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植物乳杆菌抑制黄曲霉活性代谢物的初步研究

一、引言

(1)食品安全是全球公共卫生领域关注的重点问题之一。霉菌毒素污染是其中重要的食品安全隐患，其中黄曲霉毒素（Aflatoxin，AF）是最具毒性的霉菌毒素之一。AF主要来源于粮食、油料等农产品，其摄入与人类多种癌症的发生密切相关。据统计，全球每年约有20%的粮食受到AF的污染，对全球食品安全构成严重威胁。例如，在2018年，我国粮食总产量的约1%受到了AF的污染，直接经济损失超过10亿元人民币。

(2)植物乳杆菌（Lactobacillusplantarum）是一种广泛存在于食品和自然界中的益生菌，具有多种生物学功能，包括抑制病原菌生长、降解有害物质等。近年来，研究表明植物乳杆菌在抑制霉菌毒素活性方面具有显著效果。例如，一项研究显示，植物乳杆菌LZ20能够有效抑制AF的代谢，将AF的毒性降低约50%。此外，植物乳杆菌在食品发酵、饲料添加剂等领域具有广泛的应用前景。

(3)本研究的目的是探讨植物乳杆菌对黄曲霉活性代谢物的抑制效果，为开发新型食品安全防控技术提供理论依据。目前，关于植物乳杆菌抑制AF活性代谢物的机制尚不明确，本研究拟通过体外实验和动物实验，探讨植物乳杆菌抑制AF代谢的具体作用机制。此外，本研究还将分析植物乳杆菌的抑菌特性，为植物乳杆菌在食品安全领域的应用提供数据支持。以期为我国食品安全防控提供新的思路和方法。

二、材料与方法

(1)实验材料包括植物乳杆菌LZ20、黄曲霉毒素B1（AFB1）标准品、玉米粉、大豆蛋白胨、葡萄糖等。植物乳杆菌LZ20由实验室保藏，AFB1标准品购自国家食品药品监督管理局。实验前，将植物乳杆菌LZ20活化于MRS液体培养基中，37℃培养24小时，以1:100的比例接种于MRS固体培养基上，37℃培养48小时，挑取单菌落进行扩大培养。

(2)体外抑菌实验采用微量稀释法。将植物乳杆菌培养液用生理盐水进行梯度稀释，将AFB1标准品溶解于生理盐水配制成一定浓度的溶液。将稀释后的植物乳杆菌培养液与AFB1溶液混合，在37℃下培养24小时，观察菌落生长情况。通过测定不同浓度植物乳杆菌对AFB1的抑制率，绘制抑制曲线，分析植物乳杆菌的抑菌活性。

(3)动物实验采用小鼠模型。将AFB1溶液按一定剂量添加至玉米粉中，制备含AFB1的饲料。将小鼠分为实验组和对照组，实验组小鼠给予含AFB1的饲料，对照组小鼠给予不含AFB1的饲料。同时，实验组小鼠在饲料中添加一定量的植物乳杆菌LZ20，对照组小鼠不添加。饲养期间观察小鼠的生长状况，并在实验结束时检测小鼠肝脏中AFB1的含量，分析植物乳杆菌对AFB1的抑制效果。

三、结果与讨论

(1)在体外抑菌实验中，植物乳杆菌LZ20对AFB1的抑制效果显著。当植物乳杆菌LZ20的浓度为1×10^8CFU/mL时，对AFB1的抑制率可达60%。进一步增加植物乳杆菌浓度，抑制率也随之提高。例如，当植物乳杆菌浓度为1×10^9CFU/mL时，AFB1的抑制率可达到80%。这一结果表明，植物乳杆菌在低浓度下即可有效抑制AFB1的生长。

(2)动物实验结果显示，添加植物乳杆菌LZ20的饲料能够显著降低小鼠肝脏中AFB1的含量。与对照组相比，实验组小鼠肝脏中AFB1的含量降低了30%。此外，实验组小鼠的生长状况明显优于对照组，体重增加更为显著。这一结果提示，植物乳杆菌LZ20可能通过降低AFB1的吸收和代谢，从而减轻其毒性作用。

(3)本研究进一步分析了植物乳杆菌LZ20抑制AFB1的机制。通过分子生物学技术，我们发现植物乳杆菌LZ20能够显著降低AFB1诱导的caspase-3活性，抑制细胞凋亡。此外，植物乳杆菌LZ20还能够提高细胞内抗氧化酶的活性，降低氧化应激。例如，与对照组相比，实验组小鼠肝细胞中超氧化物歧化酶（SOD）活性提高了40%，谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性提高了50%。这些结果表明，植物乳杆菌LZ20通过多种途径抑制AFB1的活性，发挥其保护作用。