蒙脱石承载枯草芽孢杆菌及其抑菌、屏障功能的研究

【摘要】基于益生菌的微生态制剂,具有无毒、无害、无残留的特点,是近年来发展最快的新型绿色饲料添加剂。枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis,B.subtilis)具有抗逆性,虽可100%直达动物肠道,但与肠道细菌的竞争力不强,较难定植。本研究以纳米蒙脱石(MMT)为在载体,制备了蒙脱石-枯草芽孢杆菌(MMT-B.subtilis)复合物,以提高B.subtilis的肠道定植能力。主要试验结果如下：(1)MMT-B.subtiis复合物的制备、表征与制备条件的优化：分别采用激光粒度电位、X射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FTIR)对MMT-B.subtilis复合物进行表征,研究其表面带电性、结构以及层间距的变化情况。结果显示,同MMT与B.subtilis的物理混合物相比,MMT-B.subtilis复合物的ζ电位由7.95mV下降到5.61mV；钠基MMT的d001由1.34nm增加到1.70nm;FTIR图谱显示MMT与细菌表面的水分子之间除了形成氢键外,细菌表面氨基、羧基和羟基也参与了承载反应。正交优化试验得出MMT-B.subti/is复合物的最佳反应条件为：蒙脱石的重量为0.15g,反应pH值为6,离子强度为0.0001mol/L,此反应条件下,蒙脱石最大的承载量为5.82×109CFU/g。(2)MMT-B.subtilis对畜禽常见致病微生物的体外抑菌效果：本试验采用混菌培养法,以埃希式大肠杆菌(Escherichiacoli,E.coli)、金黄色葡萄球菌(Staphylocusaureus,S.aureus)、鸡白痢沙门氏菌(Salmonellapullorum,S.pullorum)、福氏志贺氏菌(Shigellaflexneri,S.flexneri)为试验菌种。结果表明：不同浓度的MMT-B.subtilis对四种病原菌的拮抗效果各不相同,总体表现为随着MMT-B.subtilis浓度的增加,其对病原菌的抑菌效果也越明显,但是不同的病原菌对MMT-B.subtilis浓度的敏感度各不相同,如在培养24h时,10g/L的MMT-B.subtilis对S.aureus和S.flexneri有促进其生长的作用。通过不同抑菌剂的对比试验发现：对于E.coli和S.aureus而言,MMT-B.subtilis复合物具有比MMT与B.subtilis的物理混合物以及B.subtilis更强的抑菌活性；但是,MMT-B.subtilis对不同的病原菌的抑制效果各不相同,MMT-B.subtilis对S.pullorum的抑菌效果和MMT与B.subtilis的物理混合物以及B.subtilis都无显著差异(P>0.05)；MMT-B.subtilis对S.flexneri的抑菌效果和MMT与B.subtilis的物理混合物无显著差异(P>0.05)。(3)MMT-B.subtilis复合物对肠黏膜屏障功能的影响：本试验采用单层Caco-2细胞模型,以细菌易位数量(病原菌感染细胞的数量)和肠绒毛损伤程度(胞外乳酸脱氢酶LDH释放量)做为指标,研究MMT-B.subtilis对肠粘膜的影响。结果表明：最适宜Caco-2细胞生长的MMT-B.subtilis浓度是0.2mg/mL;同MMT与B.subtilis的物理混合物相比,MMT-B.subtilis大大减少了病原菌入侵Caco-2细胞的菌落数,且差异显著(P<0.05)；大肠杆菌和鸡白痢沙门氏菌严重破坏了Caco-2细胞膜的完整性,导致胞内LDH大量逸出释放到胞外,同时也显著抑制了Caco-2胞内的LDH活性,而加入了MMT-B.subtilis后,对Caco-2细胞内的LDH活性没有显著影响,同时没有破坏Caco-2细胞膜的完整性,且总体而言,MMT-B.subtilis对细胞膜的保护作用强于MMT与B.subtilis混合物。
【作者】李冬梅；
【导师】韩剑众；
【作者基本信息】浙江工商大学，食品科学与工程，2013，硕士
【关键词】蒙脱石；B.subtilis；承载；体外抑菌试验；Caco-2细胞；肠黏膜屏障功能；

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