【摘要】：新疆奶疙瘩,又稱新疆奶酪或干酪,是新疆當(dāng)?shù)鼐用褡灾频囊环N傳統(tǒng)發(fā)酵乳制品,目前已成為新疆本地居民餐桌上不可或缺的一種食物。奶疙瘩的制作方式主要靠自然發(fā)酵,而就是這種自然發(fā)酵的過程使這些發(fā)酵制品在口感、營養(yǎng)和菌群多樣性方面有很高的價值。因此對自然發(fā)酵傳統(tǒng)乳制品中的微生物資源進行研究是十分有必要的。本文以從新疆不同地區(qū)采集的5種奶疙瘩樣品為研究對象,采用傳統(tǒng)分離培養(yǎng)方法和分子生物學(xué)技術(shù)16S rDNA鑒定結(jié)合的方法對奶疙瘩中潛在的益生菌進行研究。此外,還通過建立秀麗隱桿線蟲(Caenorhabditis elegans, C.elegans)模型篩選了具有良好益生特性的菌株,并對飼喂益生菌的線蟲體內(nèi)與壽命等表性特征相關(guān)的酶和蛋白進行轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析和探究,得到如下結(jié)果：1.利用高通量測序的方法獲得了采集自新疆5個不同地區(qū)的奶疙瘩樣品中細菌菌相的組成信息,并通過生物統(tǒng)計學(xué)分析的方法探討了其菌相組成的規(guī)律。五個傳統(tǒng)發(fā)酵奶疙瘩樣品中優(yōu)勢細菌菌群主要是鏈球菌屬Streptococcus,乳桿菌屬Lactobacillus,乳球菌屬Lactococcus,假單胞屬Pseudomonas。其中乳桿菌屬是除了RS1.1樣品之外的其他四個樣品中的優(yōu)勢菌。五個樣品中RS1.5的菌群多樣性最豐富,而RS1.1中細菌的分類比較單一,豐度最低。2.通過傳統(tǒng)的分離鑒定方法,本研究得到了奶疙瘩樣品中的可培養(yǎng)微生物20株,它們分別為：1株鼠李糖乳桿菌Lactobacillus rhamnosus R4、1株瑞士乳桿菌Lactobacillus helveticus S4、4株海氏腸球菌Enterococcus hirae H4、K4-8、K4-9和R5、1株唾液鏈球菌Streptococcus salivarius K4-7以及13株解淀粉芽孢桿菌Bacillus amyloliquefaciences B3、B5、B6、B9、R2、R7、K3-2、H3、I2、M3、X2、X4和Y2。3.鼠李糖乳桿菌Lactobacillus rhamnosus R4、瑞士乳桿菌Lactobacillus helveticus S4、海氏腸球菌Enterococcus hirae H4、K4-8、K4-9和R5均表現(xiàn)出了良好的耐酸耐膽鹽特性以及對模擬胃腸液中的耐受性。其中,L.rhamnosus R4的抑菌、疏水性、共聚集作用尤為顯著。此外,L.rhamnosus R4還表現(xiàn)出了較好的抗氧化和降解膽固醇與甘油三酯的能力,可作為潛在益生菌株做進一步研究。4.建立了秀麗隱桿線蟲益生菌動物模型,并以大腸桿菌為對照,對線蟲的生命活動規(guī)律進行了評價。通過利用含有分離得到的6株益生菌的培養(yǎng)基飼喂線蟲,從而在壽命、產(chǎn)卵、運動、抗熱激和氧化應(yīng)激等方面進行研究。結(jié)果顯示,與對照組(E.coli OP50)相比,6株益生菌對線蟲表型產(chǎn)生了不同程度的影響。其中,L.rhamnosus R4表現(xiàn)出了顯著的延壽作用,對產(chǎn)卵量和運動能力的增強作用,以及在熱應(yīng)激和氧化應(yīng)激環(huán)境中良好的抵抗能力。此外,線蟲體內(nèi)SOD、CAT酶活力的上升以及MDA當(dāng)量的減少,說明了其可能的作用機理。本實驗為進一步深入研究乳酸菌的益生作用奠定了理論基礎(chǔ)。5.轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果顯示,L.rhamnosus R4飼喂的線蟲體內(nèi)共有196個基因的表達量發(fā)生了變化(其中48個基因上調(diào),158個基因下調(diào))。L.rhamnosus R4對線蟲體內(nèi)的內(nèi)分泌系統(tǒng)(Endocrine system)、細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)(signal transduction)以及免疫調(diào)節(jié)系統(tǒng)(Immune system)相關(guān)的代謝通路中關(guān)鍵酶編碼基因具有顯著激發(fā)作用。有4組代謝通路差異較顯著,分別為：胰島素信號通路(Insulin signaling pathway, Insulin/IGF-1)、細胞凋亡(FOXO signaling pathway)、絲裂原活化蛋白激酶信號通路(MAPK signaling pathway),細胞分化和腫瘤發(fā)生發(fā)展代謝通路(PI3K-Akt signaling pathway)。其中,胰島素信號通路中,1個關(guān)鍵酶編碼基因上調(diào)表達,4個關(guān)鍵酶編碼基因下調(diào)表達。由于Insulin/IGF-1信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑在人體內(nèi)也發(fā)揮著極其重要的調(diào)節(jié)作用,本研究為日后將L.rhamnosus R4開發(fā)為人類抗衰老相關(guān)的微生物制劑提供了重要理論依據(jù)。6.用實時熒光定量PCR對轉(zhuǎn)錄組學(xué)測序結(jié)果進行了驗證,結(jié)果表明,L.rhamnosus R4顯著提高了sod-3、hsp-16.2、ctl-1和daf-16的轉(zhuǎn)錄水平,表明在氧化應(yīng)激條件下,L.rhamnosus R4不僅刺激了線蟲體內(nèi)清除自由基的基因sod-3的表達,而且顯著上調(diào)了熱激蛋白hsp-16.2的表達。此外,飼喂L.rhamnosus R4的線蟲,其體內(nèi)daf-2和sir-2.1的基因表達量顯著下調(diào),表明L.rhamnosus R4對線蟲的延壽作用可能依賴于Insulin/IGF-1信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,這些結(jié)果與轉(zhuǎn)錄組學(xué)測序結(jié)果相吻合。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TS201.3

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本文編號：2297610