丙基菊粉纳米粒子作为益生元对植物乳杆菌抑菌性能的影响

作者：刘曦宇; 杜丽欣; 万入汇; 邹雪; 张建斌; 蒲蕾; 马吉飞; 胡德宝; 洪亮^*

来源：动物营养学报, 2022, 34(06): 3953-3961.

• 菊粉
• 纳米粒子
• 植物乳杆菌
• 细菌素
• 内化

为提高植物乳杆菌的抑菌能力，本试验先通过酯化反应合成了丙基菊粉（PI），丙基菊粉通过透析以自组装的形式合成了丙基菊粉纳米粒子（IPrN）。采用600 MHz1H-核磁共振（NMR）光谱检验丙基在菊粉的取代率，利用扫描电子显微镜（SEM）及动态光散射（DLS）观察纳米粒子的特征。用4’,6-二脒基-2-苯基吲哚（DAPI）和异硫氰酸荧光素（FITC）对植物乳杆菌和IPrN进行染色，在共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）下观察到植物乳杆菌对IPrN的内化结果。通过共培养法中病原体的活细胞数和琼脂扩散试验的抑菌圈大小测定IPrN内化后的植物乳杆菌对大肠杆菌K88和鸡沙门氏菌的抑菌能力。测定菊粉或IPrN处理后植物乳杆菌的生长曲线和pH的变化，在培养基中加入蛋白酶K后进行抑菌圈试验测定植物乳杆菌是否以分泌细菌素发挥其抑菌能力，最后通过荧光定量PCR技术来评估编辑细菌素的基因planS的基因表达水平。结果显示：丙基在菊粉的取代率为76.88 mol%，可观察到IPrN为球形粒子，直径为366.6 nm；通过Z-截面模式可观察到FITC的荧光在植物乳杆菌的中心处最强，表明IPrN已被内化；IPrN的内化过程提高了植物乳杆菌的抑菌能力；通过生长曲线和pH曲线可知IPrN的内化并没有影响植物乳杆菌的生长及乳酸的分泌；蛋白酶K的添加消除了由IPrN提升的抑菌性；planS的基因表达水平证明了IPrN内化使植物乳杆菌的细菌素表达增多。综上所述，本研究通过丙酸修饰菊粉多糖合成了IPrN,IPrN的内化可提高植物乳杆菌的细菌素的分泌，进而提高了植物乳杆菌对大肠杆菌K88和鸡沙门氏菌的抑菌能力。

• 单位
  天津农学院