

(2)抗生素微稀释板制备

称取抗生素0.0512g,加入溶剂10mL,氯霉素和红霉素用乙醇溶解(无需过滤),氨苄西林用磷酸盐缓冲液(pH 8.0,0.1mol/L),其它抗生素用水溶解,震荡溶解后0.22μm滤膜过滤,分装至EP管中,浓度为5120μg/mL(5.12mg/mL),-20℃下保存备用。将抗生素母液用水(氨苄西林用磷酸盐缓冲液)稀释到合适的浓度范围。将50μL稀释液加入到微量稀释板的孔中。

(3)制备细菌悬浮液

从琼脂平板中拾取单个菌落。将获得的菌落悬浮在装有2mL至5mL无菌盐水的无菌培养管中。将获得的菌落悬浮于预先还原的LSM液体培养基中。悬浮菌落直至溶液浊度达到McFarland标准1或用分光光度计在625nm处的光密度为0.16~0.2。悬浮液大约相当于3×10

(4)读取MIC结果

孵育48小时后,目视读取MIC。孵育后,检查阴性对照孔是否存在可见的菌的生长。如果发现有污染,则拒绝有关菌株产生的所有数据。注意:若阳性对照孔中无生长现象,表明所测试的菌株对用于溶解抗生素的溶剂敏感。在这种情况下,读取该特定抗生素的MIC没有意义。若阴性和阳性对照检查正常,则通过与阳性对照进行比较,目测确定每种抗生素中菌的生长。最好将微量稀释板放置于含有放大镜机架的顶部,提供间接光线的工作台灯便于阅读。细菌的生长很容易在放大镜下检测到,是孔底部的沉淀。丢弃观察到生长不连续的任何系列孔(例如,在16μg/mL和64μg/mL生长,而在32μg/mL不生长)。终点定义为目测无生长的最低抗生素浓度。该浓度即为该特定菌株的该抗生素的MIC。每个样品做3次重复,植物乳植杆菌ATCC14917(模式菌株,是MIC质量控制指定菌株)作为阳性对照菌株。植物乳植杆菌HOM2217的抗生素敏感性结果见表6。根据2012年欧洲食品安全局(European FoodSafety Authority,EFSA)制定了在食品中使用菌种的抗生素耐药标准。

表6植物乳植杆菌HOM2217抗生素敏感性结果

由表6的结果可知,植物乳植杆菌HOM2217与对照菌株ATCC14917一致,对红霉素、氯霉素、四环素、氨苄西林、克林霉素和庆大霉素都是敏感的。因此,本发明的植物乳植杆菌HOM2217菌株是相对安全的。

实施例8体外降解胆固醇试验

MRS高胆固醇培养基:在实施例1所述的MRS液体培养基中添加胆盐(终质量浓度为3mg/mL)和胆固醇(终质量浓度为120μg/mL)。

分别将实施例1制备的植物乳植杆菌HOM2217、S1-6和S2-13以占培养基总量1%的接种量接入到已灭菌的实施例1所述的MRS液体培养基中,37℃静置有氧培养24小时,连续活化两代后,接种于MRS高胆固醇液体培养基,37℃厌氧培养24小时,然后在4℃,8000rpm条件下离心10min,收集上清液体。根据国标GB 5009.128-2016食品安全国家标准食品中胆固醇的测定方法,用气相色谱进行测定。每个样品3个平行,根据下列公式计算胆固醇降解率。

每个处理3个平行,数据采用Graph Pad prism9软件进行t检验分析。

式中:M1、M2分别为发酵前、后上清液中的胆固醇质量(μg)。

结果见图4。如图4所示,在含有胆盐的培养基中,植物乳植杆菌HOM2217的胆固醇降解率为50.6%,与其他两株植物乳植杆菌S1-6和S2-13相比,具有较强的降解胆固醇的能力,差异极显著(p<0.01)。

实施例9体外抑制脂肪生成试验

(1)细胞培养基配制

完全培养基1:高糖DMEM培养基,其中添加10%灭活的小牛血清(NBS)及1%(v/v)的抗生素(100U/mL青霉素,100μg/mL链霉素),混合后于4℃储存。

完全培养基2:高糖DMEM培养基,其中添加10%灭活的胎牛(FBS)混合后于4℃储存。

细胞分化培养基1:在完全培养基2中分别加入3-异丁基1-甲基黄嘌呤(IBMX),使其终浓度达到0.5mmol/L,地塞米松(DEX)终浓度达到1μmol/L,胰岛素的终浓度达到10μg/mL。

细胞分化培养基2:在完全培养基2中加入胰岛素,使其终浓度达到10μg/mL,4℃备用。

(2)供试菌体样品准备

分别将实施例1制备的植物乳植杆菌HOM2217、S1-6和S2-13以占培养基总量1%的接种量接入到已灭菌的实施例1所述的MRS液体培养基中,37℃静置有氧培养24小时,连续活化两代后,8000r/min离心10min收集菌体,再用PBS洗涤2次,并重悬浮于PBS溶液中(0.1mol/L,pH7.2~7.4),成为菌悬液。

热灭活菌体(HKS:Heat-killed strain):将细菌悬液置于水浴中,70℃处理30分钟后为热灭活菌体,于-80℃储存,备用。

(3)3T3-L1前脂肪细胞的培养

将3T3-L1前脂肪细胞(购买于中国医学科学院基础医学研究所)按照1:3的比例接种于完全培养基1中进行传代,选择3~10代的细胞用于试验。

(4)细胞活力检测

用完全培养基2调节细胞数为2×10

由图5的结果可知,当菌体浓度不大于1×10

(5)3T3-L1前体脂肪细胞分化

将培养好的细胞用完全培养基2×10

(6)油红O染色

用适量PBS将已经分化成熟的脂肪细胞轻洗3次,加入0.5mL 4%多聚甲醛固定30min,用超纯水轻洗3次;每孔加入0.5mL油红O工作液,37℃避光染色30min,弃染液,并用超纯水轻洗3次;将培养板置于倒置显微镜下观察结果,拍照。拍照结束后每孔加入等量1mL100%异丙醇萃取脂滴中的油红O染液,室温放置20min,吸取萃取出的染液转移至洁净的96孔培养板中,于500nm处测定吸光度值。使用100%异丙醇为空白,于500nm处测定吸光度值。脂质相对含量计算如下:脂质相对含量(%)=(OD

3T3-L1细胞在分化成熟后会在细胞内聚集大量脂滴,油红O染色可以直观反应脂肪分化后,脂质累积量。由图6可知,模型组细胞在诱导的第8天90%的细胞都分化为成熟的脂肪细胞,表现为细胞进一步增大,呈圆形,胞内布满红色脂滴,密集于核周,形成“指坏样”结构,呈典型的成熟脂肪的形态。与模型对照组相比,经植物乳植杆菌HOM2217的热灭活菌体处理的前脂肪细胞诱导分化8天后,低、中和高三个浓度均能极显著地减少胞内脂滴数量。脂肪细胞的油红O染料定量结果(图7)显示,植物乳植杆菌HOM2217的热灭活菌体均能极显著地(p<0.01)减少胞内脂质含量,且有剂量依赖效应。随着植物乳植杆菌HOM2217的热灭活菌体浓度的升高,其抑制3T3-L1前脂肪细胞分化的能力增强,胞内脂质含量减少,减脂效果显著优于其他两株植物乳植杆菌S1-6和S2-13。

(6)3T3-L1细胞内甘油三酯(TG)含量测定

按照南京建成生物工程研究所生产的甘油三酯(TG)检测试剂盒说明测定细胞内甘油三酯含量。简要步骤为每孔加入2.5μL样本、250μL工作液,混匀,37℃孵育10分钟,使用酶标仪在510nm处读取吸光值。使用总蛋白定量试剂盒(BCA法)进行蛋白浓度的测定。简要步骤为每孔加入10μL样本、250μL工作液,混匀,37℃孵育10分钟,使用酶标仪在562nm处读取吸光值。根据公式计算出每克蛋白的甘油酯含量。

计算公式:

每个处理3个平行,数据采用Graph Pad prism9软件进行单因素方差(ANOVA)及邓尼特t检验即多个实验组和一个对照组间均数的两两比较分析。3T3-L1细胞内甘油三酯(TG)含量如图8所示。由图8可知,植物乳植杆菌HOM2217的高、中、低三个热灭活菌体浓度均能极显著地(p<0.01)减少细胞甘油三酯含量,且有剂量依赖效应;随着植物乳植杆菌HOM2217的热灭活菌体浓度的升高,细胞甘油三酯含量减少,减脂效果显著优于其他两株植物乳植杆菌S1-6和S2-13。

实施例10植物乳植杆菌HOM2217活性菌粉的制备工艺1

(1)菌种的培养

将实施例1中制备的-80℃冷冻保存的植物乳植杆菌HOM2217以1%的接种量接种于无菌的MRS液体培养基中,37℃培养16~24小时,如此传代培养两次得到活化后的种子培养液体。将种子培养液以3%的接种量接种于发酵培养基M321中,35℃恒温有氧培养,发酵过程中自动流加氢氧化钠溶液保持恒定pH5.0致发酵至产酸停止,氢氧化钠不再流加时终止发酵,得到植物乳植杆菌HOM2217高密度培养液,活菌数可达286亿CFU/mL。表7显示了发酵培养基M321的配方。

表7发酵培养基M321配方

(2)冻干保护剂的制备

使用无菌水与保护剂原料混合制备得到含有100g/L蛋白胨、20g/L蔗糖、10g/L维生素C和1g/L甘油的保护剂。

(3)冷冻干燥

将培养结束的植物乳植杆菌HOM2217发酵菌液,在2~8℃,6000rpm离心处理10min,弃上清液,收集菌泥,用0.9%无菌生理盐水洗涤菌泥1~2次,将洗涤后菌泥与上述保护剂混合,使混合后菌液菌浓度达到10

实施例11植物乳植杆菌HOM2217活性菌粉的制备工艺2

(1)菌种的培养

将实施例1中制备的-80℃冷冻保存的植物乳植杆菌HOM2217以3%的接种量接种于无菌的MRS液体培养基中,37℃培养16~24小时,如此传代培养两次得到活化后的种子培养液体。将种子培养液以3%的接种量接种于发酵培养基M327中,35℃恒温有氧培养,发酵过程中自动流加氢氧化钠溶液保持恒定pH6.0致发酵至产酸停止,氢氧化钠不再流加时终止发酵,得到植物乳植杆菌HOM2217高密度培养液,活菌数可达336亿CFU/mL。表8显示发酵培养基M327的配方。

表8发酵培养基M327配方

(2)冷冻冻干保护剂的制备

使用无菌水与保护剂原料混合制备得到含有50g/L蛋白胨、60g/L蔗糖、5g/L维生素C和2g/L甘油的保护剂。

(3)冷冻干燥

将培养结束的植物乳植杆菌HOM2217发酵菌液,在2~8℃,6500rpm离心处理15min,弃上清液,收集菌泥,用0.9%无菌生理盐水洗涤菌泥1~2次,将洗涤后菌泥与上述保护剂混合,使混合后菌液菌浓度达到10

实施例12植物乳植杆菌HOM2217死菌粉的制备工艺

(1)菌种的培养

使用实施例11培养的菌种。

(2)菌粉制备

将高密度发酵得到是植物乳植杆菌HOM2217发酵液,经过80℃处理30分钟,每升发酵液复配20g麦芽糊精辅料,经过喷雾干燥塔干燥可得。死菌粉在显微镜下通过血球计数板计数死菌数达于1.23×10

实施例13植物乳植杆菌HOM2217在肥胖动物模型的体内试验1

(1)实验动物及饲料

实验动物选用北京华阜康生物科技股份有限公司繁殖的健康SPF级雄性SD大鼠共70只。

饲料选用北京华阜康生物科技股份有限公司生产的高脂饲料D12492(脂肪含量60%),普通饲料D12450B(脂肪含量10%)。

(2)动物模型及试验处理

动物适应饲养观察1周后进行分组。适应期结束后将70只大鼠按体重随机分为2组,其中10只大鼠给予维持饲料作为阴性对照组,60只大鼠给予高热量模型饲料。喂养2周后,给予高热量模型饲料的大鼠按体重增重排序,淘汰增重较低的1/3肥胖抵抗大鼠,筛选出40只肥胖敏感大鼠,按体重随机分为4组,分别为模型对照组及三个剂量组,每组10只。实验组采用实施例10所制植物乳植杆菌HOM2217菌粉,分为三个剂量组,低剂量组(2.5×10

(3)检测指标及方法

A.表观指标

实验期间每周记录每笼动物的给食量及剩余食量,计算摄食量,摄入总热量(摄食量×每公斤饲料热量);每周记录大鼠体重,计算体重增重,饲料利用率;

饲料利用率=体重增重/摄食量×100%

B.血清四项测定

试验末,禁食12小时后,采取眼球取血的方式获取全血,室温静置2h,4℃,4000r/min离心10min,分离出血清,取血清,用全自动生化分析仪测定各组大鼠血清总胆固醇﹑甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇含量。

C.细胞因子测定

试验末,禁食12小时后,采取眼球取血的方式获取全血,室温静置2h,4℃,4000r/min离心10min,分离出血清,取血清,采用酶联免疫吸附法(ELISA),按照试剂盒说明书测定血清细胞因子TNF-α和IL-6的含量。

D.脂肪含量的测定

大鼠眼球取血后,断颈处死,取体脂(睾丸及肾周围脂肪垫)并称重,计算脂/体比值。

E.盲肠内容物乳酸和短链脂肪酸的测定

大鼠眼球取血后,断颈处死,取盲肠内容物,采用气相色谱法检测盲肠内容物中乳酸和短链脂肪酸的含量。

(4)数据处理

用SPSS统计软件方差分析及邓尼特多个实验组和一个对照组间均数的两两比较方法进行统计;肥胖模型建立前后,阴性对照组和模型对照组大鼠体重比较采用独立样本的t检验进行统计。

(5)实验结果

实验结果显示于图9-15中。

由图9的结果可知:给予高热量模型饲料14d后,模型对照组与阴性对照组比较,大鼠体重增加,有显著性差异,表明模型建立成功。给予受试物前各剂量组与模型对照组比较体重无显著差异(p>0.05)。经口给予受试物49d后,模型对照组与阴性对照组比较,大鼠体重增加,有显著性差异(p<0.05)。与模型对照组比较,植物乳植杆菌HOM2217高剂量组大鼠终体重降低,有显著性差异(p<0.05)。

由图10的结果可知,给予高热量模型饲料后,模型对照组与阴性对照组比较,大鼠体重总增重与总食物利用率均升高,有显著性差异(p<0.05)。经口给予受试物49d后,与模型对照组比较,植物乳植杆菌HOM2217高剂量组极显著地(p<0.01)降低了大鼠体重总增重与总食物利用率。

由图11的结果可知,给予高热量模型饲料后,模型对照组与阴性对照组比较,大鼠体脂重量与大鼠脂/体比值均升高,有显著性差异。经口给予受试物49d后,与模型对照组比较,植物乳植杆菌HOM2217中剂量显著地(p<0.05)、植物乳植杆菌HOM2217高剂量极显著地(p<0.01)降低了大鼠体脂重量及大鼠脂/体比值。

由图12的结果可知,给予高热量饲料后,模型对照组与阴性对照组比较,大鼠总摄食量降低,有显著性差异(p<0.05);大鼠摄入总热量升高,有显著性差异(p<0.05)。经口给予受试物49d后,各剂量组与模型对照组比较,大鼠总摄食量与摄入总热量均无显著性差异(p>0.05)。

由图13的结果可知,肥胖模型大鼠经口给予受试物49d后,模型对照组与阴性对照组比较,血清总胆固醇、血清甘油三酯升高,血清高密度脂蛋白胆固醇降低,血清低密度脂蛋白胆固醇升高,有显著性差异(p<0.05)。与模型对照组比较,各剂量组血清总胆固醇、血清甘油三酯及血清低密度脂蛋白胆固醇升高均无显著性差异(p>0.05)。植物乳植杆菌HOM2217中剂量显著地(p<0.05)、植物乳植杆菌HOM2217高剂量极显著地(p<0.01)提高了大鼠血清高密度脂蛋白胆固醇含量。

由图14结果可知,肥胖模型大鼠经口给予受试物49d后,模型对照组与阴性对照组比较,血清TNF-α和IL-6升高,有极显著性差异。与模型对照组比较,各剂量组血清IL-6含量有降低趋势,但无显著性差异(p>0.05)。植物乳植杆菌HOM2217中剂量显著地和高剂量极显著地(p<0.01)降低了TNF-α的含量。肥胖被公认为是一种慢性低度炎症状态。炎症对脂肪细胞的不正常肥大和脂肪细胞胞浆内质网压力的增加有重要作用,而脂肪组织中的巨噬细胞被认为是炎症的重要来源,可分泌炎症因子,肿瘤坏死因子TNF-α。TNF-α在肥胖动物模型的脂肪细胞内表达明显增强。内脏脂肪堆积时,脂肪组织释放的TNF-α明显增加。在伴胰岛素抵抗(IR)的肥胖患者和伴肥胖的2型糖尿病患者中,脂肪组织及肌肉组织的TNF-α表达明显增加。因此,可以推断,植物乳植杆菌HOM2217可能是通过降低TNF-α表达量,降低炎症来达到减肥的目的。

由图15结果可知,肥胖模型大鼠经口给予受试物49d后,模型对照组与阴性对照组比较,盲肠中乳酸、甲酸、乙酸、丙酸和丁酸含量降低,有显著性差异(p<0.05)。与模型对照组比较,植物乳植杆菌HOM2217中剂量显著地(p<0.05)提高了盲肠中甲酸的含量,植物乳植杆菌HOM2217高剂量显著地(p<0.05)提高了盲肠中乳酸的含量,极显著地(p<0.01)提高了盲肠中甲酸、乙酸和丁酸的含量。

综上所述,给予植物乳植杆菌HOM2217 49天后,与模型对照组比较,该受试物在植物乳植杆菌HOM2217中剂量可以降低肥胖模型大鼠体脂重量(p<0.05)和脂/体比值(p<0.05)、升高血清高密度脂蛋白胆固醇(p<0.05);植物乳植杆菌HOM2217高剂量能降低肥胖模型大鼠体重(p<0.05)、降低肥胖模型大鼠总增重(p<0.01)和总食物利用率(p<0.01)、降低肥胖模型大鼠体脂重量(p<0.01)和脂/体比值(p<0.01)、升高血清高密度脂蛋白胆固醇(p<0.01),降低血清细胞因子TNF-α(p<0.01)的含量,增加盲肠中乳酸(p<0.05)、甲酸(p<0.01)、乙酸(p<0.01)和丁酸(p<0.01)的含量。各剂量组大鼠总摄食量、摄入总热量与模型对照组比较均无显著差异(p>0.05)。因此可知,植物乳植杆菌在不影响采食的情况下,通过代谢产生短链脂肪酸,降低肠道pH值,抑制肥胖菌群生殖,降低TNF-α表达量以降低炎症反应,从而起到减肥的效果。

实施例14植物乳植杆菌HOM2217在肥胖动物模型的体内试验2

(1)实验动物与饲料

实验动物选用北京维通利华实验动物技术有限公司繁殖的85只健康的SPF级C57BL/6J(雄性,4周龄,15~17g)小鼠。

饲料选用北京科澳协力饲料有限公司生产的高脂饲料D12492(脂肪含量60%),普通饲料D12450B(脂肪含量10%)。

(2)动物模型及试验处理

动物适应饲养观察1周后进行分组。适应期结束后将68只小鼠按体重随机分为2组,其中8只小鼠给予维持饲料作为阴性对照组,60只小鼠给予高热量模型饲料。喂养14d后,给予高热量模型饲料的小鼠按体重增重排序,淘汰增重较低的1/3肥胖抵抗小鼠,筛选出40只肥胖敏感小鼠,按体重随机分为5组,分别为模型对照组,阳性对照组(奥利司他,0.4mg/只/天)HOM2217活菌低剂量组(1×10

(3)检测指标及方法

实验期间每周记录每笼动物的给食量及剩食量,计算每只小鼠第天的摄食量及摄食热量;每周记录小鼠体重,计算体重增重,饲料利用率;

饲料利用率=体重增重/摄食量×100%

(4)数据处理

用SPSS统计软件方差分析及邓尼特多个实验组和一个对照组间均数的两两比较方法进行统计;肥胖模型建立前后,阴性对照组和模型对照组大鼠体重比较采用独立样本的t检验进行统计。

(5)实验结果

实验结果显示于图16-18中。

由图16的结果可知,给予高热量模型饲料2周后,模型对照组与阴性对照组比较,小鼠体重增加,有极显著性差异(p<0.01),表明模型建立成功。给予受试物前各剂量组与模型对照组比较体重无显著差异。经口给予受试物11周后,模型对照组与阴性对照组比较,小鼠体重增加,有极显著性差异(p<0.01)。与模型对照组(平均体重33.9g)比较,植物乳植杆菌HOM2217活菌低剂量组(平均体重29.8g),植物乳植杆菌HOM2217活菌高剂量组(平均体重29.1g),植物乳植杆菌HOM2217死菌组(平均体重30.4g),阳性对照组(奥利司他)(平均体重29.2g)均极显著性地(p<0.01)降低了小鼠终体重,体重降低率为分别为12.1%、14.2%、10.3%和13.9%。植物乳植杆菌HOM2217活菌低剂量、活菌高剂量和死菌组对体重的降低率与阳性对照组(奥利司他)效果相当,差异不显著(p>0.05)。

由图16的结果可知,给予高热量模型饲料11周后,模型对照组与阴性对照组比较,小鼠体重增加,有极显著性差异(p<0.01),表明模型建立成功。经口给予受试物11周后,模型对照组与阴性对照组比较,小鼠体重增加,有显著性差异(p<0.05)。与模型对照组(平均体重577g)比较,植物乳植杆菌HOM2217高剂量(平均体重535.4g)显著性地(p<0.05)降低了小鼠终体重,体重降低率为7.2%。

由图17的结果可知,给予高热量模型饲料后,模型对照组与阴性对照组比较,小鼠体重总增重与总食物利用率均升高,有极显著性差异(p<0.01)。经口给予受试物11周后,与模型对照组比较,植物乳植杆菌HOM2217活菌低剂量组、活菌高剂量组、死菌组及阳性对照组(奥利司他)组均能极显著地(p<0.01)降低了小鼠体重总增重。与模型对照组比较,植物乳植杆菌HOM2217活菌高剂量组及阳性对照组(奥利司他)组均能显著地(p<0.05)降低小鼠的总食物利用率。植物乳植杆菌HOM2217活菌低剂量、活菌高剂量和死菌组的体重总增重与阳性对照组(奥利司他)相当,差异不显著(p>0.05),植物乳植杆菌HOM2217活菌高剂量组的总饲料利用率与阳性对照组(奥利司他)相当,差异不显著(p>0.05)。

由图18结果可知,给予高热量饲料后,模型对照组与阴性对照组比较,小鼠总摄食量降低,有显著性差异(p<0.05)。经口给予受试物11周后,各试验组与模型对照组比较,小鼠总摄食量与摄入总热量均无显著性差异(p>0.05)。

综上所述,给予植物乳植杆菌HOM2217 11周后,与模型对照组比较,植物乳植杆菌HOM2217活菌低剂量组、活菌高剂量组和死菌组均可以极显著地降低肥胖模型小鼠体重(p<0.01),降低肥胖模型小鼠总增重(p<0.01),减肥效果与阳性对照组(奥利司他)相当。各剂量组小鼠总摄食量、摄入总热量与模型对照组比较均无显著差异(p>0.05)。因此可知,植物乳植杆菌在不影响采食的情况下具有减肥的效果。

尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此,在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的细节。

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