本发明涉及生物和食品领域,具体涉及一种益生菌和其在促生长上的应用。
背景技术:
1、近年来,肠道微生物在人体健康中的作用受到广泛关注。研究发现,肠道微生物在宿主的免疫系统发育、营养物质吸收和代谢稳态维持中都发挥着至关重要的作用。
2、发育迟缓儿童通常表现为生长迟缓、发育落后和发病率高等。一些研究表明剖腹产或者奶粉哺育的儿童,因缺乏来自母体遗传的菌群,引发先天性体内菌群种类与数量低下,进而导致肠道菌群多样性下降、免疫力低下及生长迟缓等负面效应。肠道菌群紊乱与儿童生长迟缓有关。将营养不良儿童的菌群移植到无菌小鼠体内,能够使无菌小鼠体重下降,代谢紊乱。以上结果证明了微生物与营养不良之间的因果关系,也说明了通过调节肠道微生物组成对于人体代谢和生长状况具有积极作用。
3、益生菌是一类活性微生物,当摄入足量时,能够对宿主产生有益效应。目前有很多学者将益生菌用于促进动物的生长发育,一些益生菌例如嗜酸乳杆菌 lactobacillus acidophilus、屎肠球菌 enterococcus faecium和大肠杆菌 escherichia coli菌株在不同动物中都被独立证明可以促进生长,增加体重增加,防止病原体定植,并抑制肌肉萎缩。研究发现,益生菌能够通过产生淀粉酶等消化酶或b 族维生素来增强营养物质的代谢利用并提高饲料效率。也有研究表明,益生菌及其细胞壁成分能够通过改善外周组织的生长激素敏感性和增加igf-1的循环水平,进而促进慢性营养不良小鼠和果蝇的生长。益生菌补充是具备促进宿主生长的强力候选方案之一。
4、儿童生长与肠道菌群健康密切相关,荟萃分析发现,部分临床实验研究证明益生菌的添加能够提高0-59月龄的正常儿童的体重和身高,非临床环境中的研究结果也证明益生菌能够促进营养不良儿童的生长。目前多数益生菌的治疗聚焦于疾病儿童的生长,而关于评估益生菌对正常儿童生长发育影响的研究很少。
5、此外,受地理环境、遗传基因和饮食习惯等影响,全球各国人类的肠道菌群组成存在显著差异。研究发现中国人群肠道菌群的多样性显著高于西方人群,且两者在肠道优势菌群组成上也存在显著差异。这就使得进口的益生菌菌种并不一定完全适应中国人的肠道环境,可能会出现定植效率低甚至无有益效果的情况。
6、因此,开发出一株能够促进正常儿童生长发育,且更适宜中国人肠道菌群的益生菌有着重要的现实意义。
技术实现思路
1、由于不同区域的人群,肠道菌群组成存在差异显著。本技术旨在筛选出符合我国正常饮食或营养背景下新的促生长的益生菌菌株;通过检测该菌株在不同模式生物(果蝇、斑马鱼)幼体中的促生长效果,探究其在正常营养背景下对宿主生长发育的影响,填补国内外市场上的技术空白。
2、此外,本发明比较了不同营养背景下(正常蛋白水平、低蛋白水平)益生菌的作用效果,为益生菌的合理应用及下游产品的研制提供理论依据。
3、本发明旨在评估一株益生菌在不同动物模型中的促生长效果,并探究其作用机制,具体内容包括:
4、1.益生菌的分离鉴定及安全性评估
5、本发明从发酵食品中分离得到一株植物乳植杆菌 lactiplantibacillus plantarum。利用表型鉴定、分子生物学鉴定、系统进化分析确定菌株为植物乳植杆菌。益生菌在发挥其益生功能之前需要穿过胃肠道进行定植,本实验检测了菌株的耐酸耐胆盐能力,同时利用溶血平板和各类抗生素检测益生菌的耐药情况,确定其安全性。
6、2.益生菌对不同动物模型的促生长作用
7、本发明在正常营养背景下探究益生菌对不同模式动物生长性能的影响,检测果蝇的幼体大小、成蛹时间和羽化时间,斑马鱼的体重、体长和增重率。
8、3.益生菌在不同营养背景下对宿主生长的影响
9、益生菌在不同营养背景下的作用效果可能不同。本发明设置正常蛋白水平、低蛋白水平两种不同的营养背景,比较不同营养背景下益生菌的作用效果。
10、第一方面,本发明提供了植物乳植杆菌( lactiplantibacillus plantarum)hi188,其保藏号为cgmcc no.30250。
11、本发明还提供了包含植物乳植杆菌hi188的制剂。
12、所述包含植物乳植杆菌hi188的制剂为食品原料、益生菌菌粉、食品添加剂、饲料添加剂、药物、液态饮液、食品或保健品中的一种或几种。
13、所述包含植物乳植杆菌hi188的制剂,其为固态或液态制剂;其中,当所述制剂为液态制剂时,其包含1.0 × 105cfu ~ 1.0 × 1012cfu/ml量的植物乳植杆菌hi188;当所述制剂为固态形式时,其包含1.0×105cfu ~ 1.0×1012cfu/g量的植物乳植杆菌hi188。
14、所述包含植物乳植杆菌hi188的制剂,其还包含辅料,所述辅料包括菊粉、低聚果糖、脱脂乳粉、脱盐乳清粉、乳铁蛋白、酪蛋白磷酸肽或水解蛋黄粉中的一种或几种。
15、另一方面,本发明提供了植物乳植杆菌hi188在制备用于促进受试者生长的制剂或试剂盒中的用途。
16、在实施方案中,促进受试者生长的制剂或试剂盒中所述植物乳植杆菌hi188的量为1.0 × 105cfu ~ 1.0 × 1012cfu/ml或1.0 × 105cfu ~ 1.0 × 1012 cfu/g。
17、在本发明的具体实施方案中,所述植物乳植杆菌hi188或包含所述植物乳植杆菌hi188的制剂可以作为活性成分存在于试剂盒中;所述试剂盒是指包含所述活性成分的任何产品形式(例如保健品盒、药物盒等),其任选的还包括容纳装置、外包装和/或使用说明书。其中,所述使用说明书可用于提供所述活性成分的施用信息,例如施用量、施用频率,或者指示所述活性成分的用途,例如用于促进受试者体长或身高增加、促进受试者体重增加或促进受试者发育。
18、本发明还提供了包含植物乳植杆菌hi188的制剂在促进受试者生长中的用途。
19、在实施方案中,促进受试者生长包括:促进受试者体长增加、促进受试者体重增加、促进受试者发育中的一项或几项。
20、在实施方案中,受试者为果蝇、斑马鱼或哺乳动物。
21、在实施方案中,所述哺乳动物为小鼠或人。
22、在本发明中,所述正常蛋白是指用于维持生物体正常生长发育而摄入的现有技术常规的蛋白水平;所述低蛋白是指显著影响生物体正常生长发育的蛋白水平,例如低于正常蛋白的20%-60%的蛋白水平。
23、益生菌在功能性食品时代的开发和应用是当前的研究热点,满足了人们对食品功能化、健康化的需求。其中,基于益生菌的功能性产品受到广大群众的欢迎。本发明的有益效果在于:本发明不仅关注正常营养背景下益生菌对幼体的促生长作用,还关注不同营养背景下益生菌的效果,扩大了益生菌合理应用的范围,为人类开发促生长益生菌的研究提供重要参考价值;同时也为生长迟缓儿童提供了改善身高问题的方案,也为有着更高期望身高需求的正常儿童提供了更多的选择。