中科嘉亿新获专利--一种可合成尿石素A的干酪乳酪杆菌JYLC-109

作者:超级管理员2024-09-14

背景技术

患者运动损伤或术后,通常会减少负重和活动,肌肉不收缩会快速出现废用性肌肉萎缩。废用性肌肉萎缩的病理改变表现为肌纤维的横截面积缩小、纵向挛缩,大大影响肌肉的延展性,肌肉弹性变差。废用性肌肉萎缩是可逆的,但是康复训练介入不及时、训练方法错误会大大降低肌力恢复的效率。此时,可通过物理治疗来激活废用肌肉,如电疗、按摩推拿、针灸等,可以帮助促进血液循环,加强肌肉收缩能力,有助于肌肉恢复。但是,物理治疗计划通常需要在训练有素的物理治疗师的指导下进行,人工费用和治疗成本较高。

尿石素A(Urolithin‑A,Uro‑A)由肠道菌群生成,是存在于石榴和其他水果、坚果中的化合物—鞣花单宁(Ellagitannins,EA)的一种天然代谢产物,但多数人单从食物中难以获得足量的此种特殊营养物质。研究显示,Uro‑A可通过刺激线粒体自噬来增进线粒体功能,改善肌肉功能,提高肌肉力量和耐力。但是,有关具有转化EA产生Uro‑A能力的菌株的相关报道较少,仍需进一步开发。

为了进一步开发具有转化EA产生Uro‑A能力的菌株,本发明提供一种可合成尿石素A的干酪乳酪杆菌JYLC‑109及其菌剂和应用。

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功能菌株动物实验

选取50只7周龄的Wistar雄性大鼠,分为正常对照组(NC组,n=10)和模型组(n=30),模型组采用关节固定的方式进行造模,以此模型诱导废用性肌肉萎缩。随机将造模成功的大鼠分为3组,分别是模型对照组(MC组,n=10)、运动训练组(ST组,n=10)、干酪乳酪杆菌JYLC-109治疗组(JYLC-109组,n=10)。正常对照组不进行任何干预;模型对照组于3周后去除固定装置后,不进行任何干预;运动训练组于3周后去除固定装置后,每天定时将大鼠放置于大鼠跑步机上,采用16m/min的速度强制运动20min;干酪乳酪杆菌JYLC-109治疗组于3周后去除固定装置后,每天灌胃2g干酪乳酪杆菌JYLC-109菌剂(活菌数1X10cfu/g)。实验期间,所有大鼠均正常饲喂,饲料中添加非浓缩还原石榴汁,每天饲喂10mL。

1.干酪乳酪杆菌JYLC‑109对大鼠四肢抓力的影响

在干预后的第0、15、30天采用推拉力仪测量各组大鼠四肢抓力,峰值记录为仪表在单次拉动过程中捕获的最大瞬时读数。在每个实验阶段,每只动物获得3个单独的测量值。实验共重复3次,每次之间休息2分钟。记录并收集单个测量值的平均值,数据以每只大鼠重复3次的平均值表示。实验数据如表2所示,单位均为N。

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如表所示,造模三周后,MC组、ST组和JYLC-109组大鼠四肢抓力与NC组大鼠四肢抓力均存在显著差异(P<0.05),表明造模三周对大鼠造成了不同程度的肌力下降。干预15天后,大鼠的肌力有着不同程度的增长,MC组增加了0.64N,ST组增加了0.87N,JYLC-109组增加了1.46N,三组肌力增长存在显著性差异(P<0.05);干预30天后,JYLC-109组较其他组的肌力增长更为显著,表明JYLC-109可以有效帮助废用性肌肉萎缩的四肢抓力恢复。

2.干酪乳酪杆菌JYLC‑109对大鼠腓肠肌横截面积的影响

将干预30天后的实验大鼠采用颈椎脱臼的方法处死,迅速完整的取出完整的左后肢腓肠肌,用吸水纸吸干水分后用4%多聚甲醛固定,用于HE染色切片,计算腓肠肌横截面积,实验结果如表所示。

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如表所示,ST组、JYLC-109组的腓肠肌横截面积与MC组有显著差异,表明运动训练或者饲喂干酪乳杆菌JYLC-109均可以提高模型大鼠的腓肠肌横截面积,有助于改善废用性肌肉萎缩,且JYLC-109对腓肠肌横截面积的提高效果显著大于运动训练。

3.干酪乳酪杆菌JYLC‑109对大鼠腓肠肌SOD活性的影响

将剥离的大鼠左后肢腓肠肌用PBS清洗后拭干,用匀浆器将组织充分匀浆,2500r/min离心10min,取上清液采用超氧化物歧化酶测试盒进行SOD活性测定,实验结果如表4所示。

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如表所示,与NC组相比,MC组的SOD活性显著下降(P<0.05)。经过干预后,ST组和JYLC-109组SOD活性显著高于MC组,且两组之间存在显著性差异,表明动训练或者饲喂干酪乳杆菌JYLC-109均可以提高模型大鼠的腓肠肌SOD活性,有助于改善废用性肌肉萎缩。