HN001鼠李糖乳杆菌---杜邦丹尼斯克DANISCO发表时间:2023-05-15 15:23 HN001鼠李糖乳杆菌---杜邦丹尼斯克DANISCO 膳食与健康之间的关系越来越被人们所认识,现在,带有保健功效的食品需求大增,这类食品在提供基本营养素的同时,还能够增强人体的健康。研究显示摄食包含有特效乳酸菌(益生菌)的食品能够优化人体某些生理学功能。 大多数益生菌是指乳酸杆菌属或者双歧杆菌属。这两类菌在人体和动物肠道系统中是天然存在的,是正常微生态平衡时的主要肠道组成菌。 新西兰乳品研究学会从已经筛选出的200多株菌中选择了一株鼠李糖乳杆菌,HOWARUTM Rhamnosus (科学命名为 Lactobacillus rhamnosus HN001)它作为一株潜在的益生菌经过了菌株鉴定,被选择用于更深层次的动物和人体临床试验。这些研究显示出,HOWARUTMRhamnosus 满足了益生菌应具备的所有属性中的大多数。特别在免疫增强的属性方面,几项研究已经证实该菌株表现杰出。 HOWARUTM Rhamnosus 是丹尼斯克公司HOWARUTM 系列高品质益生菌的一株。 分类学 HOWARUTM Rhamnosus 使用了各类方法进行了鉴定。Prasad et al (4) 方法 ·糖酵解图样分析法 ·SDS-PAGE 全细胞蛋白分析法 ·DNA-DNA 同源性比对法 ·脉冲凝胶电泳法 ·PCR探针鉴定法 ·16S rDNA测序法 HOWARUTM Rhamnosus被鉴定是株鼠李糖乳杆菌Lrhamnosus。 耐酸及耐胆汁 耐受胃液和胆酸是益生菌能否保持活着的经过胃和上端肠道的基本条件。这种耐受性是益生菌的一个重要属性,因为它牵扯到该株菌能否短暂定植于肠道上的先决条件。 由于HOWARUTM Rhamnosus 能在低pH值和高胆汁浓度条件下保持其活力(4),这就解释了为什么会从200多株候选菌株中被筛选出并做进一步的研究。 安全性 HOWARUTM Rhamnosus的安全性已经经过3个独立的动物试验被证实(1),(2),(11)。 在这些研究中,老鼠被喂食每天5x107-101CFU的菌种HOWARUTMRhamnosus连续1-4周,相关的数据将被获得:老鼠的活力水平,水和食物的摄入量,体重变化,细菌在血液中的转移,肝脏,脾脏,肾或者肠系膜淋巴结,血液学血液生物化学,回肠、盲肠和结肠组织学.结果HOWARUTM Rhamnosus被证实是非致病性菌,无毒性和对老鼠的健康无副作用的。由此认为该菌株同样可安全的应用于人类的消费。 另一项研究Zhou etal(3)证实鼠李糖乳杆菌HOWARUTM Rhamnosus在体外试验中不会使肠道粘膜降解。粘膜是由覆盖在胃肠道内壁上的粘液组成,它对身体起到保护性屏障的作用,抵抗细菌的侵入。任何对这一层的伤害,都将危及宿主肠道内壁抵御危害的能力。由于菌株HOWARUTM Rhamnosus不能降解粘膜它也就不可能侵入人体其他器官,在粘膜内层也不会有潜在有毒物质存在。 黏附于胃肠道粘膜组织上 益生菌在肠道粘膜上的黏附性被认为是其能够短暂定植于人体胃肠道的前提。由于在粘膜上的定植分布,益生菌被认为能够抑制导入性病原菌的侵入。 体外试验HOWARUTM Rhamnosus黏附于肠道粘膜细胞的能力已经被研究过,Gopal et al(14)是将该株菌与一株试验阳性菌(已被认知过的益生菌乳杆菌菌株)和试验阴性的空白样(非益生菌菌株保加利亚乳杆菌Lb.bulgaricus) 做的对比: 办法 ·使用三种人体肠道上皮细胞系(HT-29.Caco-2.HT29-MTX)的单层细胞培养,在玻璃盖板上培养,放置于6-well 组织培养皿内。 ·细菌悬液(HOWARUTM Rhamnosus 阳性对照样和阴性对照样,分别处理) 接入到冲洗过的单层细胞培养物上,在10%的CO2和90%的空气的环境下,37C培养2h。 ·单层细胞培养物用PBS液冲洗,用甲醇固定,细菌用革兰氏染色或特异性退色,并用油浸下进行显微镜观察。\ 结果 与阴性对照样(Lb.bulgaricus)呈鲜明对比,HOWARUTM Rhamnosus在人体上皮细胞系上表现出了很强的黏附性(图1)。其黏附作用甚至要比已认知的阳性对照样用的乳杆菌菌株还要强。 消化系统内的存活能力 在一项长周期的人体研究,Tannocket al.(16)分析了10位健康测试者的粪便微生物群,他们每天饮用包含了1.6X10CFU的HOWARUTM Rhamnosus的牛奶制品(6个月的控制周期,6个月的试验周期,3个月的试验后周期)。将对每一位测试者的粪便微生物菌群中的乳杆菌进行分析,使用脉冲电场凝胶电泳法进行细菌的DNA检测以分类和鉴定HOWARUTMRhamnosus和其他菌株。乳杆菌的典型片段已经被鉴定过,定位在其16rRNA基因探针位置V2-V3片段,使用GenBank数据库对基因片段进行比对获得特征序列。发现HOWARUTM Rhamnosus在所有测试者的试验期粪便中都被检测出,但有着不同的频率。这显示了HOWARUTMRhamnosus能够顺利地活着通过消化道系统。 免疫作用 最佳的功能性免疫系统用于保护人体对顶防传染性疾病和癌变的发生是很重要的。因为免疫功能不完善,婴儿,老年人,免疫缺陷人群,外科手术后病人承受压力者和营养不良者往往在感染疾病方面面临着更多的风险。一些乳酸菌已经被证实能够增强免疫性和和改善对传染性疾病的抵御。相关的免疫学机理可能包括如激活了专门的抗体细胞的响应,细胞浆制造的修正(细胞浆是免疫系统的信息传递者)和对病原体的噬菌作用的增强专门的细胞体对病原体进行吸收和内部降解作用)。 HOWARUTM Rhamnosus的免疫刺激作用已经有了几项基于动物试验和人体试验的研究报告的支持( 5-10,12,1315, 17-21) 动物试验研究 Gill etal.(5) 设计了 HOWARUTMRhamnosus 对健康老鼠的先天性和后天性免疫的影响的一项研究,口服补充益生菌HOWARUTM Rhamnosus引起了诸如体表血液中的白血球噬菌细胞和腹膜的巨噬细胞活力显著的增加。此外,血清抗体对口服和身体注射的抗原的响应也显著地增强。这项研究中发现HOWARUTMRhamnosus能够增强老鼠的几项先天性免疫和后天性免疫的指标为了进一步研究这些免疫增强作用是否确实能促进对病原菌的抵抗作用,Gill etal(6) 研究了HOWARUTM Rhamnosus对口服感染了Salmonella typhimurium的老鼠的免疫增强和保护作用。 方法 ·老鼠: 59只常规的老鼠,BALB/c鼠,6-8周大; ·30只老鼠连续7天(从-6天到第0天)每天预先喂食10°CFU的HOWARUTMRhamnosus菌种; ·29只老鼠作为对照样不喂食益生菌: ·所有的老鼠都在第0天一次性从口摄入107CFU病原菌S.typhimurium; ·喂食益生菌一组老鼠继续接受喂食HOWARUTM Rhamnosus,对照组的老鼠维持喂食标准食物(牛奶基料) : ·记录21天后的死亡率。 结果 在图3中,对照组的老鼠中的7%和喂食益生菌HOWARUTM Rhamnosus的一组老鼠中有90%经受了沙门氏菌的挑战并存活了下来,由此证明,口头摄入菌株。 HOWARUTM Rhamnosus 能够彻底地提高已经感染了Salmonella typhimurium的老鼠的存活率。 Shu etal.(21)也作出了相似的研究结论,所选的是埃希氏大肠杆菌,英文为Escherichia coli O157:H7作为病原菌发现,同样感染上述大肠杆菌,喂食了益生菌HOWARUTM Rhamnosus的老鼠组相比未喂食的对照老鼠组,有着更低的发病率。另外,喂食了该益生菌的老鼠也显示肠道中的埃希氏大肠杆菌的抗体蛋白gA的响应和血液中的白血球噬菌细胞的活力都显著的增强了。另一项研究Shu etal(20)证实,HOWARUTM Rhamnosus能够增强老鼠对导致肠炎发生的轮状病毒的抵御作用,预示该菌株作为益生菌可以增强免疫性保护。 人体研究 很多老年人患感染性和非感染性疾病的的风险随着年龄的增加而增加,这和与年龄相关的淋巴细胞活力下降(免疫下降)有关。因此,一项研究专门选择老年人作为研究对象,研究HOWARUTM Rhamnosus的免疫刺激功效。Gill et al(13) 研究了老年人摄食含HOWARUTMRhamnosus的腾食补充物对自然杀手(NK)细胞的影响。NK细胞是分泌细胞毒素的单核细胞,他对肿瘤病毒感染方面起到了预警和控制作用。 介绍 膳食与健康之间的关系越来越被人们所认识,现在,带有保健功效的食品需求大增,这类食品在提供基本营养素的同时,还能够增强人体的健康。研究显示摄食包含有特效乳酸菌(益生菌)的食品能够优化人体某些生理学功能。 大多数益生菌是指乳酸杆菌属或者双歧杆菌属。这两类菌在人体和动物肠道系统中是天然存在的,是正常微生态平衡时的主要肠道组成菌。 新西兰乳品研究学会从已经筛选出的200多株菌中选择了一株鼠李糖乳杆菌,HOWARUTM Rhamnosus (科学命名为 Lactobacillus rhamnosus HN001)它作为一株潜在的益生菌经过了菌株鉴定,被选择用于更深层次的动物和人体临床试验。这些研究显示出,HOWARUTMRhamnosus 满足了益生菌应具备的所有属性中的大多数。特别在免疫增强的属性方面,几项研究已经证实该菌株表现杰出。 HOWARUTM Rhamnosus 是丹尼斯克公司HOWARUTM 系列高品质益生菌的一株。 分类学 HOWARUTM Rhamnosus 使用了各类方法进行了鉴定。Prasad et al (4) 方法 ·糖酵解图样分析法 ·SDS-PAGE 全细胞蛋白分析法 ·DNA-DNA 同源性比对法 ·脉冲凝胶电泳法 ·PCR探针鉴定法 ·16S rDNA测序法 HOWARUTM Rhamnosus被鉴定是株鼠李糖乳杆菌Lrhamnosus。 耐酸及耐胆汁 耐受胃液和胆酸是益生菌能否保持活着的经过胃和上端肠道的基本条件。这种耐受性是益生菌的一个重要属性,因为它牵扯到该株菌能否短暂定植于肠道上的先决条件。 由于HOWARUTM Rhamnosus 能在低pH值和高胆汁浓度条件下保持其活力(4),这就解释了为什么会从200多株候选菌株中被筛选出并做进一步的研究。 安全性 HOWARUTM Rhamnosus的安全性已经经过3个独立的动物试验被证实(1),(2),(11)。 在这些研究中,老鼠被喂食每天5x107-101CFU的菌种HOWARUTMRhamnosus连续1-4周,相关的数据将被获得:老鼠的活力水平,水和食物的摄入量,体重变化,细菌在血液中的转移,肝脏,脾脏,肾或者肠系膜淋巴结,血液学血液生物化学,回肠、盲肠和结肠组织学.结果HOWARUTM Rhamnosus被证实是非致病性菌,无毒性和对老鼠的健康无副作用的。由此认为该菌株同样可安全的应用于人类的消费。 另一项研究Zhou etal(3)证实鼠李糖乳杆菌HOWARUTM Rhamnosus在体外试验中不会使肠道粘膜降解。粘膜是由覆盖在胃肠道内壁上的粘液组成,它对身体起到保护性屏障的作用,抵抗细菌的侵入。任何对这一层的伤害,都将危及宿主肠道内壁抵御危害的能力。由于菌株HOWARUTM Rhamnosus不能降解粘膜它也就不可能侵入人体其他器官,在粘膜内层也不会有潜在有毒物质存在。 黏附于胃肠道粘膜组织上 益生菌在肠道粘膜上的黏附性被认为是其能够短暂定植于人体胃肠道的前提。由于在粘膜上的定植分布,益生菌被认为能够抑制导入性病原菌的侵入。 体外试验HOWARUTM Rhamnosus黏附于肠道粘膜细胞的能力已经被研究过,Gopal et al(14)是将该株菌与一株试验阳性菌(已被认知过的益生菌乳杆菌菌株)和试验阴性的空白样(非益生菌菌株保加利亚乳杆菌Lb.bulgaricus) 做的对比: 办法 ·使用三种人体肠道上皮细胞系(HT-29.Caco-2.HT29-MTX)的单层细胞培养,在玻璃盖板上培养,放置于6-well 组织培养皿内。
阳性对照样和阴性对照样,分别处理) 接入到冲洗过的单层细胞培养物上,在10%的CO2和90%的空气的环境下,37C培养2h。 ·单层细胞培养物用PBS液冲洗,用甲醇固定,细菌用革兰氏染色或特异性退色,并用油浸下进行显微镜观察。 结果 与阴性对照样(Lb.bulgaricus)呈鲜明对比,HOWARUTM Rhamnosus在人体上皮细胞系上表现出了很强的黏附性(图1)。其黏附作用甚至要比已认知的阳性对照样用的乳杆菌菌株还要强。 消化系统内的存活能力 在一项长周期的人体研究,Tannocket al.(16)分析了10位健康测试者的粪便微生物群,他们每天饮用包含了1.6X10CFU的HOWARUTM Rhamnosus的牛奶制品(6个月的控制周期,6个月的试验周期,3个月的试验后周期)。将对每一位测试者的粪便微生物菌群中的乳杆菌进行分析,使用脉冲电场凝胶电泳法进行细菌的DNA检测以分类和鉴定HOWARUTMRhamnosus和其他菌株。乳杆菌的典型片段已经被鉴定过,定位在其16rRNA基因探针位置V2-V3片段,使用GenBank数据库对基因片段进行比对获得特征序列。发现HOWARUTM Rhamnosus在所有测试者的试验期粪便中都被检测出,但有着不同的频率。这显示了HOWARUTMRhamnosus能够顺利地活着通过消化道系统。 免疫作用 最佳的功能性免疫系统用于保护人体对顶防传染性疾病和癌变的发生是很重要的。因为免疫功能不完善,婴儿,老年人,免疫缺陷人群,外科手术后病人承受压力者和营养不良者往往在感染疾病方面面临着更多的风险。一些乳酸菌已经被证实能够增强免疫性和和改善对传染性疾病的抵御。相关的免疫学机理可能包括如激活了专门的抗体细胞的响应,细胞浆制造的修正(细胞浆是免疫系统的信息传递者)和对病原体的噬菌作用的增强专门的细胞体对病原体进行吸收和内部降解作用)。 HOWARUTM Rhamnosus的免疫刺激作用已经有了几项基于动物试验和人体试验的研究报告的支持( 5-10,12,1315, 17-21) 动物试验研究 Gill etal.(5) 设计了 HOWARUTMRhamnosus 对健康老鼠的先天性和后天性免疫的影响的一项研究,口服补充益生菌HOWARUTM Rhamnosus引起了诸如体表血液中的白血球噬菌细胞和腹膜的巨噬细胞活力显著的增加。此外,血清抗体对口服和身体注射的抗原的响应也显著地增强。这项研究中发现HOWARUTMRhamnosus能够增强老鼠的几项先天性免疫和后天性免疫的指标为了进一步研究这些免疫增强作用是否确实能促进对病原菌的抵抗作用,Gill etal(6) 研究了HOWARUTM Rhamnosus对口服感染了Salmonella typhimurium的老鼠的免疫增强和保护作用。 方法 ·老鼠: 59只常规的老鼠,BALB/c鼠,6-8周大; ·30只老鼠连续7天(从-6天到第0天)每天预先喂食10°CFU的HOWARUTMRhamnosus菌种; ·29只老鼠作为对照样不喂食益生菌: ·所有的老鼠都在第0天一次性从口摄入107CFU病原菌S.typhimurium; ·喂食益生菌一组老鼠继续接受喂食HOWARUTM Rhamnosus,对照组的老鼠维持喂食标准食物(牛奶基料) : ·记录21天后的死亡率。 结果 在图3中,对照组的老鼠中的7%和喂食益生菌HOWARUTM Rhamnosus的一组老鼠中有90%经受了沙门氏菌的挑战并存活了下来,由此证明,口头摄入菌株。 HOWARUTM Rhamnosus 能够彻底地提高已经感染了Salmonella typhimurium的老鼠的存活率。 Shu etal.(21)也作出了相似的研究结论,所选的是埃希氏大肠杆菌,英文为Escherichia coli O157:H7作为病原菌发现,同样感染上述大肠杆菌,喂食了益生菌HOWARUTM Rhamnosus的老鼠组相比未喂食的对照老鼠组,有着更低的发病率。另外,喂食了该益生菌的老鼠也显示肠道中的埃希氏大肠杆菌的抗体蛋白gA的响应和血液中的白血球噬菌细胞的活力都显著的增强了。另一项研究Shu etal(20)证实,HOWARUTM Rhamnosus能够增强老鼠对导致肠炎发生的轮状病毒的抵御作用,预示该菌株作为益生菌可以增强免疫性保护。 人体研究 很多老年人患感染性和非感染性疾病的的风险随着年龄的增加而增加,这和与年龄相关的淋巴细胞活力下降(免疫下降)有关。因此,一项研究专门选择老年人作为研究对象,研究HOWARUTM Rhamnosus的免疫刺激功效。Gill et al(13) 研究了老年人摄食含HOWARUTMRhamnosus的腾食补充物对自然杀手(NK)细胞的影响。NK细胞是分泌细胞毒素的单核细胞,他对肿瘤病毒感染方面起到了预警和控制作用。 方法 ·测试者: 13位健康的老年人(64-77岁之间);5位男性,8位女性 ·第1阶段 (试车): 所有测试者连续3 周服用不含益生菌的牛奶补充物 ·第2阶段: 所有测试者连续3周服用包含有(5X101CFU天)的HOWARUTMRhamnosus牛奶补充物 第3阶段(冲失): 所有测试者连续3周恢复服用不含益生菌的牛奶补充物 ·在第3,6和9周从测试者体内获得血样进行检测分析 ·体表血液单核细胞(PBMCs)从血液样品中分离出 ·PBMC在NK专一红白血球症细胞K562 上进行培养 ·观察被杀死的K562细胞的比例 结果 对男女测试者经连续3周服用包含HOWARUTM Rhamnosus的补充物后.体外检测发现NK细胞对应肿瘤细胞的活力显著增加(图4)。当益生菌补充物不再服用后,响应水平下降,接近于基础阶段的水平。因此,包含有HOWARUTMRhamnosus的膳食补充物对老年人群具有增强细胞免疫功能的重要作用。相似的结论也已有报道Sheih et al.(9) 此外,服用HOWARUTM Rhamnosus期间,发现年龄与相对的NK细胞的功能改善有显著的相关性(图5)。大多数年过70的老年人的NK细胞的功能都受到抑制。对这一人群,在实验中我们检测到了NK细胞功能有巨大的提高。 另一项重要的研究是有关先天性免疫方面,针对专门白血球对外围侵入物的噬菌作用,Gill et al.(8)研究了补充包含HOWARUTM Rhamnosus的膳食后对分叶核白细胞(PMN)和单核噬菌细胞的活力的影响。 方法 ·检测者: 13 位健康的老年人(62-77岁之间) ·第1阶段(试车): 所有测试者连续3周 服用不含益生菌的牛奶补充物 ·第2阶段: 所有测试者连续3周服用包 含有(5X1010CFU/天) 的HOWARUTMRhamnosus牛奶补充物 ·第3阶段(冲失): 所有测试者连续3周恢 复服用不含益生菌的牛奶补充物 ·在第3,6和9周从测试者体内获得血样进行检测分析 ·肝素化凝固的血液样品用荧光标记的埃希氏大肠杆菌Escherichia coli同时进行培养 ·使用FACScalibur流动血细胞计数器检测对埃希氏大肠杆菌E.coli 的噬菌作用 ·分叶核白细胞(PMN)和单核细胞分类并检测。 结果 噬菌细胞的活力显示在图6中,列出了两种白血球类型的噬菌细胞活力的百分比。在开始阶段食用基础膳食时,对白细胞噬菌作用没有发现有显著的影响。随后补充含有HOWARUTM Rhamnosus后,单核细胞和分叶核白细胞的噬菌活力得到增强。然后在冲失阶段,数据水平又恢复到起初的水平。 相似的相关噬菌作用的研究也有报道Sheih et al (9)这项人体研究显示含有HOWARUTMRhamnosus的膳食补充物能够增强老年人先天性免疫的表达。 对低聚半乳糖的利用 人乳中含有的低聚半乳糖被认为是母乳喂养婴儿肠道中双歧杆菌的促进因子。除了大多数双歧杆菌属,仅有少量的其他菌属如乳杆菌属能够利用低聚半乳糖。膳食中如果包含低聚半乳糖,可选择的对肠道中的微生物环境进行调整,这种物质通称为益生元 Gopal et al(22)证实了HOWARUTMRhamnosus在体外实验中可以利用来自乳制品中的低聚半乳糖(商业奶粉)以促进其生长繁殖。这意味着低聚半乳糖能够作为HOWARUTM Rhamnosus的益生元 技术属性 HOWARUTM Rhamnosus能够应用于各种乳制品和非乳制品中,在发酵乳制品中有突出的稳定性(图 7) REFERENCES(参考资料) 1. Zhou JS, Shu Q. Rutherfurd KJ.Prasad J, GopalPK, Gil HS.(2000)Acute oral toxicity and bacterial translocation studies on potentially probiotic strains of lactis acid bacteriaFood and Chemical Toxicology;38: 153-161. 2.Zhou JS, Shu Q, Rutherfurd KJ.Birtles MJ, Gopal PK, Gi HS.(2000)Safety assessment of potential probioticactic acid bacteria strains Lactobacillus rhamnosus HN001, Lactobacil lusacidophilus HN017, and Bifidobacterium lactis HN019 in BALB/mice. International Journal of Food Microbiology;56:87-96. 3. Zhou JS, Gopal PK, Prasad J, Gil HS(2000). Potential probiotic lactic acidbacteria Lactobacillus rhamnosus(HN001), Lacto ba cil lus ac i do philus(HN01 7) and Bifidobacterium lactis(HN019) do not degrade gastric mucinin vitro. Inter national Journal of FoodMicrobiology;63:81-90. 4. Prasad J, Smart JB, Gopal PK, GillHS.(1998). Selection andcharacterization of Lactobacillus andBifidobacterium strains for use as probiotics. International Dairy Journal:8:993-1002. |