基于食物逆境因素筛选脱除苯并芘双歧杆菌菌株的研究

发布时间：2020-06-15 00:13

【摘要】：苯并芘(B[a]P)污染食品是人类接触苯并芘的主要途径。它也是一种研究最多的多环芳烃(PAH)化合物,广泛存在于环境和食品中。作为著名的益生菌,乳酸菌(LAB)菌株已在相关的食物用于致癌污染物的清除中。部分报道指出,一些LAB菌株有可能对某些致癌化合物具有抗致癌作用,并通过稳定的物理结合来消除它们。因此,基于上述猜想,我们开展了利用双歧杆菌脱出食物环境中的苯并芘的研究,主要结果如下:1.本文的第一部分,系统综述了不同LAB菌株去除B[a]P的物理结合机理。已发表的工作数据表明,LAB菌株与B[a]P的结合是通过物理方式完成的。细胞壁肽聚糖是关键的结合部位,这种结合的有效性与LAB菌株和pH等因素相关。无论是体外的水介质条件,还是基于体内的动物模型、胃肠道模型和食物系统研究,乳杆菌、双歧杆菌、片球菌和链球菌等菌株都展现了不同的B[a]P结合和清除效果。进一步的比较表明,非乳酸菌菌株与乳酸菌菌株的B[a]P去除效果是不同的。我们的结论是,LAB菌株在B[a]P的去除方面具有高效的效率,且没有毒性作用和潜在的不良健康影响。2.本文的第二部分,系统对株双歧杆菌菌株开展了与B[a]P的结合研究,其中双歧杆菌菌株Bi-04、HN019和BY12与B[a]P的结合率最高。进一步的,评价了不同食品加工中的应激因子(酸、洗涤剂、氧化物、碱性、酶、渗透和热)对双歧杆菌菌株结合B[a]P效率的影响。结果表明,在酸与三氯乙酸(TCA)逆境下,双歧杆菌菌株与B[a]P的结合呈正相关关系。热胁迫处理表明,双歧杆菌活细胞与死细胞在结合B[a]方面并无显著差异。不同食物中逆境条件影响双歧杆菌菌株与B[a]P结合的效果也被总结。3.本文的第三部分,系统研究了双歧杆菌细胞肽多糖及其不同功能组分与苯并芘的结合效果,评价了不同逆境因子(酸、热、碱、氧化、渗透、酶、洗涤剂等因素)对双歧杆菌细胞各组分与B[a]结合的影响。同时,结合高效液相色谱(HPLC)数据和傅里叶变换红外光谱(FTIR)阐释了双歧杆菌菌株与B[a]p的结合机制。结果表明,经苯处理后,双歧杆菌肽聚糖-B[a]p复合物是高度稳定的。所有株双歧杆菌中,来自婴儿双歧杆菌菌株BY12的细胞肽多糖展现出了最好的B[a]p结合效果。采用FTIR光谱数据作为不同逆境因子(酸、碱、热、氧化、渗透、洗涤剂和酶因子)的指标显示,双歧杆菌细胞壁肽聚糖结合B[a]p的主要官能团为C-O、OH和NH,且食品中的逆境条件会通过作用C-O官能团来诱导双歧杆菌结合苯并芘。综上,技术上提高双歧杆菌细胞的抗逆性将有助于提升其对苯并芘的结合能力,因为不同的因素会显著影响益生菌株的表现。我们的工作结果表明,长双歧婴儿亚种BY12菌株表现出了良好的苯并芘结合效果,未来或许可以作为一种生物制剂来清除人类食物和动物饲料中的苯并芘。
【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS201.3

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