大豆低聚肽對嗜酸乳桿菌的增殖效果研究

高建勝

河南后羿實業集團有限公司，河南鄭州 450000

乳酸菌（lactic acid bacteria，LAB）指利用可發酵碳水化合物、分解消化牛奶中的乳糖而生產乳酸的一類細菌，廣泛存在于人體腸道中，可用于治療腹瀉、抗腫瘤、增強機體免疫力和降血壓、血脂等[1]。嗜酸乳桿菌（Lactobacillus acidophilus）是乳酸菌的一種，耐酸和抗逆性強，能在其他乳酸菌不能生長的環境中生長繁殖，調節腸道菌群平衡，是腸道內重要的益生菌[2-3]。研究證實[4-6]，嗜酸乳桿菌調節腸道菌群平衡生理功能的實現，與其能否在腸道中黏附、定植有著極大的關系，能否黏附定植在腸上皮細胞成為菌種篩選的先決條件。

大豆低聚肽是以大豆蛋白為原料開發的活性肽，具有抗氧化、抗疲勞、降血脂、降血壓等作用，被廣泛應用于食品行業特別是保健食品、運動員食品和功能性飲料。以往研究表明，大豆低聚肽具有促進微生物生長繁殖、活躍代謝、調節腸道的作用[7]，能夠促進乳酸菌的增殖，抑制有害菌如大腸桿菌的生長[8-9]。目前，關于大豆低聚肽的研究主要集中于抗氧化、抗疲勞以及降血脂、降血壓等方面[10-12]，關于調節腸道微生態的研究報道較少。

為進一步探究大豆低聚肽對嗜酸乳桿菌的作用機制，本試驗采用體內外雙向驗證方法，在體外研究不同濃度的大豆低聚肽對嗜酸乳桿菌的作用，同時對小鼠灌胃不同濃度大豆低聚肽-嗜酸乳桿菌菌懸液，體內研究大豆低聚肽對小鼠體質量的影響，旨在為大豆低聚肽用于促進嗜酸乳桿菌定植腸道提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 主要試劑

大豆低聚肽，購自上海源葉生物科技有限公司；MRS 液體培養基，購自青島高科技工業園海博生物技術有限公司。

1.2 實驗動物

BALB/c 雄性小鼠42 只，體質量18 g，購自斯被福（北京）生物技術有限公司。

1.3 試驗菌種及活化

嗜酸乳桿菌：購自上海復祥生物科技有限公司。將嗜酸乳桿菌接種于M17 固體培養基上，于37 ℃恒溫培養箱培養48 h，挑單菌落于MRS 液體培養基中，37 ℃培養48 h作為種子液，保存備用。

1.4 大豆低聚肽作用下嗜酸乳桿菌菌液吸光度測定

嗜酸乳桿菌36～48 h 培養液稀釋100 倍，備用；以MRS 液體培養基作為培養液，共設7 個試驗組，其中5 個添加組加入大豆低聚肽50 μL 使其最終質量濃度分別為40、30、20、2、0.2、0.02 mg/mL，加入140 μL MRS 液體培養基，同時設置陰性對照組（不添加大豆低聚肽）和空白對照組（培養基），最后接種稀釋菌液10 μL（空白對照組除外），于37 ℃培養箱培養48 h，測培養液OD600nm。培養液濃度越高，OD600nm值越大，代表嗜酸乳桿菌增殖越快。每個試驗重復3次。

1.5 嗜酸乳桿菌生長曲線繪制

共設4 個試驗組，其中3 個添加組于4 mL 培養管中加入1 mL大豆低聚肽，加入MRS液體培養基，接種稀釋菌液20 μL使大豆低聚肽最終質量濃度為40、30、20 mg/mL，陰性對照組不添加大豆低聚肽。在37 ℃培養箱中分別培養0、2、4、6、9、12、24、30、36、48 h 時取200 μL 培養液測定OD600nm，繪制不同濃度大豆低聚肽作用下嗜酸乳桿菌的生長曲線。

1.6 大豆低聚肽作用下小鼠體質量變化

42 只雄性小鼠于實驗室適應性飼養5 d 后，分為6 組，每組7 只，分別為高劑量組（1 200 mg/kg）、中劑量組（600 mg/kg）、低劑量組（300 mg/kg）、陰性對照組、模型組、正常組。

除正常組外其余小組小鼠以0.2 mL 的劑量灌胃125 mg/mL 的頭孢曲松鈉4 d，每天2 次，擾亂小鼠腸內菌群，正常組灌胃相同劑量生理鹽水。4 d后，按照0.2 mL/10 g的劑量灌胃高、中、低劑量大豆低聚肽菌懸液，陰性對照組灌胃菌懸液，菌懸液濃度為1×108CFU/mL。模型組和正常組灌胃相同劑量的生理鹽水，連續7 d，期間記錄小鼠體質量變化。

1.7 數據統計分析

試驗數據采用SPSS 軟件中單因素方差分析（One-way ANOVA）進行統計（α=0.05）。

2 結果與分析

2.1 不同濃度大豆低聚肽對嗜酸乳桿菌菌液OD600nm的影響

由表1可知，在相同培養條件下，大豆低聚肽能增加嗜酸乳桿菌的菌液濁度，且隨著質量濃度變化，OD600nm值隨之降低。與陰性對照組相比，40、30、20、2 mg/mL 試驗組均有顯著性差異（P＜0.05），且40、30、20 mg/mL 3 組與陰性對照組相比差異極顯著（P＜0.01），結果表明這3 個質量濃度的大豆低聚肽能明顯增加嗜酸乳桿菌菌液濁度。

表1 不同濃度大豆低聚肽作用下的嗜酸乳桿菌培養48 h后的OD600nm

2.2 不同濃度大豆低聚肽對嗜酸乳桿菌生長曲線的影響

由圖1 可知，添加不同濃度的大豆低聚肽的培養液OD600nm值均有不同程度的增加，且質量濃度越高，OD600nm值增加越多，其中40 mg/mL 組增加最顯著。添加不同濃度大豆低聚肽的試驗組在培養12 h 后進入對數生長期，而陰性對照組則在24 h 后進入對數生長期，且之后添加組的菌液濁度明顯高于陰性對照組，結果表明大豆低聚肽能使嗜酸乳桿菌提前進入快速增長狀態并提高增長速度。

圖1 不同質量濃度大豆低聚肽作用下嗜酸乳桿菌生長曲線

2.3 不同濃度大豆低聚肽對小鼠體質量的影響

由表2 可知，雄性小鼠灌胃7 d 后，所有處理組的小鼠體質量均有增長，1 200 mg/mL 高劑量組和600 mg/mL 中劑量組體質量分別增加2.34、2.89 g，變化大于陰性對照組（增長2.14 g），600 mg/mL 中劑量組體質量變化差異顯著（P＜0.05），300 mg/mL低劑量組體質量增加0.87 g，變化小于陰性對照。結果表明高、中劑量的大豆低聚肽有調節腸道穩態、促進小鼠體質量增長的作用，分析其作用機制可能是大豆低聚肽促進了嗜酸乳桿菌在腸道的定植，調節菌群紊亂，促進腸道對食物的消化及吸收。

表2 不同質量濃度大豆低聚肽作用下的小鼠體質量變化

3 討論

本試驗針對大豆低聚肽對嗜酸乳桿菌的增殖作用進行體外試驗，在MRS 液體培養液中添加一定量的大豆低聚肽培養嗜酸乳桿菌48 h，隨著大豆低聚肽質量濃度的增加，菌液的濁度也隨之增加；在大豆低聚肽的作用下，嗜酸乳桿菌的生長曲線提前進入對數生長期，生長速度加快。試驗結果說明大豆低聚肽對嗜酸乳桿菌的體外增殖有明顯的促進作用，大豆低聚肽可作為氮源豐富嗜酸乳桿菌的氨基酸代謝途徑，促進嗜酸乳桿菌的生長代謝。同時，大豆低聚肽為小分子肽，分子質量低，而嗜酸乳桿菌更易于運輸小分子肽作為生長的營養物質，使其生長代謝得到增強。對腸道菌群失衡小鼠灌胃大豆低聚肽-嗜酸乳桿菌菌懸液，其中高劑量組和中劑量組小鼠體質量變化大于僅灌胃菌懸液的陰性對照組。試驗結果說明大豆低聚肽能夠促進乳酸菌在腸道的定植，使腸道乳酸菌數目增加。李世成等[9,13]研究證實，大豆低聚肽能以其特定的生物活性，刺激小腸黏膜組織結構形態的改變和保護腸道黏膜屏障，調節腸道微生態系統。

綜上，大豆低聚肽在體外能明顯促進嗜酸乳桿菌增殖，添加大豆低聚肽質量濃度為40 mg/mL時增殖的效果最為顯著。大豆低聚肽能改善模型小鼠腸道菌群失衡，促進體質量增長，但是其促進乳酸菌的體內定植機制需要進一步評價。