解淀粉芽孢杆菌胞外多糖的结构及其益生作用机制
发布时间：2021-05-06 10:30
芽孢杆菌及其胞外多糖（Exopolysaccharide,EPS）可以调节肠道微生态平衡,改善机体免疫能力,然而,由于其益生作用机制尚未完全阐明,限制了芽孢杆菌及其EPS在动物饲料生产中的精准使用。本研究通过筛选获得一株产抑制肠产毒素大肠杆菌（Enterotoxigenic Escherichia coli,ETEC）血凝性EPS的解淀粉芽孢杆菌,并对EPS的结构进行解析,研究EPS对典型肠道病原微生物ETEC的抑制作用与机理,探索EPS对定向增殖乳酸菌的调控作用,最后考察EPS对Pb2+诱导肠道氧化损伤的保护作用,阐明芽孢杆菌EPS的益生作用。本研究为芽孢杆菌EPS应用于防治动物应激,取消养殖端抗生素的使用提供科学的理论依据,并为其EPS作为新型饲料添加剂,实现其在养殖过程中的精准调控提供新的思路。论文主要结论如下:（1）从健康仔猪粪便中分离获得一株产抑制ETEC血凝性EPS的芽孢杆菌,采用基于16S rRNA测序和常规生理生化试验,鉴定其为解淀粉芽孢杆菌JN4（Bacillus amyloliquefaciens JN4）。解淀粉芽孢杆菌JN4的EPS在4 g...
【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】：105 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 芽孢杆菌的胞外多糖
1.1.1 胞外多糖的概述
1.1.2 芽孢杆菌及其胞外多糖
1.2 多糖的结构解析与构效关系
1.2.1 多糖结构的解析方法
1.2.2 多糖结构与功能的关系
1.3 多糖的益生作用及其机制
1.3.1 多糖对肠产毒素大肠杆菌的抑制作用
1.3.2 多糖对乳酸菌的定向增殖作用
1.3.3 多糖的抗氧化特性及其对动物氧化应激的保护作用
1.4 胞外多糖益生作用研究存在的主要问题
1.5 研究的背景、目标与意义
1.6 研究内容
第二章 抑制肠产毒素大肠杆菌血凝性多糖的筛选及其结构解析
2.1 前言
2.2 材料与方法
2.2.1 主要菌株、试剂及培养基
2.2.2 主要设备
2.2.3 抑制ETEC血凝性芽孢杆菌EPS的筛选
2.2.4 胞外多糖的分离纯化
2.2.5 胞外多糖的元素分析
2.2.6 胞外多糖的分子量测定
2.2.7 胞外多糖的单糖组成分析
2.2.8 胞外多糖的红外光谱分析
2.2.9 胞外多糖的甲基化分析
2.2.10 胞外多糖的核磁共振分析
2.2.11 数据分析
2.3 结果与讨论
2.3.1 抑制ETEC血凝性芽孢杆菌的筛选与鉴定
2.3.2 解淀粉芽孢杆菌JN4胞外多糖的分离纯化
2.3.3 多糖EPS-JN4的分子量与单糖组成
2.3.4 多糖EPS-JN4的红外光谱分析
2.3.5 多糖EPS-JN4的甲基化分析
2.3.6 多糖EPS-JN4的核磁共振分析
2.3.7 多糖EPS-JN4的结构推定
2.3.8 不同分子结构果聚糖对ETEC血凝性抑制作用的影响
2.4 本章小结
第三章 多糖EPS-JN4对肠产毒素大肠杆菌的抑制作用
3.1 前言
3.2 材料与方法
3.2.1 主要材料及试剂
3.2.2 主要设备
3.2.3 多糖EPS-JN4的制备
3.2.4 多糖EPS-JN4对ETEC黏附的影响
3.2.5 多糖EPS-JN4 抑制ETEC黏附的作用方式
3.2.6 多糖EPS-JN4对ETEC生长和肠毒素产生的影响
3.2.7 多糖EPS-JN4对ETEC生长的抑制机制
3.2.8 多糖EPS-JN4对ETEC介导的肠道细胞免疫的影响
3.2.9 数据分析
3.3 结果与讨论
3.3.1 多糖EPS-JN4对大肠杆菌黏附的抑制作用
3.3.2 多糖EPS-JN4对ETEC生长的影响
3.3.3 多糖EPS-JN4对ETEC生长抑制的作用机制
3.3.4 多糖EPS-JN4对ETEC介导的肠道细胞免疫的影响
3.4 本章小结
第四章 多糖EPS-JN4对小鼠肠道乳酸菌的定向增殖作用及机制
4.1 前言
4.2 材料与方法
4.2.1 主要材料及试剂
4.2.2 主要设备
4.2.3 多糖EPS-JN4的制备
4.2.4 多糖EPS-JN4的体外抗消化能力的测定
4.2.5 多糖EPS-JN4对肠道微生物的增殖作用
4.2.6 多糖EPS-JN4对肠道主要乳酸菌的增殖作用
4.2.7 多糖EPS-JN4 对罗伊氏乳杆菌JN101 生长、代谢的调控作用
4.2.8 多糖EPS-JN4 对罗伊氏乳杆菌JN101 细胞膜成分的影响
4.2.9 多糖EPS-JN4 对罗伊氏乳杆菌JN101 的代谢组差异分析
4.2.10 数据分析
4.3 结果与讨论
4.3.1 多糖EPS-JN4的体外抗消化能力
4.3.2 多糖EPS-JN4干预对肠道菌群结构的影响
4.3.3 多糖EPS-JN4对肠道主要乳酸菌的增殖作用
4.3.4 多糖EPS-JN4 对罗伊氏乳杆菌JN101 生长的影响
4.3.5 多糖EPS-JN4 对罗伊氏乳杆菌JN101 肠道黏附能力的影响
4.3.6 罗伊氏乳杆菌JN101肠道黏附性改变的机制
4.3.7 多糖EPS-JN4 对罗伊氏乳杆菌JN101 代谢组的影响
4.4 本章小结
第五章 多糖EPS-JN4的抗氧化性及其对细胞氧化损伤的保护作用
5.1 前言
5.2 材料与方法
5.2.1 主要材料及试剂
5.2.2 主要设备
5.2.3 多糖EPS-JN4的制备
5.2.4 多糖EPS-JN4体外抗氧化力的测定
5.2.5 多糖EPS-JN4对DNA损伤的保护作用
5.2.6 多糖EPS-JN4对Pb~(2+)损伤IPEC-1 细胞的保护作用
5.2.7 多糖EPS-JN4对Pb~(2+)的吸附作用
5.2.8 多糖EPS-JN4对Pb~(2+)的吸附热力学
5.2.9 多糖EPS-JN4对Pb~(2+)吸附动力学
5.2.10 多糖EPS-JN4 吸附Pb~(2+)后的红外光谱
5.2.11 数据分析
5.3 结果与讨论
5.3.1 多糖EPS-JN4的体外抗氧化特性
5.3.2 多糖EPS-JN4对DNA损伤的保护作用
5.3.3 多糖EPS-JN4对Pb~(2+)诱导IEPC-1 细胞氧化损伤的影响
5.3.4 多糖EPS-JN4对Pb~(2+)的吸附作用
5.3.5 多糖EPS-JN4对Pb~(2+)的吸附机制
5.4 本章小结
主要结论与展望
主要创新点
致谢
参考文献
附录 :作者在攻读博士学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]天然多糖对肠道菌群调节作用的研究进展[J]. 苗晶囡,邱军强,李海霞,余邦良,周丹,吴良,徐丹,张华,韩伟. 中国食物与营养. 2019(12)
[2]过敏性鼻炎患儿肠道菌群变化及双歧杆菌三联活菌散对其辅助治疗效果[J]. 陶雪莹,岑超,何俐莹. 中国微生态学杂志. 2019(12)
[3]BLE通过调节肠道菌群对化疗性肠黏膜炎小鼠的治疗作用[J]. 王睿,王霖,王淑美,杜冠华. 中国药理学与毒理学杂志. 2019(09)
[4]副干酪乳杆菌胞外多糖抗氧化活性分析[J]. 李卫娜,赵波,柳陈坚,杨恩. 食品工业科技. 2019(24)
[5]植物多糖的构效关系的研究进展[J]. 商婷婷,李天凤,周靖,黄雪峰. 广东化工. 2019(08)
[6]人工胃液作用牛蒡低聚果糖分子质量的变化体外研究初探[J]. 徐磊,张秀娟,鹿艳,杜佳雪,陈靠山. 食品科技. 2019(03)
[7]解淀粉芽孢杆菌胞外多糖对乳酸菌生长及代谢的调控作用[J]. 蔡国林,刘逸凡,李晓敏,陆健. 食品与发酵工业. 2019(10)
[8]QuEChERS-超高效液相色谱-串联质谱测定饲料中8种人工合成抗氧化剂[J]. 黄彪,刘文静,艾宇真. 畜禽业. 2018(12)
[9]产肠毒素大肠杆菌对仔猪肠道黏膜屏障功能的影响及其损伤修复研究进展[J]. 黄登桂,周加义,高春起,王修启. 动物营养学报. 2019(01)
[10]高产抑制大肠杆菌血凝性的胞外多糖的解淀粉芽孢杆菌[J]. 蔡国林,冯文旭,刘逸凡,李晓敏,陆健. 食品与发酵工业. 2019(05)
博士论文
[1]解淀粉芽孢杆菌对动物抗氧化功能的影响及其作用机制的研究[D]. 王阳.浙江大学 2018
[2]肝硬化患者艰难梭菌的定植与感染[D]. 严冬.浙江大学 2018
[3]黑木耳刚性链β-葡聚糖及其复合物的抗癌活性和构效关系[D]. 平兆华.武汉大学 2016
[4]解淀粉芽孢杆菌SC06介导猪肠道免疫机理的研究[D]. 计坚.浙江大学 2013
[5]丁酸梭菌与肠道上皮细胞互作的分子机制的研究[D]. 高权新.浙江大学 2012
[6]乳酸杆菌冷冻干燥生理损伤机制及保护策略的研究[D]. 李宝坤.江南大学 2011
硕士论文
[1]菊糖蔗糖酶的性质鉴定及分子改造研究[D]. 倪大伟.江南大学 2019
[2]野葛根多糖的提取、分离纯化、结构鉴定及对小鼠巨噬细胞RAW264.7的免疫调节活性研究[D]. 董洲.华南理工大学 2018
[3]江苏啤酒大麦麦芽麦汁中混浊物质的初步研究[D]. 张辰东.江南大学 2014
[4]香菇多糖的结构与抗肿瘤活性的关系研究[D]. 王俊.华中科技大学 2012
本文编号：3171766
【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】：105 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 芽孢杆菌的胞外多糖
1.1.1 胞外多糖的概述
1.1.2 芽孢杆菌及其胞外多糖
1.2 多糖的结构解析与构效关系
1.2.1 多糖结构的解析方法
1.2.2 多糖结构与功能的关系
1.3 多糖的益生作用及其机制
1.3.1 多糖对肠产毒素大肠杆菌的抑制作用
1.3.2 多糖对乳酸菌的定向增殖作用
1.3.3 多糖的抗氧化特性及其对动物氧化应激的保护作用
1.4 胞外多糖益生作用研究存在的主要问题
1.5 研究的背景、目标与意义
1.6 研究内容
第二章 抑制肠产毒素大肠杆菌血凝性多糖的筛选及其结构解析
2.1 前言
2.2 材料与方法
2.2.1 主要菌株、试剂及培养基
2.2.2 主要设备
2.2.3 抑制ETEC血凝性芽孢杆菌EPS的筛选
2.2.4 胞外多糖的分离纯化
2.2.5 胞外多糖的元素分析
2.2.6 胞外多糖的分子量测定
2.2.7 胞外多糖的单糖组成分析
2.2.8 胞外多糖的红外光谱分析
2.2.9 胞外多糖的甲基化分析
2.2.10 胞外多糖的核磁共振分析
2.2.11 数据分析
2.3 结果与讨论
2.3.1 抑制ETEC血凝性芽孢杆菌的筛选与鉴定
2.3.2 解淀粉芽孢杆菌JN4胞外多糖的分离纯化
2.3.3 多糖EPS-JN4的分子量与单糖组成
2.3.4 多糖EPS-JN4的红外光谱分析
2.3.5 多糖EPS-JN4的甲基化分析
2.3.6 多糖EPS-JN4的核磁共振分析
2.3.7 多糖EPS-JN4的结构推定
2.3.8 不同分子结构果聚糖对ETEC血凝性抑制作用的影响
2.4 本章小结
第三章 多糖EPS-JN4对肠产毒素大肠杆菌的抑制作用
3.1 前言
3.2 材料与方法
3.2.1 主要材料及试剂
3.2.2 主要设备
3.2.3 多糖EPS-JN4的制备
3.2.4 多糖EPS-JN4对ETEC黏附的影响
3.2.5 多糖EPS-JN4 抑制ETEC黏附的作用方式
3.2.6 多糖EPS-JN4对ETEC生长和肠毒素产生的影响
3.2.7 多糖EPS-JN4对ETEC生长的抑制机制
3.2.8 多糖EPS-JN4对ETEC介导的肠道细胞免疫的影响
3.2.9 数据分析
3.3 结果与讨论
3.3.1 多糖EPS-JN4对大肠杆菌黏附的抑制作用
3.3.2 多糖EPS-JN4对ETEC生长的影响
3.3.3 多糖EPS-JN4对ETEC生长抑制的作用机制
3.3.4 多糖EPS-JN4对ETEC介导的肠道细胞免疫的影响
3.4 本章小结
第四章 多糖EPS-JN4对小鼠肠道乳酸菌的定向增殖作用及机制
4.1 前言
4.2 材料与方法
4.2.1 主要材料及试剂
4.2.2 主要设备
4.2.3 多糖EPS-JN4的制备
4.2.4 多糖EPS-JN4的体外抗消化能力的测定
4.2.5 多糖EPS-JN4对肠道微生物的增殖作用
4.2.6 多糖EPS-JN4对肠道主要乳酸菌的增殖作用
4.2.7 多糖EPS-JN4 对罗伊氏乳杆菌JN101 生长、代谢的调控作用
4.2.8 多糖EPS-JN4 对罗伊氏乳杆菌JN101 细胞膜成分的影响
4.2.9 多糖EPS-JN4 对罗伊氏乳杆菌JN101 的代谢组差异分析
4.2.10 数据分析
4.3 结果与讨论
4.3.1 多糖EPS-JN4的体外抗消化能力
4.3.2 多糖EPS-JN4干预对肠道菌群结构的影响
4.3.3 多糖EPS-JN4对肠道主要乳酸菌的增殖作用
4.3.4 多糖EPS-JN4 对罗伊氏乳杆菌JN101 生长的影响
4.3.5 多糖EPS-JN4 对罗伊氏乳杆菌JN101 肠道黏附能力的影响
4.3.6 罗伊氏乳杆菌JN101肠道黏附性改变的机制
4.3.7 多糖EPS-JN4 对罗伊氏乳杆菌JN101 代谢组的影响
4.4 本章小结
第五章 多糖EPS-JN4的抗氧化性及其对细胞氧化损伤的保护作用
5.1 前言
5.2 材料与方法
5.2.1 主要材料及试剂
5.2.2 主要设备
5.2.3 多糖EPS-JN4的制备
5.2.4 多糖EPS-JN4体外抗氧化力的测定
5.2.5 多糖EPS-JN4对DNA损伤的保护作用
5.2.6 多糖EPS-JN4对Pb~(2+)损伤IPEC-1 细胞的保护作用
5.2.7 多糖EPS-JN4对Pb~(2+)的吸附作用
5.2.8 多糖EPS-JN4对Pb~(2+)的吸附热力学
5.2.9 多糖EPS-JN4对Pb~(2+)吸附动力学
5.2.10 多糖EPS-JN4 吸附Pb~(2+)后的红外光谱
5.2.11 数据分析
5.3 结果与讨论
5.3.1 多糖EPS-JN4的体外抗氧化特性
5.3.2 多糖EPS-JN4对DNA损伤的保护作用
5.3.3 多糖EPS-JN4对Pb~(2+)诱导IEPC-1 细胞氧化损伤的影响
5.3.4 多糖EPS-JN4对Pb~(2+)的吸附作用
5.3.5 多糖EPS-JN4对Pb~(2+)的吸附机制
5.4 本章小结
主要结论与展望
主要创新点
致谢
参考文献
附录 :作者在攻读博士学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]天然多糖对肠道菌群调节作用的研究进展[J]. 苗晶囡,邱军强,李海霞,余邦良,周丹,吴良,徐丹,张华,韩伟. 中国食物与营养. 2019(12)
[2]过敏性鼻炎患儿肠道菌群变化及双歧杆菌三联活菌散对其辅助治疗效果[J]. 陶雪莹,岑超,何俐莹. 中国微生态学杂志. 2019(12)
[3]BLE通过调节肠道菌群对化疗性肠黏膜炎小鼠的治疗作用[J]. 王睿,王霖,王淑美,杜冠华. 中国药理学与毒理学杂志. 2019(09)
[4]副干酪乳杆菌胞外多糖抗氧化活性分析[J]. 李卫娜,赵波,柳陈坚,杨恩. 食品工业科技. 2019(24)
[5]植物多糖的构效关系的研究进展[J]. 商婷婷,李天凤,周靖,黄雪峰. 广东化工. 2019(08)
[6]人工胃液作用牛蒡低聚果糖分子质量的变化体外研究初探[J]. 徐磊,张秀娟,鹿艳,杜佳雪,陈靠山. 食品科技. 2019(03)
[7]解淀粉芽孢杆菌胞外多糖对乳酸菌生长及代谢的调控作用[J]. 蔡国林,刘逸凡,李晓敏,陆健. 食品与发酵工业. 2019(10)
[8]QuEChERS-超高效液相色谱-串联质谱测定饲料中8种人工合成抗氧化剂[J]. 黄彪,刘文静,艾宇真. 畜禽业. 2018(12)
[9]产肠毒素大肠杆菌对仔猪肠道黏膜屏障功能的影响及其损伤修复研究进展[J]. 黄登桂,周加义,高春起,王修启. 动物营养学报. 2019(01)
[10]高产抑制大肠杆菌血凝性的胞外多糖的解淀粉芽孢杆菌[J]. 蔡国林,冯文旭,刘逸凡,李晓敏,陆健. 食品与发酵工业. 2019(05)
博士论文
[1]解淀粉芽孢杆菌对动物抗氧化功能的影响及其作用机制的研究[D]. 王阳.浙江大学 2018
[2]肝硬化患者艰难梭菌的定植与感染[D]. 严冬.浙江大学 2018
[3]黑木耳刚性链β-葡聚糖及其复合物的抗癌活性和构效关系[D]. 平兆华.武汉大学 2016
[4]解淀粉芽孢杆菌SC06介导猪肠道免疫机理的研究[D]. 计坚.浙江大学 2013
[5]丁酸梭菌与肠道上皮细胞互作的分子机制的研究[D]. 高权新.浙江大学 2012
[6]乳酸杆菌冷冻干燥生理损伤机制及保护策略的研究[D]. 李宝坤.江南大学 2011
硕士论文
[1]菊糖蔗糖酶的性质鉴定及分子改造研究[D]. 倪大伟.江南大学 2019
[2]野葛根多糖的提取、分离纯化、结构鉴定及对小鼠巨噬细胞RAW264.7的免疫调节活性研究[D]. 董洲.华南理工大学 2018
[3]江苏啤酒大麦麦芽麦汁中混浊物质的初步研究[D]. 张辰东.江南大学 2014
[4]香菇多糖的结构与抗肿瘤活性的关系研究[D]. 王俊.华中科技大学 2012
本文编号：3171766
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