低聚半乳糖对肠道益生菌作用机理的研究

益生菌作为一种活性微生物,凭借其对人体肠道菌群平衡的调节作用,如建立厌氧微环境、分泌抑菌产物、合成对宿主机体有重要作用的营养物等,受到人们的广泛关注和认可。低聚半乳糖是一种食疗效果好、安全性高和认可度广泛的功能性低聚糖,其优越的生物活性,如有利于双歧杆菌增值、低龋齿性、调节脂质代谢和预防便秘等,日益受到人们的关注。低聚半乳糖和益生菌对人体均有益处,但低聚半乳糖对益生菌的作用机理却知之甚少。因此,本研究以植物乳杆菌和双歧杆菌作为肠道益生菌代表,以低聚半乳糖、乳糖、半乳糖和葡萄糖为碳源,以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌为致病菌代表,探究低聚半乳糖对肠道益生菌的作用机理,以及肠道益生菌对致病菌的抑制成分。获得的结果如下：1.肠道益生菌利用低聚半乳糖通过运用高效液相色谱仪对发酵前后发酵液中碳源进行检测,来确定肠道益生菌能否利用低聚半乳糖为碳源进行生长。高效液相色谱检测结果表明,发酵前后发酵液中的碳源发生了改变,由种类较少的多糖分解成种类较多的单糖和二糖,因此肠道益生菌可以利用低聚半乳糖。2.低聚半乳糖对肠道益生菌生长状况的影响通过对肠道益生菌生长曲线的测定,以及细胞形态和完整性的观察,确定低聚半乳糖对肠道益生菌生长状况的影响。结果表明,肠道益生菌利用低聚半乳糖后对细胞的完整性与利用葡萄糖无异,而生长状态较葡萄糖好,因此低聚半乳糖有助于肠道益生菌的生长增殖。3.肠道益生菌抑菌成分的分析通过高效液相色谱仪、苯酚-硫酸法和牛津杯法的应用,以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌为实验致病菌,对肠道益生菌分泌的抑菌成分进行分析。高效液相色谱检测结果表明,肠道益生菌分泌的抑菌成分中含有乳酸、乙酸和丁酸等短链脂肪酸；苯酚-硫酸法检测结果表明,肠道益生菌分泌的抑菌成分中含有胞外多糖；牛津杯法检测结果表明,肠道益生菌分泌的抑菌成分中含有H202和细菌素等抑菌蛋白。4.低聚半乳糖对肠道益生菌合成抑菌成分的影响通过对照实验以及高效液相色谱仪、苯酚-硫酸法和牛津杯法的应用,以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌为实验致病菌,探究低聚半乳糖对肠道益生菌分泌的抑菌成分的影响。结果表明,低聚半乳糖可以使肠道益生菌产生更多的乳酸和短链脂肪酸、胞外多糖和抑菌蛋白。通过以上实验结果,初步推断低聚半乳糖对肠道益生菌的作用机理是：低聚半乳糖使肠道益生菌大量增殖,形成数量优势,然后促进分泌更多的短链脂肪酸,形成酸性环境,抑制致病菌的正常生长,产生更多的胞外多糖粘附致病菌,同时产生抑菌蛋白导致致病菌死亡。