降尿酸乳酸菌的筛选及其潜在机制研究

近年来,高尿酸血症发病率在全球范围内呈上升趋势,通过乳酸菌降低体内尿酸含量为高尿酸血症的防治提供了一种新途径。乳酸菌主要通过两种方式降低尿酸含量:抑制尿酸的生成以及对已经形成的尿酸进行分解。但目前对于乳酸菌降尿酸两种途径的作用机制并不清晰。因此本文以分离自内蒙古呼伦贝尔市传统发酵乳中的26株乳酸菌为研究对象,分别通过黄嘌呤氧化酶抑制试验以及降尿酸试验筛选出具有抑制尿酸形成及降尿酸作用的乳酸菌,在此基础上,对相关菌株在发酵乳制品中的应用进行了研究。主要研究结果如下:(1)以抑制尿酸生成为目的,采用紫外分光光度法筛选出6株抑制黄嘌呤氧化酶作用较强的乳酸菌,结果表明6株乳酸菌(Lactiplantibacillus plantarum HN2-3、Lactobacillus helveticus M1-1、L.helveticus M1-2、Lacticaseibacillus rhamnosus N1-4、L.plantarum N2-4、Streptococcus thermophilus ST0)的死、活菌菌悬液、胞内物(cell-free intracellular extract,CFE)及胞外分泌物(cell-free excretory supernatant,CFS)对黄嘌呤氧化酶抑制作用较强。其中L.plantarum HN2-3、L.helveticus M1-1、L.rhamnosus N1-4以及L.plantarum N2-4的胞外分泌物对黄嘌呤氧化酶的抑制作用显著高于胞内物(P<0.05);S.thermophilus ST0的死、活菌胞内物和胞外分泌物无显著性差异(P>0.05);L.helveticus M1-2的活菌胞外分泌物与胞内物黄嘌呤氧化Epigenetics抑制剂酶抑制能力无显著性差异(P>0.05);以上结果表明不同乳酸菌的成分对黄嘌呤氧化酶的抑制存在差异性。进一步发现无论乳酸菌是否存活,6株菌的菌悬液、胞外分泌物及胞内物对羟自由基、超氧阴离子及DPPH(1,1-二苯基-2-三硝基苯肼)自由基均具有不同程度的immune recovery清除作用。乳酸菌活菌的黄嘌呤氧化酶抑制活性与抗氧化活性呈正相关,但死菌的黄嘌呤氧化酶抑制与抗氧化性不存相关性。(2)以探究乳酸菌对尿酸的分解作用为目的,采用高效液相色谱法筛选出具有降尿酸作用的 5 株乳杆菌,结果表明L.rhamnosus N1-2、L.rhamnosus N1-5、L.helveticus LH3、L.helveticus T1(1)-1、获悉更多Lactobacillus paracasei LP4 降尿酸能力较强,分别为 41.96%、42.5%、44.18%、46.22%和37.33%。对这5株菌降尿酸的机理进行研究发现,活菌降尿酸效果显著高于死菌(P<0.05),但活菌细胞破碎液与死菌细胞破碎液之间降尿酸效果相似且显著高于活菌(P<0.05),进一步对细胞破碎液成分分析发现5株菌降尿酸作用与细胞壁及胞外物等成分无明显关系,同时也与人们普遍认为的起关键作用的胞内尿酸酶的活性没有明显关系,通过验证发现与细胞膜存在紧密的关联性。(3)对于上述筛选出的11株乳酸菌进行进一步应用,测定了具有降尿酸及黄嘌呤氧化酶抑制作用乳酸菌的发酵特性,结果表明S.thermophilus ST0分别与L.helveticus LH3、L.paracasei LP4、L.helveticus M1-1、L.helveticus M1-2 复配发酵,均在10 h内到达发酵终点,酸度分别为74、80、80、70°T;后熟12 h后pH分别为 4.34、4.33、4.36、4.39;活菌数分别为 8.61、8.89、8.6、8.38Lg CFU/mL;持水力后熟后显著增加为 68.84%、65.23%、67.39%、61.13%;粘度分别为 2638、2862、3302、1858 mPa.s;硬度为 48.32、40.05、42.19、35.93 g;稠度分别为 339.3、310.04、343.44、277.7 g-s;内聚性分别为-14.02、-45.02、-43.27、-21.33 g。4组复配发酵乳感官评价得分较高,具有较好的发酵特性,可作为潜在的功能性产品。