巴氏杀菌牛源乳铁蛋白对免疫的调节作用

发布时间：2020-11-20 18:15

　　 婴儿出生时肠道发育尚未成熟,肠道免疫发育缓慢,这种肠道发育不成熟使得他们更容易感染各种病症,如坏死性小肠结肠炎等。母乳含有多种生物活性成分,有助于婴儿肠道正常生长和发育,其中一种重要的组分是乳铁蛋白。乳铁蛋白(lactoferrin,LF)在经消化道酶水解作用下会释放具有生物活性的肽段——乳铁蛋白素(lactoferricin,Lfcin)。研究表明,乳铁蛋白具有抵抗真菌和病菌感染、减缓炎症反应、抗癌及提高机体的免疫调节的能力,尤其在促进肠道免疫方面具有显著作用。现阶段包括我国在内的许多国家均已将乳铁蛋白作为婴儿配方奶粉的重要添加组成分。近两年,巴氏杀菌奶开始进入我国消费者视线,以其最大程度保持了鲜奶的营养、风味及生物活性成分等特点越来越受到人们的关注。探究不同热处理条件对乳铁蛋白免疫活性的影响,确立保持乳铁蛋白生物活性的最佳巴氏杀菌参数,并探讨其有效提高婴儿免疫力的剂量,为现代乳制品加工技术更科学和精准的发展提供新证据。本研究以鲜牛乳来源的乳铁蛋白(bovine lactoferrin,bLF)为原料,通过体外细胞实验,探究乳铁蛋白对大鼠小肠隐窝上皮细胞(IEC-6)在增殖、周期、凋亡和周期相关基因表达等方面的影响,以此确定在体外环境下,乳铁蛋白的最佳热处理条件及剂量范围。根据体外实验所得数据,结合母乳常乳中乳铁蛋白的含量,选定恰当的高中低剂量,灌胃SD雄性大鼠,通过血液免疫和肠道免疫各项指标评估,探究最佳热处理条件对乳铁蛋白免疫活性的影响。确定适当的加工工艺及添加范围。实验结果表明:(1)在体外细胞实验中,巴氏杀菌后牛乳铁蛋白均可通过增加IEC-6细胞与周期相关基因cyclin B1、CDK1和cyclin E1的表达水平,降低p21的表达水平,从而调节细胞周期分布,增加IEC-6细胞在G_2/M期和S期的分布,降低细胞在G_0/G_1期的分布,促进IEC-6细胞增殖,减缓细胞凋亡。72℃/15s和85℃/15s均可最大化保留乳铁蛋白的免疫活性,体外促进婴儿肠道免疫的最佳剂量为0.1 mg/mL。(2)在动物灌胃实验中,两种处理方式下(未经热处理和85℃/15s)的牛源乳铁蛋白均对血液免疫和肠道免疫具有调节作用,可增强机体免疫。乳铁蛋白可以增加大鼠血清中IL-2、IL-4、IFN-γ、IgM的分泌量,上调大鼠血清中IFN-γ/IL-4比值,维持Th1和Th2型细胞因子的动态平衡。通过降低大鼠血清中DAO的活性,增加大鼠结肠中sIgA分泌量,增加大鼠结肠Occludin与ZO-1基因的表达量,乳铁蛋白能够降低大鼠肠粘膜通透性,提高大鼠肠道屏障功能和免疫功能;(3)综合血液免疫和肠道免疫各项指标表明,85℃/15s的热处理方式对乳铁蛋白的免疫活性基团无显著破坏作用,灌胃剂量60 mg/kg·BW免疫调节效果最佳。巴氏灭菌虽可部分损伤乳铁蛋白的免疫活性基团,但不能使其生物活性降低。巴氏杀菌85℃/15s是保留生鲜乳中免疫蛋白免疫活性的最佳杀菌条件。(4)随着灌胃时间的增加,调节作用更加显著。表明乳铁蛋白对于机体的免疫调节作用是一个长期的过程。巴氏杀菌85℃/15s是保留生鲜乳中免疫蛋白免疫活性的最佳杀菌条件,这为现阶段乳制品加工工艺参数设计以及营养补充剂添加量提供理论依据,同时又引导了国内本土生鲜奶产品的发展方向。
【学位单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TS252.1
【部分图文】：

东北农业大学工学硕士学位论文果与分析体外细胞实验结果 巴氏杀菌后的牛源乳铁蛋白水解液对 IEC-6 细胞增殖的影响照实验设计，根据母乳常乳中的乳铁蛋白含量 1 g/L 为上限，实验初期浓度选 mg/mL 中几个关键点浓度，进行尝试。结果显示细胞增殖浓度以 0.1 mg/mL 为分小于 0.1 mg/mL 时，细胞增殖率逐渐增大，当浓度大于 0.1 mg/mL 时，细胞增趋势。最终选定最佳浓度范围为 0-0.1 mg/mL，选择几个关键点浓度进行试验围下培养 24 和 48 h 细胞增殖率，24 h 细胞增殖情况结果如图 3-1 所示。

*与相应浓度下未热处理乳铁蛋白组比较，差异显著（P＜0.05）图 3-2 不同浓度乳铁蛋白水解液刺激 IEC-6 细胞 48 h 细胞增殖情况Figure 3-2 Effects of lactoferrin hydrolyzate after pasteurization on proliferationof IEC-6 cells for 48 h图 3-1 和 3-2 所示结果，4 种处理条件下的乳铁蛋白，刺激 IEC-6 细胞 24 和 48大致相同。随着乳铁蛋白水解液浓度的升高，IEC-6 细胞增殖率逐渐升高，且在浓度为 0.1 mg/mL 时，细胞的增殖率达到最大。当浓度在 0.1 mg/mL 以上时降趋势。同巴氏杀菌条件对 IEC-6 细胞增殖影响方面，与未热处理的牛源乳铁蛋白水解 63℃/30min 外，其他 2 种加热处理方式对乳铁蛋白的免疫活性没有显著地5），尤其是 85°C/15s 的巴氏杀菌方式，细胞培养 48 h 后，基本与未热处理的牛殖 IEC-6 细胞效果持平，在水解液浓度为 0.02 mg/mL 和 0.08 mg/mL 条件下，处理组。由此可知，巴氏杀菌并没有使乳铁蛋白的免疫活性基团完全失活，4 的乳铁蛋白水解液最佳增殖剂量均为 0.1 mg/mL。巴氏杀菌后的牛源乳铁蛋白水解液对 IEC-6 细胞周期的影响实验设计，采用最佳细胞增殖浓度 0.1 mg/mL 的 4 种处理方式下的乳铁蛋白水

图 3-3 不同巴杀条件下的乳铁蛋白水解液刺激 IEC-6 细胞 24 h 周期图例Figure 3-3 Cell cycle legends of lactoferrin hydrolysate under different pasteurizationconditions stimulated IEC-6 cell for 24 h验采用浓度为 0.1 mg/mL 的牛鲜乳来源乳铁蛋白水解液作用 IEC-6 细胞 24 h 后行流式检测。结果如表 3-1 所示。表 3-1 浓度为 0.1 mg/mL 的乳铁蛋白水解液作用 24 h 对 IEC-6 细胞周期的影响ble 3-1 Effects of 0.1 mg/mL lactoferrin hydrolysate under different pasteurization oncycle of IEC-6 cells for 24 h处理条件 细胞周期（%）G0/G1G2/M+S空白组 85.84±3.52a14.16±3.53d未热处理组 61.44±2.54d38.56±2.54a63℃/30min 71.28±1.57b28.72±1.56c72℃/15s 67.80±1.96bc32.20±1.97bc85℃/15s 63.80±1.80cd36.20±1.80ab小写字母不同，表示各组差异显著（P＜0.05）。
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本文编号：2891802