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木葡糖醋杆菌对酒精肝损伤的保护作用及机制研究

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木葡糖醋杆菌对酒精肝损伤的保护作用及机制研究

作者：姜欣欣陕西师范大学

学位级别：硕士

酒精性肝疾病(ALD)是由于长期过量饮酒而导致的肝脏疾病,机体长时间摄入过量酒精诱导的机体氧化应激和酒精性肝病正严重威胁着国民健康。目前,针对酒精性肝病尚缺乏理想的预防和治疗药物。近年来,益生菌及其产物因具有多种保健功能,已... 详细信息

酒精性肝疾病(ALD)是由于长期过量饮酒而导致的肝脏疾病,机体长时间摄入过量酒精诱导的机体氧化应激和酒精性肝病正严重威胁着国民健康。目前,针对酒精性肝病尚缺乏理想的预防和治疗药物。近年来,益生菌及其产物因具有多种保健功能,已广泛地应用到功能性食品的开发中,在预防和控制酒精性肝损伤研究领域备受关注。本实验利用木葡糖醋杆菌CGMCC 3917,通过体外抗氧化活性,以酒精诱导的小鼠肝损伤为动物模型,结合小鼠肝脏及血液常规生化分析和肠道菌群分析探究了醋酸菌缓解机体氧化应激的能力,肝保护的效应及机制,主要研究内容与结果如下:1.利用体外实验测定了木葡糖醋杆菌CGMCC 3917完整菌体细胞和物理破碎菌体细胞的抗氧化活性。醋酸菌经传代培养后收集菌体,分别在水溶液环境,模拟胃环境和肠道环境下,利用DPPH自由基、ABTS自由基、羟自由基的体外清除实验及总还原能力的测定来评价醋酸菌的体外抗氧化作用,并与醋酸菌细胞物理破碎体进行了比较。体外抗氧化实验结果表明醋酸菌CGMCC 3917具有良好的抗氧化活性,且完整菌体细胞的抗氧化活性要高于物理破碎菌体细胞(p木葡糖醋杆菌CGMCC 3917可有效降低酒精组小鼠血清中肝损伤标志物天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)和碱性磷酸酶(ALP)的浓度。木葡糖醋杆菌CGMCC 3917通过有效抑制酒精诱导的小鼠肝脏丙二醛(MDA)水平升高,提升超氧化物歧化酶(SOD)以及谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性,通过激活体内抗氧化防御系统,并且抑制小鼠体内肿瘤坏死因子α(TNF-α)、炎症因子白细胞介素-1(IL-1)、白细胞介素-6(IL-6)的释放,减轻酒精诱导的肝脏炎症反应来实现肝保护作用。小鼠肝脏的H&E染色和油红O染色病理学组织切片进一步证实了生化指标的测定结果,表明醋酸杆菌CGMCC 3917能够显著改善小鼠酒精性肝损伤。3.CGMCC 3917能够预防酒精导致的脂质代谢紊乱。木葡糖醋杆菌CGMCC 3917通过抑制酒精诱导的小鼠肝脏脂肪酸合成酶(FAS)、乙酰辅酶A羧化酶(ACC)、硬酯酰辅酶A去饱和酶1(SCD-1)的过表达从而调节脂质代谢。经过10周的实验,小鼠血清甘油三酯(TG)的含量明显下降,同时低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)含量得到了抑制,木葡糖醋杆菌CGMCC 3917还显著提升了高密度脂蛋白(HDL-C)的含量,这些研究结果表明木葡糖醋杆菌CGMCC 3917能够有效地改善小鼠体内脂质代谢紊乱。4.基于16S rRNA高通量测序技术对小鼠肠道菌群结构变化进行测定。结果表明,酒精会破坏肠道屏障功能和肠道正常微生态,导致内毒素(Endotoxin)进入血液中,小鼠肠道菌群中变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)丰度较正常组有显著差异(p杆菌门(Bacteroidetes)的含量较正常组显著下降。在属水平上会导致幽门螺旋杆菌(Helicobactor)丰度的增高以及乳酸杆菌属(Lactobicillus)含量的降低。而木葡糖醋杆菌CGMCC 3917的干预可以使酒精组小鼠血清内毒素含量明显降低,减少Firmicutes、Proteobacteria、AcrinobactPeria 的丰度,而增加Lactobicillus 的丰度,使肠道菌群接近正常小鼠。这些结果表明,木葡糖醋杆菌CGMCC 3917对酒精诱导的小鼠肠道菌群紊乱具有调节作用。本研究表明木葡糖醋杆菌CGMCC 3917能够预防酒精引起的肝损伤,在天然食品资源领域具有良好的开发前景,为醋酸菌功能性的护肝类功能性食品提供科学依据。

关键词：木葡糖醋杆菌抗氧化酒精肝损伤保护作用肠道菌群

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木葡糖醋杆菌静置培养中的衰退现象初探

中国酿造 2013年第5期32卷 19-21页

作者：吴谦谢必祺刘耀谦李丛发王锡彬王志国海南大学食品学院海南海口570228

Gluconacetobacter xylinus在振摇培养时易衰退,静置培养中却鲜见。经实验证明,静置培养,连续转接中,当容器为锥形量杯时易衰退;当容器为三角瓶,装液量越大,发酵时间越长,越易衰退。推测木葡糖醋杆菌静置培养中的衰退与其低氧胁迫的浓... 详细信息

Gluconacetobacter xylinus在振摇培养时易衰退,静置培养中却鲜见。经实验证明,静置培养,连续转接中,当容器为锥形量杯时易衰退;当容器为三角瓶,装液量越大,发酵时间越长,越易衰退。推测木葡糖醋杆菌静置培养中的衰退与其低氧胁迫的浓度及时间紧密相关。

关键词：木葡糖醋杆菌静置培养衰退

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筛网对木葡糖醋杆菌变异的控制

中国酿造 2014年第11期33卷 67-69页

作者：王志国李从发钟春燕向东王锡彬海南大学食品学院海南海口570228 海南椰国食品有限公司海南海口570311

以1 000 m L烧杯为容器,木葡糖醋杆菌在静置培养时,培养液体积为100 m L时,没有变异;增至300 m L时,发生变异,纤维素产量下降38.8%,培养液体积增至700 m L时,变异菌数量高达1.3×106 CFU/m L,纤维素产量下降76.3%;120 r/min振荡培养更... 详细信息

以1 000 m L烧杯为容器,木葡糖醋杆菌在静置培养时,培养液体积为100 m L时,没有变异;增至300 m L时,发生变异,纤维素产量下降38.8%,培养液体积增至700 m L时,变异菌数量高达1.3×106 CFU/m L,纤维素产量下降76.3%;120 r/min振荡培养更易发生变异,两种方式培养下的变异现象通过筛网使用而得到控制,从而提高了纤维素产量。

关键词：木葡糖醋杆菌变异筛网

甘蔗渣水解液替代部分糖源生产细菌纳米纤维素的研究?

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纤维素科学与技术 2019年第1期27卷 8-16页

作者：邹小周陈琳洪枫东华大学化学化工与生物工程学院上海201620

以甘蔗渣水解液替代部分糖源,比较研究了四株菌生产细菌纳米纤维素(Bacterial Nanocellulose, BNC)的情况。甘蔗渣水解液含96.5 g/L葡萄糖、35.5 g/L木糖,少量阿拉伯糖、甘露糖和半乳糖,并含有9.2 g/L糠醛、14.0 g/L乙酸,以及少量的5-... 详细信息

以甘蔗渣水解液替代部分糖源,比较研究了四株菌生产细菌纳米纤维素(Bacterial Nanocellulose, BNC)的情况。甘蔗渣水解液含96.5 g/L葡萄糖、35.5 g/L木糖,少量阿拉伯糖、甘露糖和半乳糖,并含有9.2 g/L糠醛、14.0 g/L乙酸,以及少量的5-羟甲基糠醛和甲酸。含体积比15%和10%水解液的培养基对KomagataeibacterxylinusDHU-HL-Z1、DHU-HL-Z2和DHU-HL-Z3生产BNC有促进作用,而ATCC 23770菌株对水解液最不耐受,BNC产量无明显增益。在含10%水解液的培养基中,DHU-HL-Z2和DHU-HL-Z1两个菌株的粗BNC转化率分别为0.61g/g和0.58g/g,显著高于(p<0.05)菌株DHU-HL-Z3和ATCC 23770。

关键词：细菌纤维素木葡糖醋杆菌甘蔗渣水解液抑制物

四株细菌纤维素生产菌株16SrDNA序列分析及生产性能比较研究

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纤维素科学与技术 2018年第4期26卷 1-8,38页

作者：邹小周曹张军陈琳洪枫东华大学化学化工与生物工程学院上海201620

对实验室筛选保藏的DHU-HL-Z1、DHU-HL-Z2和DHU-HL-Z3三株细菌纤维素(bacterial nanocellulose,BNC)生产菌株和对照菌Komagataeibacter xylinus ATCC 23770进行16SrDNA序列分析以及BNC生产性能比较。序列分析结果显示三株菌均属于木葡糖醋杆菌K. xylinus,与已报道的多株BNC生产菌株亲缘性较近。该三株菌的产量(12.8～14.8 g/L)均明显高于8.7 g/L(p>0.05)。DHU-HL-Z1和DHU-HL-Z2所产BNC的结晶度(87.64%和86.65%)明显高于对照菌ATCC 23770(62.34%)。凝胶膜力学性能方面,DHU-HL-Z2、DHU-HL-Z3和DHU-HL-Z1的杨氏模量分别为130 KPa、96 KPa和39 KPa,均高于ATCC 23770的23 KPa。结果表明三株保藏菌优良性能,在BNC研究和生产领域具有很好的利用价值。

关键词：细菌纤维素木葡糖醋杆菌 16SrDNA测序菌株差异生产性能