成果介绍:
铅(Pb)是一种自然界中广泛存在的人体所非必须的有毒重金属元素,能够导致许多急性和慢性疾病。铅广泛应用于铅蓄电池的制造、电线外皮、铅管、化学反应容器、颜料和杀虫剂等。全世界每年大约要消耗有几百万吨的铅,而这其中只有不到25%会被回收利用,剩下的75%可通过废水,废气,废渣等进入环境,产生污染,危害动植物及人体健康。大部分铅及其化合物通过呼吸道和消化道感染,小部分通过皮肤感染,大约40%的铅是通过呼吸道吸收的。铅进入人体内经吸收、转运和重新分布后,在不同的器官蓄积,致使铅负荷増加,最终90%-95%的铅主要沉积在骨骼中,在骨骼中的半衰期可达25年,持续引发铅的毒性,累及神经、造血、也血管、免疫、肝、肾、骨骼等多个系统,处于生长发育期的儿童对铅暴露尤为敏感,且铅暴露造成的损伤无法完全修复。
铅在人体排出的途径主要有三条:其一是经肾脏随小便排出,约占排出总量的60%。其二有30%的铅是通过胆汁分泌排入人肠腔,然后随大便排出。其三约8%左右(存在于头发、指甲及牙齿中)的铅是通过头发、指甲及牙齿脱落而排出体外的。MARCEL E.等人在1978通过放射性元素定位追踪法证明铅排泄主要通过粪便和尿液,值得注意的是,他们还发现胆汁是肠道铅排泄的主要途径。肠肝循环控制体内331种内源性物质(如BA和类固醇)和异生素(如重金属和药物)的储存和重吸收。累积在肝脏中的Pb被释放到胆汁中并重新分泌到肠道中,在肠道中大部分有毒金属被重新吸收并重新参与肠道循环,这将进一步加重铅暴露造成的机体损伤。近年来,许多有趣的研究和综述讨论了益生菌在胆汁酸(BA)代谢中的潜在作用。
经过铅吸附实验、模人工胃液和胆盐耐受性试验以及菌株抗氧化实验,经综合比较,植物乳杆菌33是最具有缓解铅毒性损伤潜力的目的菌株,其在50mg/L铅离子溶液的铅离子清除率达 55.63%,pH3.0人工胃液中存活率为104.08%,在0.30%胆盐中生长率为20.86%,且该菌抗氧化效果良好。经过扫描电镜发现该菌菌体表面能吸附铅离子;经透射电镜观察发现,除了菌体表面能吸附铅离子外,还有部分铅离子进入菌体内。
本发明还考察了植物乳杆菌33对慢性铅暴露大鼠的铅排泄效果。结果发现,经植物乳杆菌33处理可以使铅暴露大鼠的血铅显著降低,粪便铅含量显著升高,肝组织和粪便中的总胆汁酸含量较模型组显著升高,可以上调回肠组织中Fxr、Fgf15、Asbt、Ostα的mRNA表达,还可以上调肝组织中Cyp7a1、Cyp8b1、Mrp2、Bsep的mRNA表达,下调肝组织中Shp、Ntcp、Fxr、Fgfr4的mRNA表达。这些结果表明,口服植物乳杆菌33可通过下调Fxr-Fgf15轴诱导肝脏BA合成并增加粪便BA排泄。这种调节可以反过来切断铅肠肝循环,增强粪便中铅的排泄。因此,植物乳杆菌33可用于制备促进铅排泄的保健食品和药品。
本发明的有益效果在于:本发明提供了植物乳杆菌33在促进铅排泄的保健品、食品和药品中的应用,不仅扩大了植物乳杆菌33的应用范围,提高了其利用价值,而且给铅中毒的预防带来了新的希望。
是否转化:否
成果提供单位及姓名:西南大学食品科学学院,索化夷
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