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作者:徐海燕;程月;郭聪聪;夏滋涵;申菲菲;孔晨曦;印伯星;关成冉;张臣臣;顾瑞霞;郑英明;陈大卫;
单位:扬州大学食品科学与工程学院,江苏省乳品生物技术与安全控制重点实验室;扬州市中医院;中国农业大学食品科学与营养工程学院;江苏省乳业生物工程技术研究中心;江苏宇航食品科技有限公司;
摘要:短链脂肪酸(short-chain fatty acids, SCFAs)是肠道微生物发挥益生作用的重要物质基础,但当肠道微生态发生紊乱时,会缺失或过多地吸收SCFAs,对机体健康产生不利的影响。该文利用肠上皮Caco-2细胞建立肠道吸收混合SCFAs模型,探究植物乳杆菌对肠道吸收SCFAs的调控作用及可能的作用机制。结果表明,培养至第21天时,肠上皮Caco-2细胞单层表面被微绒毛覆盖,具有良好的致密性和完整性;当模型中混合SCFAs(乙酸∶丙酸∶丁酸=3∶1∶1,摩尔比)为5.0 mmol/L时,模型中的细胞存活率较高。植物乳杆菌f28、f2及f5均显著促进了细胞对乙酸、丙酸和丁酸的吸收(P<0.05);菌株f5促细胞吸收乙酸的作用显著高于其他菌株(P<0.05),而菌株f16则起到显著抑制作用(P<0.05),但促细胞吸收丙酸和丁酸的作用均显著高于其他菌株(P<0.05);菌株f19显著抑制细胞对丁酸的吸收(P<0.05)。菌株f2和f19显著上调了细胞中单羧酸转运蛋白(monocarboxylate transporter 1,MCT 1)蛋白和基因的表达水平(P<0.05),而菌株f28和f5则起到显著下调作用(P<0.05);菌株f28、f5、f16和f19显著上调了Na~+耦合单羧酸转运蛋白-1(sodium-coupled monocarboxylate transporter, SMCT1)蛋白和基因的表达水平(P<0.05);菌株f16显著上调了Na~+/H~+交换泵3(Na~+-H~+ exchanger 3, NHE3)蛋白和基因的表达水平(P<0.05),而菌株f2、f5和f19则起到显著下调作用(P<0.05)。试验的植物乳杆菌能够通过上调或下调肠上皮Caco-2细胞SCFAs转运体的表达水平来调控其对SCFAs的吸收,研究为改善机体对SCFAs的生物利用度及相关制品的开发应用提供理论依据。
关键词:植物乳杆菌;;肠上皮Caco-2细胞;;短链脂肪酸;;转运体;;表达水平
基金资助:国家自然科学基金面上项目(32272362);; 江苏省自然科学基金面上项目(BK20211325);; “十四五”国家重点研发计划子课题(2022YFD2101503);; 市校合作共建科技创新平台项目(YZ2020265);; 江苏省乳业生物工程技术研究中心开放课题(KYRY2023008)