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西北农林科技大学岳田利教授团队在西藏雪莲菌的菌群组成及其发酵乳改善结肠癌研究领域取得新进展

发布时间:2021-12-20

来源:西北农林科技大学

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近日,西北农林科技大学食品科学与工程学院岳田利教授团队在西藏雪莲菌的菌群组成结构及其发酵乳通过调节肠道菌群改善结肠癌研究领域取得新进展,在此领域获得创新性研究成果。本研究采用宏基因组学的方法揭示了西藏雪莲菌的微生物结构组成、益生菌种类和功能基因,并发现了由西藏雪莲菌发酵牛奶产生的发酵乳能够通过调节肠道菌群改善由氧化偶氮甲烷/葡聚糖硫酸钠引起的结肠癌。研究结果分别以“Metagenomic analysis of microflora structure and functional capacity in probiotic Tibetan kefir grains”和“Supplementation of kefir ameliorates azoxymethane/dextran sulfate sodium induced colorectal cancer by modulating gut microbiota”为题分别在《Food Research International》和《Food Function》在线发表。健康食品制造与安全控制工程团队2018级博士生曾雪君为第一作者,岳田利教授、袁亚宏教授为通讯作者。

西藏雪莲菌(Tibetankefirgrain)是一种在中国西藏使用的乳品发酵剂,起源于高加索山脉。将西藏雪莲菌接种到牛奶中,随着时间的推移产生酸化的发酵牛奶。发酵的牛奶通常含有少量的碳酸,并含有微量的酒精。在发酵过程中,来自西藏雪莲菌的微生物能够产生生物活性肽、胞外多糖、乳酸和细菌素等有益物质。采用宏基因组测序技术对西藏雪莲菌的微生物结构、益生菌种类和功能基因进行了评估,揭示了西藏雪莲菌中乳酸菌、酵母菌和醋酸菌的物种水平群落组成。Lactobacilluskefiranofaciens 是西藏雪莲菌中最具优势的微生物物种。

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图1西藏雪莲菌的微生物组成及功能分析

采用Probio数据库对结果进行分析,结果表明三株西藏雪莲菌中含有33种益生菌,其中Lactobacillus helveticus的相对丰度最高。KEGG分析表明ko01501(β-内酰胺抗性)是人类疾病相关途径中最丰富的途径,其机制主要与促进水解降解和肽聚糖生物合成有关。采用雪莲菌发酵乳(kefir)长期干预AOM/DSS诱导的结肠癌模型后,可以发现小鼠结肠中的肿瘤体积和数量均降低,促炎因子(TNF-α、IL-6、IL-17A)和肿瘤细胞增殖因子(Ki67、NF-κB、β-catenin)均降低。短链脂肪酸的增加使结肠肠腔内的pH值降低,有助于抑制致病菌的繁殖,从而增强肠道屏障功能。长期服用开菲尔后,与模型组相比,厚壁菌门与拟杆菌门比例以及子囊菌门与担子菌门比例降低,益生菌的相对丰度升高,有害菌的相对丰度降低。因此,kefir可以调节肠道菌群组成,改善AOM/DSS诱导的结直肠癌。

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图2 西藏雪莲菌发酵乳调节肠道菌群改善结肠癌

上述研究得到了国家“十三五”重点研发项目(2019YFC1606703)资助,并得到”农业农村部苹果综合加工技术集成基地”的技术支持。

原文链接:

https://doi.org/10.1016/j.foodres.2021.110849

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/fo/d1fo01729b

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