人腸道微生態(tài)恒化器模擬系統(tǒng)建立.pdf

1、殘留在動物可食性組織中的抗菌藥物被人體攝入后，可能對人體腸道菌群產(chǎn)生諸多不良影響，如選擇出耐藥的腸道菌群或使腸道細(xì)菌耐藥性增強(qiáng)，破壞腸道菌群的屏障作用，改變腸道菌群代謝活性等，從而對人類健康構(gòu)成巨大威脅。在國際上，抗菌藥殘留對人體腸道菌群影響的安全性評價研究日漸成為熱點。但國內(nèi)由于缺乏被國際組織普遍認(rèn)可的評價模型，該領(lǐng)域的研究工作進(jìn)展緩慢。本研究利用細(xì)菌連續(xù)培養(yǎng)的恒化器原理，通過對稀釋率和轉(zhuǎn)入連續(xù)培養(yǎng)時間兩方面條件的摸索和優(yōu)化，建立了人

2、腸道微生態(tài)恒化器模擬系統(tǒng)。該模擬系統(tǒng)是國際組織推薦的兩大類模型之一，其建立將會促進(jìn)國內(nèi)外該領(lǐng)域的研究，對保障人類食品和醫(yī)學(xué)安全具有極其重要的意義。 本研究選用擬桿菌-膽汁-七葉苷瓊脂培養(yǎng)基、BBL瓊脂培養(yǎng)基、伊紅美蘭瓊脂培養(yǎng)基和腸球菌選擇性培養(yǎng)基，分別分離計數(shù)人糞便中四種優(yōu)勢代表菌(脆弱擬桿菌、雙歧桿菌、大腸桿菌和腸球菌)。建立糞便中三種主要短鏈脂肪酸(SCFA，即乙酸、丙酸和丁酸)濃度測定的氣相色譜方法。將50mL(20％)的

3、新鮮糞便懸液接種于發(fā)酵罐中，厭氧條件下分批培養(yǎng)，定時取樣，采用平板稀釋計數(shù)法記錄培養(yǎng)液中四種優(yōu)勢代表菌的數(shù)目，繪制其分批培養(yǎng)的菌體生長曲線，計算對數(shù)生長期。在此基礎(chǔ)上，以培養(yǎng)液中四種優(yōu)勢代表菌數(shù)目和三種主要的短鏈脂肪酸濃度為監(jiān)測指標(biāo)，優(yōu)化連續(xù)培養(yǎng)工藝，包括稀釋率(0.05h-1、0.07h-1和0.09h-1)和轉(zhuǎn)入連續(xù)培養(yǎng)的時間(第5h、第7h和第9h)，建立人腸道微生態(tài)恒化器模擬系統(tǒng)。在優(yōu)化后的培養(yǎng)條件下進(jìn)行為期30d的試驗，進(jìn)一步

4、評價所建立的模擬系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。 分批培養(yǎng)顯示，四種優(yōu)勢菌的對數(shù)生長期不盡相同，但都包含了第3-8h。在0.07h-1的條件下，系統(tǒng)在連續(xù)培養(yǎng)的前14d達(dá)到了穩(wěn)態(tài)，因此0.07h-1為相對較合適的稀釋率。第7h轉(zhuǎn)入連續(xù)培養(yǎng)時，系統(tǒng)較其他兩個條件更早達(dá)到了穩(wěn)態(tài)，且穩(wěn)態(tài)時系統(tǒng)中的菌群數(shù)量和SCFA濃度也最高，因此第7h為相對較合適的轉(zhuǎn)入連續(xù)培養(yǎng)的時間。30d試驗顯示，在第9-30d的系統(tǒng)中，四種代表菌的數(shù)量和三種SCFA的濃度

5、變化差異均不顯著，系統(tǒng)培養(yǎng)條件(如溫度、攪拌速度、pH值等)的穩(wěn)定性也較好。模擬系統(tǒng)在達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，其培養(yǎng)體系中的四種優(yōu)勢菌數(shù)量和三種SCFA濃度與接種前的糞便相比略有下降，但均在報道的健康人正常的生理參數(shù)范圍內(nèi)。 上述試驗結(jié)果表明，本研究通過對稀釋率和轉(zhuǎn)入連續(xù)培養(yǎng)時間等條件的摸索和優(yōu)化，成功建立了人腸道微生態(tài)恒化器模擬系統(tǒng)，系統(tǒng)具有較好的穩(wěn)定性和可靠性，能夠模擬健康人的腸道微生態(tài)環(huán)境。本研究首次從菌群數(shù)量和代謝物濃度兩個角度較全