发酵乳杆菌B44抑制变异链球菌生物膜形成机制的初步研究

来源 :上海海洋大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yc513485587
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
龋齿是人类最常见的微生物介导的口腔疾病之一。目前公认的龋病病因学是基于包括口腔微生物、口腔环境、宿主和时间的四因素理论。过量接触膳食碳水化合物会导致口腔内产生酸和耐酸微生物的积累。龋病是由牙釉质表面生物膜附着的失调引起的,有效的预防方法包括抑制致龋微生物、用抗生物膜剂治疗和控制糖的摄入,目的是减少生物膜的总量或特定病原体的水平。现今,益生菌已经逐渐用于预防龋齿,因为与合成抗菌剂相比,它们的副作用更少。本实验对4株乳酸杆菌进行筛选,以这不同来源分离得到的4株乳杆菌为实验对象,通过体外试验,对它们的疏水作用、静电作用、聚集能力、耐溶菌酶能力、自身形成生物膜的能力和消除口腔致病菌变异链球菌(Streptococcus mutans)产生的口腔生物膜的能力进行评价,根据所测的菌株的相关指标,利用PCA主成分分析法综合选育出更具有预防龋齿潜力的菌株备选菌株,并观察其对生物膜质构的影响且进一步对其抑制变异链球菌生物膜生长的机制进行分析。结果如下:(1)发现4株乳杆菌都具有较高的自聚集能力(37.67%~60.89%)和与S.mutans共聚的作用,其中Lactobacillus rhamnosus B6、L.fermentum B44、L.casei LC2W和L.plantarum ST-III共聚集能力分别可达到63.47%、46.42%、60.5%和61.51%;并且4株乳杆菌都具有一定的静电作用(≥15.86%)和疏水作用(≥77.24%),有利于在口腔内的黏附;都能耐受1mg/m L的溶菌酶,具有强的存活能力;相比于致病菌S.mutans,自身生物膜形成能力都较弱,不会促进口腔生物膜的形成;并且在与S.mutans共培养过程中,可以有效抑制变异链球菌生物膜的形成,抑制率达到31.04%~54.28%。而利用PCA分析综合选育出一株不仅在口腔内具有良好的益生特性,并且还可以抑制口腔致病菌变异链球菌生长和生物膜形成的发酵乳杆菌B44更加具备防龋潜力;(2)利用扫描电镜和激光共聚焦显微镜对B44作用变异链球菌前后,观察生物膜质构的变化,进行表观分析,结果表明在用发酵乳杆菌B44处理后,生物膜的数量明显减少,厚度降低,并且由紧密的岛状结构变稀疏;(3)其次,根据16sRNA设计内参基因,并引入与变异链球菌胞外多糖合成、耐酸性以及群体效应等相关的目的基因,计算分析相关基因表达量的变化,结果显示:与胞外多糖形成相关的葡萄糖基转移酶和果糖基转移酶表达量出现下调,与群体效应相关的ComCDE基因表达量上调,这是由于乳杆菌在作用过程中产生有机酸和过氧化物,使得变异链球菌对环境做出的应激反应能力;另外耐酸基因atp D和agu D表达量降低,表明致病菌在环境中的生存能力减弱;从基因水平解析发酵乳杆菌B44作用前后,与变异链球菌生物膜形成和生长出现表观变化的原因;(4)最后,分别提取发酵乳杆菌干预前后发酵液中的蛋白成分,进行搜库分析,利用统计学方法筛选差异表达的蛋白,从蛋白组学方面来解析出现抑制变异链球菌生长和生物膜形成的现象的原因。筛选出8类(水解酶、细胞分裂蛋白、细胞表面蛋白、胶原结合蛋白、青霉素结合蛋白、细菌素、信号肽结构域蛋白、碳水化合物结合蛋白)与变异链球菌生物膜形成和生长相关的蛋白,这些蛋白的表达量的变化降低了致病菌的细菌黏附、自身分裂能力、胞外多糖形成能力、与胶原蛋白结合能力以及营养竞争能力,从而解释了发酵乳杆菌抑制S.mutans生物膜形成和生长的其中一个途径。因而,本研究通过体外指标筛选出发酵乳杆菌B44作为待测菌株,表征分析证实B44可以抑制变异链球菌生物膜形成和细菌生长,从基因组学和蛋白组学分析两方面对其起到抑制作用的初步机制进行探究。
其他文献
大深度载人潜水器有利于人类对深海资源的开采,载人舱是其关键部位,其结构的强度和稳定性对于保障潜水器的安全性和可靠性至关重要。由于海底环境恶劣复杂,载人舱耐压球壳在服役期间承受高压循环交变载荷,容易在应力集中部位(如焊缝区域)产生塑性应变及疲劳裂纹,经过长期循环累积损伤引起耐压结构的疲劳破坏。疲劳断裂失效形式是服役潜水器的主要破坏模式,对疲劳裂纹扩展速率准确预报,有利于对其疲劳寿命做出有效评估。本文
深海考古“发现难,深度大”。相比于考古船及水下有缆遥控机器人ROV,自主水下机器人AUV因具有自主性高,工作范围广及成本低等特点而备受考古界瞩目。为满足对深海遗迹广泛探测、定点精细探测以及长周期作业的考古作业需求,本文对水下考古专用AUV进行外形设计、运动稳定性研究及优化等研究,设计阻力低,容积大且运动稳定性的考古AUV壳体外形,为考古AUV的壳体设计与研制提供理论基础。本文的主要工作及贡献:首先
人工地物是海图的重要组成要素之一,它毗邻海岸带,易受到自然、人为等多重因素的影响,从而发生变化。传统制图模式中,制图人员需要不断搜集海事、交通、航道等部门发布的印有人工地物变化信息的纸质发布文档,进行分析处理,后应用于海图改正中。该种模式需要耗费大量的人力及时间,难以保障人工地物信息的时效性。当前,越来越多的相关部门选择用互联网发布人工地物信息,具有更新速度快、发布面广等特点。因此,快速获取、处理
淡水鱼因价格实惠且味道鲜美为广大消费者所喜爱,草鱼作为中国淡水鱼产业中的重要品种,是一种生长速度快、营养价值高的淡水养殖鱼类。2019年全国草鱼产量达到553.31万吨,占淡水鱼总产量的21.72%。目前由于冷链物流、在线购物的发展以及消费者群体的变化,过去鲜活售卖方式呈现逐渐被冷链物流细分化鱼类分割肉产品取代之趋势。草鱼因蛋白含量高且易受微生物感染导致腐败变质,因此研究针对草鱼分割(肉)产品采用
暗纹东方鲀因其肉质鲜嫩,广受消费者的喜爱。2016年我国河鲀政策开放以来,河鲀养殖产量逐年增加,但有关河鲀加工产业长期处于相对落后状态。此外,新鲜暗纹东方鲀极易腐败变质,因此探索适合暗纹东方鲀的干燥技术能够调整河鲀发展产业结构,使河鲀消费方式更加多元化,对于推动暗纹东方鲀产业的发展具有重要意义。本研究以暗纹东方鲀为对象,采用热风干燥、热风辅助射频干燥以及微波真空干燥技术对暗纹东方鲀进行干制处理,探
以马铃薯淀粉为成膜基材,壳聚糖和纳米TiO2为增强相,通过溶液共混法将1%(w/w)壳聚糖乙酸溶液与5%(w/w)马铃薯淀粉糊化液,按照4:6(w/w)的比例均匀混合后,加入0.1%(w/w)纳米TiO2流延成膜,制备马铃薯淀粉单膜(P)、马铃薯淀粉/壳聚糖复合膜(P+Ch)、马铃薯淀粉/纳米TiO2复合膜(P+TiO2)、马铃薯淀粉/壳聚糖/纳米TiO2复合膜(P+Ch+TiO2)。通过SEM、
苯乳酸(Phenyllactic acid,PLA)是近年来发现的一种新型的广谱抑菌物质,因其安全性和稳定性相较于目前广泛使用的化学防腐剂更加优良,不仅能够应用于食品行业抑制多种病原菌,同时能够应用于医药甚至是化工业,具有广阔的应用前景。大多数乳酸菌(lactic acid bacteria,LAB)能够自身代谢产PLA,因大多数LAB为公认的食品级安全(GRAS)的微生物,以其作为出发菌株生产P
果蔬中具有大量维生素、膳食纤维以及矿物质等营养物质,蔬菜制品沙拉(以生菜、青椒、紫甘蓝三种蔬菜混合制品)含有丰富的营养物质满足了人体日常所需,同时因其健康快捷不需加热降低了营养物质的流失获得多数消费者的喜爱。本文对即食沙拉容易腐败、运输及销售期间不易存储等问题进行研究。首先研究不同浓度电解水清洗方式处理过后即食沙拉的生理品质变化,实验结果得出了有效氯浓度为30mg/L的酸性电解水具有较好清洗效果。
中国是水产大国,水产品产量约占全球总产量的1/3以上,同时也是全球最大的海鲜消费市场,FAO预测2020年中国人均水产品消耗量高达36公斤。然而近年来水产品从养殖到销售的各个环节易受环境致病微生物污染,导致公共健康风险渐增。当前,水产品病原菌检测方法和标准存在检测周期长、操作繁琐等缺陷,难以满足当今食品安全快速检测的需求。因此,快速准确的检测技术有利于开展病原学研究,监督食品安全问题,保障居民的健
目前,我国果醋产业主要以勾兑的饮料型果醋为主,国外市场前景广阔的酿造法生产的果醋在国内较少。菌种选育和工艺优化是果醋工业的核心,本研究旨在筛选具有耐高温和耐乙醇的高产酸醋酸菌菌株,探究其在高温和高乙醇下的发酵特性和酶学特性,并将其应用于高温和高乙醇下发酵李子醋,以期为该优良醋酸菌株应用于非严格控制条件发酵果醋工业提供参考。主要研究内容及结论如下:1)高产酸醋酸菌的筛选鉴定及耐受性初探。以多种类型的