1.3 改性葡聚糖包埋乳酸乳球菌體系的構(gòu)建

參考本課題組以往方法并加以改進(jìn)。LL 接種于8 mL MRS 液體培養(yǎng)基中,并置于37 ℃的恒溫培養(yǎng)振蕩器中培養(yǎng)過(guò)夜。培養(yǎng)結(jié)束后離心(6 000 r/min,4 min)獲得菌泥,并用PBS 緩沖液洗滌菌泥2 次。隨后將菌泥重懸于1 mL PBS 緩沖液中,備用。將100 μL 菌懸液(活菌數(shù)約為1×108 CFU/mL)、10 μL TA 溶液(40 mg/mL)和10 μL FeCl3 溶液(10 mg/mL)分別加入880 μL PBS 緩沖液中,渦旋60 s,使其在LL 表面形成牢固的金屬-酚醛網(wǎng)絡(luò)(Fe-TA)結(jié)構(gòu),獲得LL@Fe-TA 體系。用PBS 緩沖液洗滌該體系2 次,以除去未反應(yīng)的TA和Fe3+。將LL@Fe-TA 體系重懸于990 μL 的PBS緩沖液中,隨后加入10 μL 不同質(zhì)量濃度的mGN,使得mGN 在體系中最終質(zhì)量濃度為0~0.2 mg/mL,并獲得羧甲基化β-葡聚糖包埋乳酸乳球菌體系LL@Fe-TA@mGN。最后用PBS 緩沖液洗滌2 次,以除去體系中多余的mGN。


1.4 LL@Fe-TA@mGN 的粒徑與電位分析

取1 mL 新鮮制備的LL@Fe-TA@mGN 稀釋于9 mL 去離子水中,輕輕渦旋,使其充分分散于離心管中,使用激光粒度分析儀對(duì)LL@Fe-TA@mGN 的粒徑與電位進(jìn)行測(cè)定。


1.5 LL@Fe-TA@mGN 的生長(zhǎng)曲線測(cè)定

將LL@Fe-TA@mGN 按照2%(體積分?jǐn)?shù))的接種量接種于新鮮的MRS 液體培養(yǎng)基中。將該體系置于37 ℃的恒溫培養(yǎng)箱中,輕輕搖晃,以未接種的MRS 液體培養(yǎng)基作為空白組,未包埋的LL作為對(duì)照組。培養(yǎng)0,2,4,6,8,10,12 h 后,使用酶標(biāo)儀測(cè)定菌株在波長(zhǎng)600 nm 處的OD 值。


1.6 LL@Fe-TA@mGN 的微觀形態(tài)分析

根據(jù)Feng等的方法,使用SEM 觀察LL@Fe-TA@mGN 的表面形態(tài)。將MRS 液體培養(yǎng)基中的菌體樣本離心(6 000 r/min,4 min)并去除上清液,用PBS 緩沖液洗滌3 次。隨后將沉淀用2.5%的戊二醛溶液固定3 h。緊接著被固定的樣本用PBS 緩沖液洗滌3 次,再用清水洗滌2 次。用體積分?jǐn)?shù)30%,50%,70%,80%,90%的乙醇溶液連續(xù)對(duì)樣本進(jìn)行脫水,每次脫水15~20 min。之后用100%的乙醇溶液脫水2 遍,每次脫水15~20 min。使用干燥箱在40 ℃下對(duì)樣品進(jìn)行干燥10~15 min,隨后進(jìn)行噴金并上樣觀察。將1 滴細(xì)菌懸浮液小心地沉積在Formvar/carbon 200 目網(wǎng)格上并在空氣中干燥,隨后進(jìn)行TEM 觀察。


1.7 LL@Fe-TA@mGN 的胃液與膽鹽耐受性研究

將等量LL 和LL@Fe-TA@mGN(1×109 CFU/mL)分別轉(zhuǎn)移到1.6 mL 新鮮的模擬胃液中(Simulated gastric fluid,SGF;pH 2.5,1 000 mL 蒸餾水,5 g 胃蛋白酶,8.5 g NaCl)和4%膽汁鹽中。然后,在37 ℃,200 r/min 的搖床條件下孵育。在預(yù)定時(shí)間點(diǎn)(0,1,2 h)取300 μL 反應(yīng)溶液,離心(6 000 r/min,4 min)得到沉淀,并用PBS 緩沖液洗滌2 次。在連續(xù)稀釋后,將獲得的細(xì)菌懸液涂布在固體MRS 平板上。37 ℃孵育24 h 后,進(jìn)行菌落計(jì)數(shù)。


1.8 LL@Fe-TA@mGN 的體內(nèi)滯留成像

將10 只C57BL/6J 小鼠(禁食12 h)分為2組,分別口服Cy5 標(biāo)記的LL@Fe-TA@mGN 和LL(1×109 CFU/mL)。使用活體成像系統(tǒng)在小鼠口服給藥后預(yù)定時(shí)間點(diǎn)(4 h,8 h)獲取小鼠活體胃腸道圖像。


1.9 數(shù)據(jù)處理與分析

采用GraphPad Prism 8 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,數(shù)據(jù)以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性分析采用單因素方差分析(ANOVA)。*:P <0.05;**:P <0.01;***:P <0.001;****:P <0.0001。


2 結(jié)果與分析

2.1 LL@Fe-TA@mGN 的粒徑與電位

粒徑與電位分析是驗(yàn)證益生菌包埋是否成功的重要手段。當(dāng)使用具有不同電勢(shì)的壁材包埋益生菌時(shí),所得益生菌包埋體系的整體帶電情況會(huì)發(fā)生相應(yīng)改變。Anselmo等利用層層自組裝的方法對(duì)芽孢乳酸菌進(jìn)行包埋,未包埋的益生菌帶有負(fù)電,包裹上一層殼聚糖后,體系變成正電,隨后在最外層包裹上帶負(fù)電的海藻酸鈉,使體系的整體電勢(shì)變成負(fù)電。Liu等也通過(guò)粒徑與電位的變化來(lái)說(shuō)明益生菌的包埋情況。本研究中,通過(guò)LL@Fe-TA@mGN 的粒徑與電位分析,確定了LL的包埋情況與最外層mGN 的最佳使用劑量。如圖1 和圖2 所示,相對(duì)于未包埋的LL,LL@Fe-TA@mGN 的粒徑與電位都有顯著變化,說(shuō)明mGN被金屬-酚醛網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(Fe-TA)吸附在LL 的表面。當(dāng)包埋LL 的mGN 質(zhì)量濃度為0.12 mg/mL時(shí),LL@Fe-TA@mGN 的粒徑和zeta-電位都達(dá)到峰值,表明在該質(zhì)量濃度下,單個(gè)LL 被mGN 完全包裹。

圖1 包埋過(guò)程中使用的mGN 質(zhì)量濃度(0~0.2 mg/mL)對(duì)LL@Fe-TA@mGN 粒徑的影響

注:*.P <0.05;**.P <0.01。

圖2 包埋過(guò)程中mGN 質(zhì)量濃度(0~0.2 mg/mL)對(duì)LL@Fe-TA@mGN zeta-電位的影響

注:*.P <0.05。


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