一株缓解ETEC所致腹泻的植物乳杆菌及其应用

本发明属于微生物,具体涉及一株缓解etec所致腹泻的植物乳杆菌及其应用。
背景技术:
1、肠毒素性大肠杆菌(etec)是引起人类和牲畜腹泻的重要病原体。它是旅行者腹泻的主要病因,通常占30-60%发病原因。同时,etec也是引起家畜特别是幼畜(初生仔猪、犊牛等)腹泻的重要病原菌。初生仔猪感染etec后,常因剧烈水样腹泻和迅速脱水而死亡,发病率和死亡率均很高,给养猪业带来巨大负担。
2、etec会产生热不稳定毒素lt和热稳定性毒素st,继而改变紧密连接的完整性,引发炎症、肠道功能异常,以及破坏离子、溶质和水的胞旁通道,最终导致腹泻。传统的氟喹诺酮类、利福昔明等抗生素对etec引起腹泻的预防是有效的,但通常只用于高危人群,如免疫功能严重抑制的患者。它们也会产生很大的副作用,比如常常会引发肠胃不适、中枢系统出现异常反应,以及头痛、头晕等症状。而且长期服用这些药物会对肝造成损害,同时也因为成本、新出现的抗菌素耐药性和剂量的复杂性,使得这些药物的使用受到限制,而替代方法的有效性还在研究中,如益生菌。
3、益生菌在预防和治疗胃肠道感染方面越来越受到重视。肠道菌群对于维持宿主健康很重要,同时肠道微生物群也与腹泻的发病机制有关,如某些大肠杆菌和沙门氏菌、病毒和寄生虫等特定病原体的存在,会引起腹泻。益生菌的作用包括缓解各种原因的腹泻,预防包括胃肠道感染,以及炎症性疾病。已有研究表明,它们通过调节胃肠道平衡,增强肠道免疫反应,来发挥etec感染的预防作用,但是在针对etec所造成的肠黏膜损伤和破坏肠道紧密连接蛋白完整性方面仍然缺乏探究。
技术实现思路
1、本发明的目的是克服现有技术缺陷,经过动物实验体内研究获得一株具备预防etec所致腹泻的植物乳杆菌ccfm8661,其具备显著降低腹泻小鼠的粪便含水量、显著提高腹泻小鼠的体重、修复空肠绒毛和隐窝,显著降低腹泻小鼠的促炎性因子和上调免疫因子,显著增加肠道紧密连接蛋白和黏蛋白的基因表达。比其他文献报道的植物乳杆菌有更好的缓解作用。
2、为了实现以上目的,本发明提供一株植物乳杆菌(lactobacillus plantarum)ccfm8661,该菌株已于2011年11月29日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物菌种保藏中心,保藏号为cgmcc no.5494。
3、本发明的菌株经分离、筛选后,采用了包括细菌基因组dna提取、16s rdna特异引物pcr扩增、扩增产物纯化、dna测序、序列比对等步骤进行种属鉴定,鉴定为植物乳杆菌,并命名为植物乳杆菌ccfm8661。
4、植物乳杆菌ccfm8661具有下述生物学特性:
5、菌体特征:呈乳白色。
6、菌落特征:在mmrs固体平板上菌落白色凸起,边缘光滑,革兰氏阳性菌。
7、生长特性:在37℃恒温厌氧的条件下,在mmrs培养基中培养约16h达到对数末期。
8、植物乳杆菌是乳杆菌属中的一种。乳杆菌属有150多个种和亚种组成,其中大多数为兼性厌氧菌,仅约20%的菌种为专性厌氧菌。其中包括嗜酸乳杆菌、德氏乳杆菌、格氏乳杆菌、发酵乳杆菌、植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、约氏乳杆菌、干酪乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、卷曲乳杆菌、詹氏乳杆菌、唾液乳杆菌、短乳杆菌等。
9、由于乳杆菌属种类繁多,同属不同种的乳杆菌在形态、生理、代谢及生理功能等多方面存在显著差异。目前为止,有专利发现一株植物乳杆菌能够改善etec所致的腹泻,但是缺少对血清中免疫因子和空肠病理损伤的研究。
10、本发明还提供了植物乳杆菌(lactobacillus plantarum)ccfm8661在制备预防和/或治疗腹泻的药品中的应用,所述植物乳杆菌ccfm8661的保藏号为cgmcc no.5494。
11、在一种实施方式中,所述药品包括如下至少一种作用:
12、(1)缓解腹泻导致的体重降低;
13、(2)降低粪便含水量;
14、(3)修复空肠绒毛和隐窝的损伤;
15、(4)调节促炎性细胞因子、大肠杆菌肠毒素、水通道蛋白、紧密连接蛋白的表达;
16、(5)调节免疫因子的表达;
17、(6)改善肠道短链脂肪酸含量。
18、在一种实施方式中,所述药品中,所述植物乳杆菌ccfm8661的活菌数不低于1×1010cfu/g或1×1010cfu/ml。
19、在一种实施方式中,所述药品含有所述植物乳杆菌ccfm8661、药物载体和/或药用辅料。
20、在一种实施方式中,所述药物载体包括微囊、微球、纳米粒和/或脂质体;所述药物辅料包括填充剂、粘合剂、润湿剂、崩解剂、赋形剂和/或矫味剂。
21、在一种实施方式中,所述药物为含有植物乳杆菌ccfm8661的微生物制剂。
22、在一种实施方式中,所述微生物制剂包括固体制剂、液体制剂或半固体制剂。
23、在一种实施方式中,所述腹泻为etec感染导致的腹泻。
24、本发明还提供了一种用于预防和/或治疗腹泻的产品,所述产品含有所述植物乳杆菌ccfm8661。
25、在一种实施方式中,所述产品中,植物乳杆菌ccfm8661的活菌数不低于1×1010cfu/g或1×1010cfu/ml。
26、有益效果:
27、本发明证实植物乳杆菌ccfm8661能够有效改善小鼠体重、粪便含水量等症状,并能够修复空肠绒毛和隐窝的损伤,与现有技术相比还具有调节肠道免疫系统稳态,包括显著下调促炎性细胞因子ifn-γ、il-8、il-6、il-1β和tnf-α水平,并调节肠道短链脂肪酸,表现出对etec致腹泻更好的治疗或预防效果,因此可以制备用于预防和治疗肠道炎症的益生菌食品、保健品和药品,具有非常广泛的应用前景。
技术特征:
1.植物乳杆菌(lactobacillus plantarum)ccfm8661在制备预防和/或治疗腹泻的药品中的应用,其特征在于,所述植物乳杆菌ccfm8661的保藏号为cgmcc no.5494。
2.如权利要求1所述的应用,其特征在于,所述药品具有如下至少一种作用:
3.如权利要求1或2所述的应用,其特征在于,所述药品中,所述植物乳杆菌ccfm8661的活菌数不低于1×1010cfu/g或1×1010cfu/ml。
4.如权利要求1~3任一所述的应用,其特征在于,所述药品含有所述植物乳杆菌ccfm8661、药物载体和/或药用辅料。
5.如权利要求4所述的应用,其特征在于,所述药物载体包括微囊、微球、纳米粒和/或脂质体;所述药物辅料包括填充剂、粘合剂、润湿剂、崩解剂、赋形剂和/或矫味剂。
6.如权利要求5所述的应用,其特征在于,所述药物为含有植物乳杆菌ccfm8661的微生物制剂。
7.如权利要求6所述的应用,其特征在于,所述微生物制剂包括固体制剂、液体制剂或半固体制剂。
8.如权利要求1~7任一所述的应用,其特征在于,所述腹泻为etec感染导致的腹泻。
9.一种用于预防和/或治疗腹泻的产品,其特征在于,所述产品含有所述植物乳杆菌ccfm8661。
10.如权利要求8所述的产品,其特征在于,所述产品中,植物乳杆菌ccfm8661的活菌数不低于1×1010cfu/g或1×1010cfu/ml。
技术总结
本发明公开了一株缓解ETEC所致腹泻的植物乳杆菌及其应用,属于微生物技术领域。本发明筛选出了一株具有缓解ETEC所致腹泻作用的植物乳杆菌CCFM8661,具体体现在:缓解ETEC所致腹泻小鼠的体重损失和粪便含水量升高;显著降低血清中促炎性细胞因子IL‑1β、IFN‑γ、IL‑6、IL‑8的含量;显著增加血清中免疫因子IgA、IgG、IgM的含量;降低ST和增加AQP3的水平;缓解空肠损伤和显著改善ETEC引起的空肠绒毛长度缩短和隐窝深度增加;显著增加空肠组织紧密连接蛋白Claudin‑1、ZO‑1、Occludin和黏蛋白MUC2的基因表达量,显著增加粪便中乙酸、丙酸、异丁酸和丁酸的含量。
技术研发人员:杨波,张玉,陈海琴,刘小鸣,赵建新,张灏,陈卫
受保护的技术使用者:江南大学
技术研发日:
技术公布日:2024/12/10
技术研发人员:杨波,张玉,陈海琴,刘小鸣,赵建新,张灏,陈卫
技术所有人:江南大学
备 注:该技术已申请专利,仅供学习研究,如用于商业用途,请联系技术所有人。
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