羅伊氏乳桿菌的生物學(xué)特性及免疫功效！
小楊 / 2019-12-05 09:46:30
羅伊氏乳桿菌(Lactobacillus reuteri)是目前已報(bào)道的幾乎天然存在于所有脊椎動(dòng)物和哺乳動(dòng)物腸道內(nèi)的乳酸菌。羅伊氏乳桿菌對(duì)腸黏膜具有很強(qiáng)的黏附能力，可改善腸道菌群分布，拮抗有害菌定植，避免罹患腸道疾病;羅伊氏乳桿菌能產(chǎn)生一種被稱為“羅伊氏菌素(Reuterin)”的非蛋白質(zhì)類廣譜抗菌物質(zhì)，能廣泛抑制革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌、酵母、真菌和病原蟲等的生長(zhǎng)。羅伊氏乳桿菌益生菌制劑可改善人體機(jī)能，提高免疫力從而促進(jìn)人體健康。
基本信息
平臺(tái)編號(hào)：bio-72819
規(guī)格：frozen
拉丁屬名：Lactobacillus reuteri
中文名：羅伊氏乳桿菌
菌種分類： 革蘭氏陽性菌
科： Lactobacillaceae
屬： Lactobacillus
種： reuter
形 狀： 方形桿狀
棲息地： 哺乳動(dòng)物和鳥類等動(dòng)物的腸道
詳情介紹
Lactobacillus reuteri (isolated human mother's milk): L. reuteri MM4-1A (PTA-6475)
Designation / Description Lactobacillus reuteri (isolated human mother's milk): L. reuteri MM4-1A
U.S. Patent Number 7,344,867
Biosafety Level 1
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一、羅伊氏乳桿菌生物學(xué)特性及生理功能
⒈羅伊氏乳桿菌生物學(xué)特性
羅伊氏乳桿菌屬于厚壁菌門(Firmicutes)，芽孢桿菌綱(Bacilli)，乳桿菌目(Lactobacillales)，乳桿菌科(Lactobacillaceae)，乳桿菌屬(Lactobacillus)，是一種過氧化氫酶陰性、革蘭氏陽性、非運(yùn)動(dòng)性、不產(chǎn)芽孢、專性異型發(fā)酵細(xì)菌。研究發(fā)現(xiàn)，羅伊氏乳桿菌對(duì)胃腸道環(huán)境具有較好的耐受能力，對(duì)人工胃液、腸液和膽鹽都有一定的耐受性。這些特性使得羅伊氏乳桿菌具有成為一種在動(dòng)物飼糧中添加且抗逆性強(qiáng)、能被有效利用的益生菌的潛力。
⒉羅伊氏乳桿菌的生理功能
健康畜禽腸道在生長(zhǎng)發(fā)育過程中會(huì)形成一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的動(dòng)態(tài)平衡系統(tǒng)，當(dāng)這個(gè)平衡系統(tǒng)遭到破壞時(shí)，動(dòng)物容易發(fā)生疾病，健康受到威脅，生長(zhǎng)性能受到影響。羅伊氏乳桿菌及其代謝產(chǎn)物具有諸多優(yōu)良生理功能，對(duì)維持動(dòng)物機(jī)體健康、促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育有積極意義。首先，羅伊氏乳桿菌的主要代謝產(chǎn)物之一是羅伊氏菌素(reuterin)，可以抑制有害菌如大腸桿菌、沙門氏菌等的生長(zhǎng)，保護(hù)腸道的微生態(tài)平衡。其次，羅伊氏乳桿菌可以增加腸道中丁酸的含量，而丁酸主要功能是給腸道上皮細(xì)胞供能，從而可促進(jìn)腸道上皮細(xì)胞的增值，因此羅伊氏乳桿菌對(duì)腸道上皮組織的再生和修復(fù)具有重要意義。再次，羅伊氏乳桿菌在動(dòng)物腸道中還可產(chǎn)生乳酸和多種酶，如脂肪酶、膽鹽水解酶等，有利于改善動(dòng)物腸道pH、抑制細(xì)菌生長(zhǎng)、提高飼料利用率等。最后，羅伊氏乳桿菌能合成B族維生素，將無機(jī)硒轉(zhuǎn)化為可供機(jī)體利用的有機(jī)硒，這對(duì)改善畜禽的生長(zhǎng)性能、維持動(dòng)物健康具有重要的意義。還有研究發(fā)現(xiàn)，羅伊氏乳桿菌在提高動(dòng)物免疫力、抗細(xì)胞凋亡方面也有一些作用。羅伊氏乳桿菌的益生作用機(jī)制及與其他益生菌的協(xié)同功能仍有待進(jìn)一步研究，這可為羅伊氏乳桿菌產(chǎn)品的研究應(yīng)用提供更多的理論依據(jù)。
二、羅伊氏乳桿菌的黏附性
細(xì)菌黏附是一個(gè)非常復(fù)雜的細(xì)菌與宿主細(xì)胞相互作用的過程。細(xì)菌表面的黏附素與宿主細(xì)胞表面的相應(yīng)受體結(jié)合之后，細(xì)菌便能牢固地黏附于宿主細(xì)胞上，并在該局部組織定居，大量繁殖。而腸道菌群在宿主腸道中的定植就是通過細(xì)菌的黏附性來實(shí)現(xiàn)的。因此，益生菌能否黏附于宿主腸道黏膜細(xì)胞表面形成穩(wěn)定的優(yōu)勢(shì)菌群是發(fā)揮其眾多生理功能的必要前提，而不能黏附于腸道黏膜細(xì)胞的細(xì)菌只能是過路菌而無法充分發(fā)揮其生理功能。
羅伊氏乳桿菌是人和動(dòng)物胃腸道中天然存在的乳桿菌之一，可承受胃酸和膽汁的作用而到達(dá)小腸的上部并黏附于小腸壁。對(duì)該菌黏附及定植能力的研究表明，羅伊氏乳桿菌細(xì)胞外存在黏附素，使其對(duì)宿主的黏膜黏液以及腸黏膜上皮細(xì)胞均表現(xiàn)較強(qiáng)的黏附能力。
黏附素為乳酸菌表面普遍存在的結(jié)構(gòu)成分，其主要成分多為分泌蛋白、糖蛋白、黏多糖類物質(zhì)等。Miyoshi等用Caco-2細(xì)胞進(jìn)行體外黏附模擬實(shí)驗(yàn)，證明羅伊氏乳桿菌104R存在一種表面蛋白MapA，其不僅參與黏膜黏液的黏附，而且同時(shí)參與腸上皮細(xì)胞的黏附。Roos和Jonsson研究表明羅伊氏乳桿菌1063可以編碼一種358kDa的蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)可促進(jìn)羅伊氏乳桿菌與黏膜黏液的黏附，而不同株羅伊氏乳桿菌是否能編碼這種蛋白質(zhì)對(duì)于該菌株與黏膜黏液的粘附強(qiáng)弱具有非常重要的作用。
羅伊氏乳桿菌在腸道中的定植具有普遍性，目前還沒有研究證明其定植位點(diǎn)具有特異的選擇性，即無論對(duì)腸黏膜黏液，還是腸上皮細(xì)胞等多部位的體內(nèi)實(shí)驗(yàn)及體外實(shí)驗(yàn)的Caco-2細(xì)胞系都可以檢測(cè)到羅伊士乳桿菌的定植。Bjorkman的研究表明羅伊氏乳桿菌也可黏附在人結(jié)腸的上皮細(xì)胞。Jacobsen等選擇47株乳酸桿菌通過設(shè)定特定篩選條件:pH2．5，膽鹽濃度0．3%，對(duì)Caco-2細(xì)胞的黏附及是否抑制腸道致病菌而不抑制正常菌群等條件，從中篩選理想的益生菌。他們的研究結(jié)果顯示只有5株符合以上條件，其中三株可以在人體中很好地定植，這三株中就包括羅伊氏乳桿菌，而且羅伊氏乳桿菌是這三株中唯一既具有很強(qiáng)的抑制病原微生物的能力又不會(huì)對(duì)腸道中正常菌群造成抑制的乳酸桿菌。
另外，某些羅伊氏乳桿菌不僅可以黏附定植于腸道中，而且其菌體還可以分泌胞外物質(zhì)抑制腸道致病菌的黏附定植。羅伊氏乳桿菌104R可以黏附于豬回腸的黏液層，而且還能分泌一種大小為1700kDa的胞外物質(zhì)抑制產(chǎn)腸毒素大腸桿菌K88的生長(zhǎng)定植。
三、羅伊氏乳桿菌的免疫功效
益生菌對(duì)人和動(dòng)物均顯示出有效的益生功效，但其益生功效的具體機(jī)制尚未完全清楚。這些益生功效包括增強(qiáng)機(jī)體先天性和獲得性免疫，刺激機(jī)體免疫器官的成熟，激活免疫系統(tǒng)，增加抗炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生，降低腸道的滲透性等。
Liu等最近研究發(fā)現(xiàn)，多種人源羅伊氏乳桿菌，包括DSM17938、ATCCPTA4659、ATCCPTA5289和ATCCPTA6475等均可通過單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)來刺激免疫調(diào)節(jié)反應(yīng)，進(jìn)而不同程度地減輕人類腸道炎癥。Alak等用因腹腔接種LP-BM5白血病毒而患免疫缺陷癥的C57BL小鼠作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，來檢測(cè)羅伊氏乳桿菌對(duì)小球隱孢子蟲的控制作用。接種LP-BM5病毒后，這些小鼠均會(huì)表現(xiàn)出淋巴結(jié)腫大，對(duì)小球隱孢子蟲易感的癥狀。而先飼喂羅伊氏乳桿菌(108cfu/d)10天后再用小球隱孢子蟲來感染小鼠，發(fā)現(xiàn)這些實(shí)驗(yàn)鼠的腸道上皮細(xì)胞均未感染小球隱孢子蟲，而未飼喂羅伊氏乳桿菌的小鼠，在受小球隱孢子蟲感染后的糞便中發(fā)現(xiàn)了小球隱孢子蟲的卵母細(xì)胞。研究結(jié)果表明，羅伊氏乳桿菌有助于保護(hù)免疫缺陷的個(gè)體免受這種原生動(dòng)物疾病的感染。另一些體內(nèi)研究顯示CD4+T淋巴細(xì)胞和小鼠干擾素-γ在機(jī)體抵抗感染中起著至關(guān)重要的作用。在飼喂羅伊氏乳桿菌的雞回腸固有層中發(fā)現(xiàn)CD4+T淋巴細(xì)胞的數(shù)量與對(duì)照組相比顯著增加，表明飼喂羅伊氏乳桿菌可能是通過提高淋巴細(xì)胞數(shù)量來促使機(jī)體抵抗感染的。
羅伊氏乳桿菌對(duì)T細(xì)胞受體-α缺陷的小鼠同樣具有保護(hù)作用。T細(xì)胞受體-α缺陷小鼠感染了小球隱孢子蟲后，小鼠盲腸會(huì)出現(xiàn)炎性損傷，這種盲腸損傷主要是由炎癥細(xì)胞滲入固有層致使大量上皮細(xì)胞增生所致。先將羅伊氏乳桿菌飼喂此種免疫缺陷型小鼠，再利用小球隱孢子蟲感染，發(fā)現(xiàn)飼喂了羅伊氏乳桿菌的小鼠回腸和盲腸中的小球隱孢子蟲數(shù)量明顯少于對(duì)照組，且上皮細(xì)胞增生及盲腸發(fā)炎的現(xiàn)象明顯好轉(zhuǎn)。該研究表明，羅伊氏乳桿菌對(duì)維持免疫缺陷小鼠腸道黏膜的完整性，以及提高動(dòng)物免疫力具有明顯的促進(jìn)作用。
Anukum等利用羅伊氏乳桿菌和鼠李糖乳桿菌，觀察其對(duì)由尿道共生致病菌引起尿道感染的治愈效果。結(jié)果表明，乳桿菌可以通過下調(diào)患者神經(jīng)性膀胱中的TNF-α、IL-6、IL-8、IL-10和IL-12而使患者膀胱炎的癥狀得以減輕。
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