乳杆菌产γ-氨基丁酸能力分析及其发酵乳改善睡眠效果评价
发布时间：2021-01-20 19:53
由于生活压力的增加与各种疾病的影响,失眠已成为一个严重的健康问题并长期困扰着人们。虽然目前治疗失眠的药物种类很多,但均存在着不同程度的副作用。所以通过膳食疗法辅助改善睡眠具有广阔的应用前景。现有报道部分乳杆菌具有改善睡眠的作用,作为其代谢产物之一的γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid,GABA）也对镇静安神、改善睡眠有着良好效果。但是利用产GABA乳杆菌改善睡眠的报道相对较少。因此本研究对具有产GABA能力的乳杆菌株进行了筛选,探究了不同乳杆菌GABA的产量与其谷氨酸脱羧酶（glutamate decarboxylase,GAD）系统关键基因表达的相关性。利用上述菌株开发了富含GABA的发酵乳并对其生产过程进行了工艺优化。最后通过动物实验对乳杆菌及其GABA发酵乳的改善睡眠效果进行了功能评价。主要研究结果如下:首先利用高效液相色谱对68株乳杆菌产GABA能力进行了分析,最终筛选得到了14株产GABA的乳杆菌株。其中GABA产量最高的菌株为短乳杆菌DL1-11,产量为5072±280 mg/L。结合本研究GABA产量、基因组学调查和GAD系统基因扩增结果发现,产GABA的...
【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
γ-氨基丁酸的化学结构
8图 1-2 外源性 GABA 影响神经系统的潜在途径（摘自文献[78]）Fig.1-2 The underlying pathways of Exogenous GABAaffects the nervous system关于外源性 GABA 如何影响神经系统存在很多说法。现在的研究一般认为 GAB法通过血脑屏障（bloodbrainbarrier，BBB）[79,80]，但也有研究报道 GABA 可以穿BB[81-83]。有意思的是，还有研究发现 BBB 上的 BGT-1 蛋白可以参与 GABA 的转]。所以 GABA 能否通过 BBB 还需更加严格的实验来证明。而另一种说法认为 GAB能通过对肠道产生影响而间接发挥作用。胃肠道中有大量 GABAB受体，而 GABAAABAB受体可以调节小肠嗜铬细胞释放 5-HT。此外，由于迷走神经的传入神经元部有 GABAB受体大量表达，在接受到刺激后，迷走神经将信号传递到至 VLPO 区、核、蓝斑等结构，调节脑中神经递质的分泌，影响大脑功能[84]。GABA 受体还存在种免疫细胞中并参与免疫调节过程，例如一些炎症细胞因子释放，表明 GABA 也可过免疫调节途径发挥作用[85]。
1 绪论3 乳杆菌产 γ-氨基丁酸机制及筛选现状微生物中能产生 GABA 的菌种有很多，如乳酸菌（Lactic acid bacteria，LAB菌（Escherichiacoli）、假单胞菌（Pseudomonas）等，而包括乳杆菌在内的 LA是细菌中 GABA 的主要生产者。目前，已经报道了微生物中 GABA 的产生主腐胺的降解或谷氨酸的脱羧这两种途径。但腐胺降解途径在乳杆菌中并不常见杆菌中，GABA 由磷酸吡哆醛（pyridoxal5′-phosphate，PLP）依赖性的谷氨酸glutamatedecarboxylase，GAD）通过 L-谷氨酸的不可逆的 α-脱羧而合成，整个随着一个 H+的消耗，因此 GAD 系统与许多乳杆菌的耐酸性有关[87]。GAD 系谷氨酸脱羧酶、Glu/GABA 反向转运蛋白和转录调节因子组成。其中谷氨酸脱 GABA 的合成，Glu/GABA 反向转运蛋白负责将胞外的谷氨酸运输到胞内并将的 GABA 转移到细胞外。但并不是所有的乳杆菌都有 GAD，而有 GAD 的乳能存在 Glu/GABA 反向转运蛋白和转录调节因子缺失[86]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]慢性失眠的病因与临床诊疗研究进展[J]. 孙芸,张新军. 世界睡眠医学杂志. 2018(08)
[2]睡眠限制疗法结合通督调神针法在脑卒中睡眠障碍中的应用效果分析[J]. 吴辉丽. 亚太传统医药. 2017(07)
[3]富含γ-氨基丁酸食品的研究进展[J]. 马燕,段双梅,赵明. 氨基酸和生物资源. 2016(03)
[4]糙米发芽富集γ-氨基丁酸工艺优化的研究[J]. 康文瀚,田洪磊,程卫东,詹萍,王军,武强. 食品工业. 2016(05)
[5]迷走神经刺激调节睡眠的机制研究进展[J]. 王娴,刘爱华. 中风与神经疾病杂志. 2015(12)
[6]酸胁迫下短乳杆菌谷氨酸脱羧酶系统关键基因的表达及酶活性响应[J]. 彭春龙,黄俊,赵伟睿,胡升,梅乐和,姚善泾. 高校化学工程学报. 2015(02)
[7]天津市18岁及以上社区人群睡眠质量调查[J]. 谷岩,徐广明,尹慧芳. 中国心理卫生杂志. 2015(03)
[8]新资源食品——γ-氨基丁酸（GABA）的研究进展[J]. 梁恒宇,邓立康,林海龙,李颂,张丹. 食品研究与开发. 2013(15)
[9]济南市18岁及以上人群睡眠质量现状调查[J]. 吕晓敏,陈贞娥. 精神医学杂志. 2013(02)
[10]短乳杆菌的培养条件及高密度培养研究[J]. 任亚妮,车振明,金建,黄莉. 中国调味品. 2011(06)
博士论文
[1]功能性低聚糖对肠道细菌的影响及机制[D]. 毛丙永.江南大学 2015
硕士论文
[1]植物乳杆菌γ-氨基丁酸产量影响因素及代谢途径的研究[D]. 李理.东北农业大学 2015
[2]产γ-氨基丁酸乳酸菌的筛选及其功能性发酵酸奶的研制[D]. 贤乾隆.广西科技大学 2013
[3]产γ-氨基丁酸乳酸菌的筛选及作为酸奶发酵剂条件的研究[D]. 刘宁宁.东北农业大学 2010
本文编号：2989679
【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
γ-氨基丁酸的化学结构
8图 1-2 外源性 GABA 影响神经系统的潜在途径（摘自文献[78]）Fig.1-2 The underlying pathways of Exogenous GABAaffects the nervous system关于外源性 GABA 如何影响神经系统存在很多说法。现在的研究一般认为 GAB法通过血脑屏障（bloodbrainbarrier，BBB）[79,80]，但也有研究报道 GABA 可以穿BB[81-83]。有意思的是，还有研究发现 BBB 上的 BGT-1 蛋白可以参与 GABA 的转]。所以 GABA 能否通过 BBB 还需更加严格的实验来证明。而另一种说法认为 GAB能通过对肠道产生影响而间接发挥作用。胃肠道中有大量 GABAB受体，而 GABAAABAB受体可以调节小肠嗜铬细胞释放 5-HT。此外，由于迷走神经的传入神经元部有 GABAB受体大量表达，在接受到刺激后，迷走神经将信号传递到至 VLPO 区、核、蓝斑等结构，调节脑中神经递质的分泌，影响大脑功能[84]。GABA 受体还存在种免疫细胞中并参与免疫调节过程，例如一些炎症细胞因子释放，表明 GABA 也可过免疫调节途径发挥作用[85]。
1 绪论3 乳杆菌产 γ-氨基丁酸机制及筛选现状微生物中能产生 GABA 的菌种有很多，如乳酸菌（Lactic acid bacteria，LAB菌（Escherichiacoli）、假单胞菌（Pseudomonas）等，而包括乳杆菌在内的 LA是细菌中 GABA 的主要生产者。目前，已经报道了微生物中 GABA 的产生主腐胺的降解或谷氨酸的脱羧这两种途径。但腐胺降解途径在乳杆菌中并不常见杆菌中，GABA 由磷酸吡哆醛（pyridoxal5′-phosphate，PLP）依赖性的谷氨酸glutamatedecarboxylase，GAD）通过 L-谷氨酸的不可逆的 α-脱羧而合成，整个随着一个 H+的消耗，因此 GAD 系统与许多乳杆菌的耐酸性有关[87]。GAD 系谷氨酸脱羧酶、Glu/GABA 反向转运蛋白和转录调节因子组成。其中谷氨酸脱 GABA 的合成，Glu/GABA 反向转运蛋白负责将胞外的谷氨酸运输到胞内并将的 GABA 转移到细胞外。但并不是所有的乳杆菌都有 GAD，而有 GAD 的乳能存在 Glu/GABA 反向转运蛋白和转录调节因子缺失[86]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]慢性失眠的病因与临床诊疗研究进展[J]. 孙芸,张新军. 世界睡眠医学杂志. 2018(08)
[2]睡眠限制疗法结合通督调神针法在脑卒中睡眠障碍中的应用效果分析[J]. 吴辉丽. 亚太传统医药. 2017(07)
[3]富含γ-氨基丁酸食品的研究进展[J]. 马燕,段双梅,赵明. 氨基酸和生物资源. 2016(03)
[4]糙米发芽富集γ-氨基丁酸工艺优化的研究[J]. 康文瀚,田洪磊,程卫东,詹萍,王军,武强. 食品工业. 2016(05)
[5]迷走神经刺激调节睡眠的机制研究进展[J]. 王娴,刘爱华. 中风与神经疾病杂志. 2015(12)
[6]酸胁迫下短乳杆菌谷氨酸脱羧酶系统关键基因的表达及酶活性响应[J]. 彭春龙,黄俊,赵伟睿,胡升,梅乐和,姚善泾. 高校化学工程学报. 2015(02)
[7]天津市18岁及以上社区人群睡眠质量调查[J]. 谷岩,徐广明,尹慧芳. 中国心理卫生杂志. 2015(03)
[8]新资源食品——γ-氨基丁酸（GABA）的研究进展[J]. 梁恒宇,邓立康,林海龙,李颂,张丹. 食品研究与开发. 2013(15)
[9]济南市18岁及以上人群睡眠质量现状调查[J]. 吕晓敏,陈贞娥. 精神医学杂志. 2013(02)
[10]短乳杆菌的培养条件及高密度培养研究[J]. 任亚妮,车振明,金建,黄莉. 中国调味品. 2011(06)
博士论文
[1]功能性低聚糖对肠道细菌的影响及机制[D]. 毛丙永.江南大学 2015
硕士论文
[1]植物乳杆菌γ-氨基丁酸产量影响因素及代谢途径的研究[D]. 李理.东北农业大学 2015
[2]产γ-氨基丁酸乳酸菌的筛选及其功能性发酵酸奶的研制[D]. 贤乾隆.广西科技大学 2013
[3]产γ-氨基丁酸乳酸菌的筛选及作为酸奶发酵剂条件的研究[D]. 刘宁宁.东北农业大学 2010
本文编号：2989679
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