胃肠道应用候选益生乳酸菌的表面特性与潜在免疫调节效应研究

这篇研究深入探讨了从发酵食品、婴儿粪便和人乳中分离的本土乳酸菌（LAB）菌株的粘附性和免疫调节特性。通过评估细胞表面疏水性（BATH）、自聚集和共聚集能力，筛选出具有优异肠道粘附潜力的菌株（如15ST2、3BM3和KN3）。研究采用HT-29细胞模型，结合LPS诱导的炎症条件，揭示了这些菌株通过TLR2/TNF-α通路调控促炎因子（IL-8、TNF-α）和抗炎因子（IL-10）的表达，尤其在共培养模型中显著上调TLR2（14.08倍）和TNF-α（7.76倍）。结果表明，本土乳酸菌可通过竞争性抑制病原体（如金黄色葡萄球菌）定植，并在感染前或感染期间调节免疫反应，为开发地域特异性益生菌制剂提供理论依据。

　　

1. 引言

乳酸菌（LAB）作为具有“公认安全”（GRAS）地位的微生物，在食品和医药领域应用广泛。近年其分类学更新为25个属，包括修订的属和新定义的等。研究聚焦本土分离的乳酸菌菌株，通过评估表面疏水性、自聚集和共聚集能力，探究其粘附肠道细胞（如HT-29）及免疫调节潜力。粘附能力与肠道定植密切相关，而免疫调节特性可能通过调控细胞因子（如TNF-α、IL-8）表达影响宿主炎症反应。

2. 材料与方法

2.1 菌株来源与培养

34株LAB分离自尼日利亚发酵食品（如、）、婴儿粪便和人乳，经16S rRNA测序和MALDI-TOF鉴定，包含、等。以 GG（LGG）为对照， ATCC 700698为病原体模型。

2.2 表面特性分析

• 疏水性：通过甲苯和十六烷吸附实验评估，菌株3ST7对甲苯疏水性达94%，GR27对十六烷为60%。

• 自聚集： 3ST5（72%）和 PT1（64.33%）表现突出。

• 共聚集：91%菌株与共聚集率达50%-70%，显著高于LGG（33%）。

2.5 粘附实验

HT-29细胞模型中， 15ST2粘附率最高（45.33%），显著抑制定植（排除干扰模型抑制率95.7%）。

3. 结果与讨论

3.1 粘附特性

疏水性与粘附无绝对相关性，如亲水性菌株15ST2粘附性强。自聚集和共聚集能力强的菌株（如3BM3）更易形成生物膜屏障。

3.3 免疫调节效应

• 共培养模型：KN3显著上调TLR2（14.08倍）和TNF-α（7.76倍）表达。

• 预/后处理模型：IL-8在转录和翻译水平均上调，而IL-10无显著变化。ELISA检测显示15ST2诱导IL-8分泌达110.81 pg/mL，提示其通过TLR2通路激活免疫应答。

4. 结论

本土乳酸菌（15ST2、3BM3、KN3）通过表面特性增强肠道定植，并在病原体感染前调节促炎因子释放，展现免疫调节潜力。该研究为开发地域适应性益生菌提供了实验依据。

（注：全文数据均基于三重复实验，统计分析采用SPSS 25，显著性设定为p < 0.05。）