商用益生芽孢杆菌的安全性分析
发布时间：2021-04-06 21:24
本试验以商用的益生芽孢杆菌为基础,从基因角度系统分析菌株的安全性,为益生芽孢杆菌的选育提供参考。从6种市售的微生态制剂中分离得到6株对应的芽孢杆菌,即枯草芽孢杆菌S-1、枯草芽孢杆菌S-2、蜡样芽孢杆菌C-1、蜡样芽孢杆菌C-2、地衣芽孢杆菌L-1、地衣芽孢杆菌L-2,分别从药敏分析、耐药性质粒检测、耐药性基因检测和毒力基因检测4个方面系统评估6株菌的基因安全性。结果显示:地衣芽孢杆菌L-1和L-2均对红霉素有耐药性,其耐药性由位于染色体DNA上的ermD/K1a基因编码,而非质粒编码;2株蜡样芽孢杆菌C-1和C-2均能特异性检测到肠毒素基因hblA、hblB、hblC、hblD、nheA、nheB和nheC;2株地衣芽孢杆菌L-1和L-2均能特异性检测到肠毒素基因hblD和nheC;枯草芽孢杆菌S-1能特异性检测到肠毒素基因hblD、nheC和cytK,枯草芽孢杆菌S-2能特异性检测到肠毒素基因hblD。上述结果表明,6株益生芽孢杆菌作为商用活菌制剂均无耐药性风险,但每一个菌株携带一种或多种肠毒素基因,毒力基因的存在是否与益生菌的使用安全相关尚无定论,但其潜在的安全性问题在益生芽孢杆...
【文章来源】：中国畜牧杂志. 2020,56(08)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
地衣芽孢杆菌中L-1、L-2质粒检测结果
图1 地衣芽孢杆菌中L-1、L-2质粒检测结果益生芽孢杆菌中是否存在毒力基因并表达并产生毒素是安全性评价的另一重要方面。蜡样芽孢杆菌中可能含有肠毒素和呕吐毒素，这些毒素也可能存在于其他种的芽孢杆菌中[18-19]。与肠毒素相关的主要毒力基因有4个[8]，分别为溶血素Hbl、非溶血性肠毒素Nhe、细胞毒素K(CytK）、肠毒素T(BceT），其中编码溶血素Hbl的基因由1个操纵子组成，包括hblA、hblB、hblC和hblD 4个基因，需要hblA、hblC和hblD 3个基因均表达时才会产生溶血素。编码非溶血性肠毒素Nhe的3个组分的基因分别是nheA、nheB和nheC，这3个基因共表达时毒性最大。细胞毒素K具有细胞毒性，由cytK基因编码[20]。肠毒素T由bceT基因编码，已有研究证实肠毒素T没有生物活性，可能不参与肠毒性危害[21]。呕吐毒素主要由ces基因编码，它具有抗酸性环境，抗蛋白水解酶裂解及耐热的特点，危害较大。在前期芽孢杆菌安全性研究中，文英会等[22]在分离自饲料添加剂的蜡样芽孢杆菌中检测出呕吐毒素基因ces,Duc等[23]在来自于Bactisubtil、BiostudylDL和Subtyl益生菌制剂中的蜡样芽孢杆菌中均检测到hbl和nhe的肠毒素基因。Ahaotu等[24]研究发现蜡样芽孢杆菌B13b和蜡样芽孢杆菌A1均携带hbl和nhe基因。Stenfors[25]对26株蜡样芽孢杆菌的毒力基因nhe、hbl、bceT、cytK进行PCR检测，发现所有菌株都至少携带1个毒力基因；进一步的细胞毒性试验发现其中有17株菌可以产生毒素。类似的结果也出现在枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌中，Rowan等[26]在分离自奶粉中的枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌中检测到了编码HBL的4个基因，并在进一步肠毒性验证结果中呈阳性。这些结果表明，芽孢杆菌携带毒力基因及产生毒素的几率较大。本研究中使用的6株益生芽孢杆菌均表现为呕吐毒素基因阴性，但所有菌株均检测为肠毒素基因阳性。虽然阳性的肠毒性基因检出并不意味着菌株一定产生肠毒性，需要结合具体的肠毒素进行进一步确认，但还是存在潜在的安全性风险，其中2株蜡样芽孢杆菌携带编码溶血素Hbl和非溶血性肠毒素Nhe的全部基因，其潜在安全性风险较其他4株菌株更大。需要注意的是，并非所有芽孢杆菌都携带毒力基因，Sorokulova等[14]在微生态制剂Biposporine?中的枯草芽孢杆菌BS3和地衣芽孢杆菌BL31均没有到检测hbl、nhe、bceT和cytK基因。因此，为了确保益生芽孢杆菌的使用安全，在对菌株选育时，一定要对其进行安全评估，对常见的毒力基因做广泛性筛查，并尽可能减少携带肠毒性基因的菌株使用。若候选菌株益生性能优良，需要根据阳性基因的检出情况，再对毒素的活性作进一步确认，以确保益生菌的使用安全。
益生芽孢杆菌中是否存在毒力基因并表达并产生毒素是安全性评价的另一重要方面。蜡样芽孢杆菌中可能含有肠毒素和呕吐毒素，这些毒素也可能存在于其他种的芽孢杆菌中[18-19]。与肠毒素相关的主要毒力基因有4个[8]，分别为溶血素Hbl、非溶血性肠毒素Nhe、细胞毒素K(CytK）、肠毒素T(BceT），其中编码溶血素Hbl的基因由1个操纵子组成，包括hblA、hblB、hblC和hblD 4个基因，需要hblA、hblC和hblD 3个基因均表达时才会产生溶血素。编码非溶血性肠毒素Nhe的3个组分的基因分别是nheA、nheB和nheC，这3个基因共表达时毒性最大。细胞毒素K具有细胞毒性，由cytK基因编码[20]。肠毒素T由bceT基因编码，已有研究证实肠毒素T没有生物活性，可能不参与肠毒性危害[21]。呕吐毒素主要由ces基因编码，它具有抗酸性环境，抗蛋白水解酶裂解及耐热的特点，危害较大。在前期芽孢杆菌安全性研究中，文英会等[22]在分离自饲料添加剂的蜡样芽孢杆菌中检测出呕吐毒素基因ces,Duc等[23]在来自于Bactisubtil、BiostudylDL和Subtyl益生菌制剂中的蜡样芽孢杆菌中均检测到hbl和nhe的肠毒素基因。Ahaotu等[24]研究发现蜡样芽孢杆菌B13b和蜡样芽孢杆菌A1均携带hbl和nhe基因。Stenfors[25]对26株蜡样芽孢杆菌的毒力基因nhe、hbl、bceT、cytK进行PCR检测，发现所有菌株都至少携带1个毒力基因；进一步的细胞毒性试验发现其中有17株菌可以产生毒素。类似的结果也出现在枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌中，Rowan等[26]在分离自奶粉中的枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌中检测到了编码HBL的4个基因，并在进一步肠毒性验证结果中呈阳性。这些结果表明，芽孢杆菌携带毒力基因及产生毒素的几率较大。本研究中使用的6株益生芽孢杆菌均表现为呕吐毒素基因阴性，但所有菌株均检测为肠毒素基因阳性。虽然阳性的肠毒性基因检出并不意味着菌株一定产生肠毒性，需要结合具体的肠毒素进行进一步确认，但还是存在潜在的安全性风险，其中2株蜡样芽孢杆菌携带编码溶血素Hbl和非溶血性肠毒素Nhe的全部基因，其潜在安全性风险较其他4株菌株更大。需要注意的是，并非所有芽孢杆菌都携带毒力基因，Sorokulova等[14]在微生态制剂Biposporine?中的枯草芽孢杆菌BS3和地衣芽孢杆菌BL31均没有到检测hbl、nhe、bceT和cytK基因。因此，为了确保益生芽孢杆菌的使用安全，在对菌株选育时，一定要对其进行安全评估，对常见的毒力基因做广泛性筛查，并尽可能减少携带肠毒性基因的菌株使用。若候选菌株益生性能优良，需要根据阳性基因的检出情况，再对毒素的活性作进一步确认，以确保益生菌的使用安全。4 结论
【参考文献】：
期刊论文
[1]饲料和饲料添加剂中蜡样芽孢杆菌分离鉴定及其呕吐毒素基因检测[J]. 文英会,李孟,李金磊,高延玲,吴志明. 饲料研究. 2019(04)
[2]整肠生菌株遗传稳定性及质粒研究[J]. 李雪龙,陈伟,彭勃,于振德. 中国微生态学杂志. 2013(11)
[3]克劳芽孢杆菌体外益生特性初步研究[J]. 甘永琦,汪辉,陈向东,生丽丹,薛宇醒. 药物生物技术. 2010(04)
[4]鸡源地衣芽孢杆菌耐药性基因的定位[J]. 刘一尘,张春杰,程相朝,李银聚,吴庭才. 中国家禽. 2009(13)
本文编号：3122171
【文章来源】：中国畜牧杂志. 2020,56(08)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
地衣芽孢杆菌中L-1、L-2质粒检测结果
图1 地衣芽孢杆菌中L-1、L-2质粒检测结果益生芽孢杆菌中是否存在毒力基因并表达并产生毒素是安全性评价的另一重要方面。蜡样芽孢杆菌中可能含有肠毒素和呕吐毒素，这些毒素也可能存在于其他种的芽孢杆菌中[18-19]。与肠毒素相关的主要毒力基因有4个[8]，分别为溶血素Hbl、非溶血性肠毒素Nhe、细胞毒素K(CytK）、肠毒素T(BceT），其中编码溶血素Hbl的基因由1个操纵子组成，包括hblA、hblB、hblC和hblD 4个基因，需要hblA、hblC和hblD 3个基因均表达时才会产生溶血素。编码非溶血性肠毒素Nhe的3个组分的基因分别是nheA、nheB和nheC，这3个基因共表达时毒性最大。细胞毒素K具有细胞毒性，由cytK基因编码[20]。肠毒素T由bceT基因编码，已有研究证实肠毒素T没有生物活性，可能不参与肠毒性危害[21]。呕吐毒素主要由ces基因编码，它具有抗酸性环境，抗蛋白水解酶裂解及耐热的特点，危害较大。在前期芽孢杆菌安全性研究中，文英会等[22]在分离自饲料添加剂的蜡样芽孢杆菌中检测出呕吐毒素基因ces,Duc等[23]在来自于Bactisubtil、BiostudylDL和Subtyl益生菌制剂中的蜡样芽孢杆菌中均检测到hbl和nhe的肠毒素基因。Ahaotu等[24]研究发现蜡样芽孢杆菌B13b和蜡样芽孢杆菌A1均携带hbl和nhe基因。Stenfors[25]对26株蜡样芽孢杆菌的毒力基因nhe、hbl、bceT、cytK进行PCR检测，发现所有菌株都至少携带1个毒力基因；进一步的细胞毒性试验发现其中有17株菌可以产生毒素。类似的结果也出现在枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌中，Rowan等[26]在分离自奶粉中的枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌中检测到了编码HBL的4个基因，并在进一步肠毒性验证结果中呈阳性。这些结果表明，芽孢杆菌携带毒力基因及产生毒素的几率较大。本研究中使用的6株益生芽孢杆菌均表现为呕吐毒素基因阴性，但所有菌株均检测为肠毒素基因阳性。虽然阳性的肠毒性基因检出并不意味着菌株一定产生肠毒性，需要结合具体的肠毒素进行进一步确认，但还是存在潜在的安全性风险，其中2株蜡样芽孢杆菌携带编码溶血素Hbl和非溶血性肠毒素Nhe的全部基因，其潜在安全性风险较其他4株菌株更大。需要注意的是，并非所有芽孢杆菌都携带毒力基因，Sorokulova等[14]在微生态制剂Biposporine?中的枯草芽孢杆菌BS3和地衣芽孢杆菌BL31均没有到检测hbl、nhe、bceT和cytK基因。因此，为了确保益生芽孢杆菌的使用安全，在对菌株选育时，一定要对其进行安全评估，对常见的毒力基因做广泛性筛查，并尽可能减少携带肠毒性基因的菌株使用。若候选菌株益生性能优良，需要根据阳性基因的检出情况，再对毒素的活性作进一步确认，以确保益生菌的使用安全。
益生芽孢杆菌中是否存在毒力基因并表达并产生毒素是安全性评价的另一重要方面。蜡样芽孢杆菌中可能含有肠毒素和呕吐毒素，这些毒素也可能存在于其他种的芽孢杆菌中[18-19]。与肠毒素相关的主要毒力基因有4个[8]，分别为溶血素Hbl、非溶血性肠毒素Nhe、细胞毒素K(CytK）、肠毒素T(BceT），其中编码溶血素Hbl的基因由1个操纵子组成，包括hblA、hblB、hblC和hblD 4个基因，需要hblA、hblC和hblD 3个基因均表达时才会产生溶血素。编码非溶血性肠毒素Nhe的3个组分的基因分别是nheA、nheB和nheC，这3个基因共表达时毒性最大。细胞毒素K具有细胞毒性，由cytK基因编码[20]。肠毒素T由bceT基因编码，已有研究证实肠毒素T没有生物活性，可能不参与肠毒性危害[21]。呕吐毒素主要由ces基因编码，它具有抗酸性环境，抗蛋白水解酶裂解及耐热的特点，危害较大。在前期芽孢杆菌安全性研究中，文英会等[22]在分离自饲料添加剂的蜡样芽孢杆菌中检测出呕吐毒素基因ces,Duc等[23]在来自于Bactisubtil、BiostudylDL和Subtyl益生菌制剂中的蜡样芽孢杆菌中均检测到hbl和nhe的肠毒素基因。Ahaotu等[24]研究发现蜡样芽孢杆菌B13b和蜡样芽孢杆菌A1均携带hbl和nhe基因。Stenfors[25]对26株蜡样芽孢杆菌的毒力基因nhe、hbl、bceT、cytK进行PCR检测，发现所有菌株都至少携带1个毒力基因；进一步的细胞毒性试验发现其中有17株菌可以产生毒素。类似的结果也出现在枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌中，Rowan等[26]在分离自奶粉中的枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌中检测到了编码HBL的4个基因，并在进一步肠毒性验证结果中呈阳性。这些结果表明，芽孢杆菌携带毒力基因及产生毒素的几率较大。本研究中使用的6株益生芽孢杆菌均表现为呕吐毒素基因阴性，但所有菌株均检测为肠毒素基因阳性。虽然阳性的肠毒性基因检出并不意味着菌株一定产生肠毒性，需要结合具体的肠毒素进行进一步确认，但还是存在潜在的安全性风险，其中2株蜡样芽孢杆菌携带编码溶血素Hbl和非溶血性肠毒素Nhe的全部基因，其潜在安全性风险较其他4株菌株更大。需要注意的是，并非所有芽孢杆菌都携带毒力基因，Sorokulova等[14]在微生态制剂Biposporine?中的枯草芽孢杆菌BS3和地衣芽孢杆菌BL31均没有到检测hbl、nhe、bceT和cytK基因。因此，为了确保益生芽孢杆菌的使用安全，在对菌株选育时，一定要对其进行安全评估，对常见的毒力基因做广泛性筛查，并尽可能减少携带肠毒性基因的菌株使用。若候选菌株益生性能优良，需要根据阳性基因的检出情况，再对毒素的活性作进一步确认，以确保益生菌的使用安全。4 结论
【参考文献】：
期刊论文
[1]饲料和饲料添加剂中蜡样芽孢杆菌分离鉴定及其呕吐毒素基因检测[J]. 文英会,李孟,李金磊,高延玲,吴志明. 饲料研究. 2019(04)
[2]整肠生菌株遗传稳定性及质粒研究[J]. 李雪龙,陈伟,彭勃,于振德. 中国微生态学杂志. 2013(11)
[3]克劳芽孢杆菌体外益生特性初步研究[J]. 甘永琦,汪辉,陈向东,生丽丹,薛宇醒. 药物生物技术. 2010(04)
[4]鸡源地衣芽孢杆菌耐药性基因的定位[J]. 刘一尘,张春杰,程相朝,李银聚,吴庭才. 中国家禽. 2009(13)
本文编号：3122171
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