轉(zhuǎn)nisI基因植物乳桿菌Lactobacillus plantarum 590對(duì)SD大鼠腸道健康的影響研究
本文選題:轉(zhuǎn)基因微生物 + 食用安全 ; 參考:《江南大學(xué)》2011年博士論文
【摘要】:微生物在食品中的應(yīng)用可以追溯到幾千年之前。如今,微生物在食品相關(guān)生產(chǎn)加工過(guò)程中扮演的角色越來(lái)越重要。轉(zhuǎn)基因技術(shù)在微生物中的應(yīng)用使轉(zhuǎn)基因微生物新品種應(yīng)運(yùn)而生。不同的轉(zhuǎn)基因微生物可以優(yōu)化提升微生物原有的優(yōu)良品質(zhì),能夠滿足人們某一方面的特殊需求,這無(wú)疑擴(kuò)大了微生物的應(yīng)用范圍,降低了生產(chǎn)成本。然而,轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品畢竟是一種人工的新產(chǎn)品,人們對(duì)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的食用安全從轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品誕生之日起就存在疑慮。目前,針對(duì)轉(zhuǎn)基因微生物系統(tǒng)、完善、實(shí)用的食用安全評(píng)價(jià)體系還沒(méi)有出臺(tái),使得轉(zhuǎn)基因微生物的市場(chǎng)化受到限制。因此,開展轉(zhuǎn)基因微生物的食用安全性研究,建立系統(tǒng)完善的評(píng)價(jià)體系成為當(dāng)前急需解決的任務(wù)。這對(duì)于促進(jìn)轉(zhuǎn)基因微生物規(guī)范發(fā)展,進(jìn)一步擴(kuò)大微生物的實(shí)際應(yīng)用范圍具有重要意義。 本課題以轉(zhuǎn)nisI基因植物乳桿菌Lactobacillus plantarum 590(Lp590)為研究對(duì)象,以非轉(zhuǎn)基因的親本植物乳桿菌Lp為對(duì)照,根據(jù)微生物自身特點(diǎn),結(jié)合已有的對(duì)轉(zhuǎn)基因植物的評(píng)價(jià)模型,而又不拘泥于已有的其他轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全評(píng)價(jià)模式,從體外耐受性質(zhì)、亞慢性毒性喂養(yǎng)、腸道相關(guān)免疫、基因水平轉(zhuǎn)移等對(duì)機(jī)體有重要影響的作用過(guò)程及影響因素進(jìn)行了研究。本論文通過(guò)全方位、較系統(tǒng)的研究,旨在探索完善、系統(tǒng)、實(shí)用的轉(zhuǎn)基因微生物的食用安全評(píng)價(jià)模型,為轉(zhuǎn)基因微生物大規(guī)模的開發(fā)利用奠定基礎(chǔ)。 對(duì)轉(zhuǎn)基因植物乳桿菌Lp590體外耐受性質(zhì)進(jìn)行了研究。與Lp菌株相比,對(duì)乳酸鏈球菌素(nisin)的耐受性試驗(yàn)結(jié)果表明:Lp590確實(shí)能夠耐受較高濃度的nisin,并且Lp590與Lp的生長(zhǎng)特性相似。對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中可能遇到的極端環(huán)境如,低溫(4℃)和較高濃度乙醇時(shí)Lp590表現(xiàn)出與Lp相似的耐受性質(zhì),而且對(duì)于高溫(52℃)、較高濃度過(guò)氧化氫和氯化鈉三種環(huán)境的耐受性Lp590還要優(yōu)于Lp。體外模擬胃腸道消化的結(jié)果表明,Lp590與Lp相似,都能耐受胃腸道環(huán)境。以上結(jié)果表明,基因改造沒(méi)有對(duì)Lp590體外性質(zhì)產(chǎn)生負(fù)面影響,Lp590有多種適合工業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)良特性。這些結(jié)論的獲得也為之后通過(guò)動(dòng)物喂養(yǎng)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)基因植物乳桿菌Lp590的食用安全提供了可能。 對(duì)SD大鼠進(jìn)行了亞慢性毒性喂養(yǎng)試驗(yàn)。結(jié)果表明,與灌喂Lp相比,灌喂Lp590 28天后大鼠生長(zhǎng)狀態(tài)良好;體重、進(jìn)食正常;血液、尿液各項(xiàng)指標(biāo)正常;常規(guī)病理切片無(wú)特異性毒性變化;Lp590與親本Lp相似,對(duì)空腸粘膜結(jié)構(gòu)有顯著改善。一系列結(jié)果都表明,Lp590與菌Lp對(duì)機(jī)體有相似的影響,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因成分對(duì)大鼠機(jī)體產(chǎn)生不利于健康的影響。 對(duì)糞便這一對(duì)腸道健康有重要影響的代謝指標(biāo)進(jìn)行了較全面的研究。平板計(jì)數(shù)和定量PCR兩種方法對(duì)糞便主要菌群的研究表明,灌喂Lp590與Lp相似,都能促進(jìn)腸道有益菌的增加抑制有害菌的增長(zhǎng),起到整腸作用。灌喂Lp590與Lp后,糞便主要酶活、糞便主要短鏈脂肪酸(SCFA)、糞便pH值及糞便水分含量的變化相似。從研究結(jié)果來(lái)看,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因成分改變Lp590對(duì)機(jī)體的益生作用。 用免疫組化、定量PCR和ELISA等方法對(duì)反映腸道滲透性、腸道粘膜免疫及機(jī)體整體免疫和抗氧化能力的相關(guān)研究表明,灌喂Lp590和Lp后,腸道滲透性降低;腸道粘膜免疫增加;機(jī)體抗氧化能力增強(qiáng)。Lp590表現(xiàn)出與Lp相似的對(duì)機(jī)體的有益作用,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)因外源基因轉(zhuǎn)入而對(duì)機(jī)體產(chǎn)生副作用。 設(shè)計(jì)特異的引物,對(duì)血液、肌肉、肝臟、脾臟及腎臟組織器官進(jìn)行了PCR檢測(cè)。結(jié)果沒(méi)有在上述相關(guān)組織器官中發(fā)現(xiàn)外源基因成分。 通過(guò)一系列試驗(yàn),結(jié)果沒(méi)有發(fā)現(xiàn)Lp590因?yàn)橥庠椿蜣D(zhuǎn)入對(duì)機(jī)體產(chǎn)生不利影響,而且Lp590與Lp都對(duì)機(jī)體健康有改善作用。本研究首次對(duì)轉(zhuǎn)基因微生物進(jìn)行了針對(duì)腸道健康的食用安全評(píng)價(jià)。 本課題首次提出了腸道健康是反映微生物對(duì)機(jī)體健康影響的主要標(biāo)志。在具體評(píng)價(jià)過(guò)程中,課題抓住微生物的特點(diǎn),從體外耐受到對(duì)腸道健康的重點(diǎn)評(píng)價(jià)思路,圍繞重點(diǎn),多角度分析,突出了對(duì)轉(zhuǎn)基因微生物食用安全評(píng)價(jià)重點(diǎn),建立了關(guān)于腸道健康的系統(tǒng)、完善、實(shí)用的轉(zhuǎn)基因微生物食用安全評(píng)價(jià)體系,為轉(zhuǎn)基因微生物的規(guī)范提供科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)方法。這必將為轉(zhuǎn)基因微生物大規(guī)模的科學(xué)的開發(fā)利用和商業(yè)化奠定基礎(chǔ),并對(duì)進(jìn)一步擴(kuò)大微生物的實(shí)際應(yīng)用范圍具有重要指導(dǎo)意義。
[Abstract]:The application of micro - organisms in food can be traced back to thousands of years . Nowadays , the role of microbe in food - related production is more and more important .
In this paper , we studied the effect and influencing factors of transgenic plants in vitro tolerance , subchronic toxicity feeding , intestinal related immunity , gene level transfer and so on .
Lp590 has a similar tolerance to Lp , and Lp590 has a similar tolerance to Lp . The results show that Lp590 has no negative effect on the in vitro properties of Lp590 , and Lp590 has many excellent properties suitable for industrial production .
The results showed that Lp590 had a similar effect on the structure of jejunum . Lp590 had a similar effect on the structure of jejunum mucosa .
The results showed that Lp590 and Lp were similar to Lp , which could promote the growth of intestinal beneficial bacteria and inhibit the growth of harmful bacteria .
By means of immunohistochemistry , quantitative PCR and ELISA , the effects of Lp590 and Lp on intestinal permeability , intestinal mucosal immunity and body immunity and anti - oxidation ability showed that the intestinal permeability decreased after Lp590 and Lp were fed . The immunity of intestinal mucosal immunity increased , and the anti - oxidation ability of organism increased . Lp590 showed a similar beneficial effect on organism and found no side effect on organism due to the transfer of exogenous gene .
Specific primers were designed to detect the organs of blood , muscle , liver , spleen and kidney .
Through a series of experiments , it was found that Lp590 has no adverse effect on organism because of exogenous gene transfer , and Lp590 and Lp have an improved effect on organism health .
This paper first puts forward the main marker of the influence of microorganism on organism ' s health . In the process of specific evaluation , the subject grasps the characteristics of microorganism , from outside tolerance to the key evaluation method for the health of the intestinal tract . The key point and the multi - angle analysis indicate that the safety evaluation system of the transgenic microbe edible safety is emphasized , and the scientific standard method is provided for the regulation of the transgenic microbe . This will surely lay the foundation for the large - scale development and utilization of the transgenic microbe and the commercialization . It will be of great significance to further expand the practical application range of the microorganism .
【學(xué)位授予單位】:江南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2011
【分類號(hào)】:TS201.3;R371
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1947513
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