鼠李糖乳桿菌LGG應(yīng)用風(fēng)險評估和益生元三丁酸甘油酯對斑馬魚益生效應(yīng)評估.pdf

1、鼠李糖乳桿菌LGG（Lactobacillus rhamnosus）是上世紀(jì)八十年代由美國科學(xué)家從健康人腸道中分離出的一種乳酸菌，是目前全球研究最多的益生菌之一。LGG作為人源益生菌，能夠有效改善消化道功能、提高機(jī)體免疫力，但其在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的研究報道相對較少。因此本研究選擇斑馬魚為研究對象，通過養(yǎng)殖及攻毒實(shí)驗(yàn)，評估了LGG對斑馬魚的益生效果及使用風(fēng)險；為了進(jìn)一步研究LGG的粘附性對其益生效果的影響，我們比較了LGG和其弱粘附型敲除株C1

2、1、D10對斑馬魚免疫保護(hù)效果的差異。相對于益生菌而言，益生元的穩(wěn)定性和可操作性更高，因此更易在生產(chǎn)實(shí)踐中推廣使用。其中丁酸作為益生菌的重要代謝產(chǎn)物之一，同樣具有改善腸道菌群結(jié)構(gòu)、提高機(jī)體免疫力等功能。因此本研究選用了一種結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定的丁酸衍生物——三丁酸甘油酯（tributyrin）作為飼料添加劑，研究了其對斑馬魚的益生效果。以期為益生菌和益生元在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用和益生機(jī)制研究提供一定的理論依據(jù)。
　　LGG益生作用評估實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3、表明：使用106 CFU/mL的LGG長期浸浴斑馬魚幼魚，一定程度上能夠促進(jìn)幼魚生長，但會降低幼魚對嗜水氣單胞菌NJ-1（Aeromonas hydrophila）的耐受性；進(jìn)一步通過無菌斑馬魚模型研究發(fā)現(xiàn)，高濃度的LGG浸浴會明顯降低斑馬魚的抗病性，而低濃度的LGG短期浸浴對宿主有一定的保護(hù)作用，且在攻毒后24 h時顯著提高宿主相關(guān)免疫因子（IL-1β、TNF-α、saa、IL-10）的表達(dá)。此外本研究比較了LGG及其弱粘附型敲除株C

4、11、D10的粘附能力差異，結(jié)果表明LGG為腸道壁定植型，敲除株為粘液定植型，敲除株定植能力顯著下降。敲除株浸浴實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明其可以有效的改變LGG帶來的不利影響，提高宿主對嗜水氣單胞菌的攻毒抵抗力，但敲除株是否能夠有效消除LGG長期使用中的風(fēng)險，仍有待進(jìn)一步研究。
　　三丁酸甘油酯的益生作用評估實(shí)驗(yàn)表明：飼料中添加900 mg/kg的三丁酸甘油酯能夠明顯降低斑馬魚的增重率，顯著提高其攝食耗氧和饑餓耗氧。通過檢測攻毒后腸道堿性磷酸酶

5、（alkaline phosphatase）活發(fā)現(xiàn)，三丁酸甘油酯對斑馬魚沒有免疫保護(hù)作用；但腸道超氧化物歧化酶酶活顯著升高，熱應(yīng)激蛋白 hsp70及腸道相關(guān)炎癥因子（TNF-α、IL-1β、IL-10）的基因表達(dá)顯著下調(diào)，TGFβ的表達(dá)略有下調(diào)，但未出現(xiàn)統(tǒng)計學(xué)差異。綜上結(jié)果表明三丁酸甘油酯不是由于引起斑馬魚應(yīng)激或炎癥反應(yīng)而造成的“減肥”效應(yīng)。為了進(jìn)一步闡述三丁酸甘油酯抑制斑馬魚體增重的機(jī)制，我們檢測了肝臟乙酰輔酶a羧化酶（ACC1）及相

6、關(guān)消化酶的基因表達(dá)情況，結(jié)果表明三丁酸甘油酯處理后，斑馬魚肝臟ACC1、lpl和lipc基因表達(dá)水平均被顯著下調(diào)。三丁酸甘油酯抑制斑馬魚體增重的機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。
　　綜上所述，本研究發(fā)現(xiàn)長時間或高濃度的LGG浸浴斑馬魚幼魚均會降其抵抗力；LGG較強(qiáng)的粘附性可能是其降低幼魚抵抗力的主要因素；益生元三丁酸甘油酯對斑馬魚的生長有一定的抑制作用；三丁酸甘油酯能夠影響斑馬魚脂代謝過程中相關(guān)基因的表達(dá)。本研究為益生菌及益生元的在水產(chǎn)養(yǎng)殖