鼠李糖乳杆菌GG（ATCC 53103）是临床研究最充分的益生菌之一。此外，鼠李糖乳杆菌GG在体外对上皮细胞和粘液表现出非常好的粘附能力。本文报告，在相同测试条件下，鼠李糖乳杆菌GG能够在非生物表面形成生物膜，而其他被测的干酪乳杆菌群菌株则不能。微孔板生物膜测定表明，鼠李糖乳杆菌GG的体外生物膜形成受到与胃肠道环境相关的培养基因素和条件的强烈调节，包括低pH、高渗透压以及胆汁、粘蛋白和不可消化多糖的存在。此外，对受胞外多糖、脂磷壁酸和中心代谢影响的突变体进行表型分析，显示了它们在鼠李糖乳杆菌GG生物膜形成中的相对重要性。
研究最充分的益生菌之一是鼠李糖乳杆菌GG（ATCC 53103），它分离自健康人类肠道微生物群。各种健康效应被归因于鼠李糖乳杆菌GG，例如预防和治疗儿童急性腹泻、预防抗生素相关性腹泻、以及预防和治疗过敏，偶尔也对其他疾病有益。然而，鼠李糖乳杆菌GG与这些健康促进效应相关的作用模式尚不清楚。粘附和定植能力被认为是益生菌免疫调节、病原体排除和与粘膜增强接触的贡献因素。通过这种方式，益生菌可以强化常驻微生物群，后者是粘膜屏障和抗病原体定植抵抗力的组成部分。
在比较研究中，鼠李糖乳杆菌GG在上皮细胞和粘液的体外粘附实验中表现良好。在体内，鼠李糖乳杆菌GG能够粘附于人类肠粘膜，并在健康成人口服摄入后持续存在超过1周。此外，据报道，给孕妇口服鼠李糖乳杆菌GG可导致其婴儿定植长达24个月。另外，鼠李糖乳杆菌GG也能够定植口腔，并可在摄入后2周从唾液中培养出来。这种定植能力被认为与报道的鼠李糖乳杆菌GG对儿童龋齿临床发展的有益作用相关。虽然鼠李糖乳杆菌GG最初分离自人类，但它也能够定植无菌C3H小鼠的消化道。发现该菌与这些小鼠的胃和肠粘膜相关，并且这种关联从近端到远端肠道逐渐增加。
许多粘附细菌在自然环境中以表面附着生物膜的形式存在，它们被包裹在自我产生的细胞外基质中，以抵御不利的环境条件。生物膜在人体与其常驻微生物之间的密切关系中也发挥作用，例如在肠道中。在本研究中，我们调查了一些环境和遗传因素对鼠李糖乳杆菌GG生物膜形成的影响。此外，我们比较了鼠李糖乳杆菌GG与相关乳杆菌菌株的生物膜形成能力。
材料与方法
细菌菌株和培养条件
乳杆菌菌株通常在37°C下于de Man-Rogosa-Sharpe（MRS）培养基中静态培养。此外，本研究还使用了乳杆菌AOAC培养基和胰蛋白酶大豆肉汤（TSB）培养基。改良TSB（mTSB）培养基由TSB添加蛋白胨组成。通过使用厌氧罐实现厌氧条件。本研究中测试的其他化合物包括粘蛋白、乳铁蛋白、胆汁和菊粉或其衍生物。在高压灭菌前用HCl或NaOH调节培养基pH。需要时，向培养物中添加红霉素。
| 菌株或质粒 | 相关特性 | 来源或参考文献 |
|---|---|---|
| 菌株 | ||
| 大肠杆菌DH5α | F- 80dlacZΔM15 Δ(lacZYA-argF)U169 deoR recA1 endA1 hsdR17(rk- mk-) supE44 λ- thi-1 gyrA96 relA1 | Gibco-BRL |
| 鼠李糖乳杆菌GG | ||
| ATCC 53103 | 野生型，人类分离株 | ATCC |
| CMPG5412 | 鼠李糖乳杆菌GG的luxS敲除突变体；四环素抗性 | 27 |
| CMPG5540 | 鼠李糖乳杆菌GG的dltD敲除突变体；四环素抗性 | 35 |
| CMPG5344 | 通过引入质粒pCMPG5344表达反义RNA构建的鼠李糖乳杆菌GG的wzb敲低突变体；红霉素抗性 | 本研究 |
| 其他乳杆菌菌株 | ||
| 鼠李糖乳杆菌 | ||
| ATCC 595 | 野生型菌株 | ATCC |
| ATCC 7469 | 野生型菌株，模式菌株 | ATCC |
| ATCC 10863 | 野生型菌株 | ATCC |
| 干酪乳杆菌 | ||
| ATCC 334 | 野生型菌株，新模菌株 | ATCC |
| ATCC 393 | 野生型菌株，也归类为玉米乳杆菌 | ATCC |
| Immunitas | 从Actimel中分离 | Danone |
| Shirota | 从Yakult中分离 | Yakult |
| 质粒 | ||
| pLAB1301 | 大肠杆菌-乳杆菌穿梭载体；氨苄青霉素抗性，红霉素抗性 | 23 |
| pCMPG5334 | pLAB1301衍生物，用于在ldhL启动子驱动下表达鼠李糖乳杆菌GG的反义wzb RNA；氨苄青霉素抗性，红霉素抗性 | 本研究 |
体外生物膜测定
测定鼠李糖乳杆菌GG生物膜形成的方法：将细菌添加到含有200μl培养基的微孔板孔中，在37°C下不摇动孵育72小时。通过结晶紫染色和测量OD570来量化生物膜形成。每个菌株和/或条件至少进行三次独立实验，每次八个生物学重复。数据标准化到指定的阳性对照。
悬浮液中细菌生长的监测
将乳杆菌培养物接种到Honeycomb板孔中，在37°C连续摇动下培养，并使用Bioscreen C微生物生长曲线分析仪每30分钟测量一次OD600。
相关新闻推荐
1、肠道菌群是关键：研究揭示茶酚类及其代谢物对细菌生长的差异化影响（三）
2、系统性解析恶臭假单胞菌S16中尼古丁降解的分子机制（二）
3、乳酸乳球菌新型转录因子HdiR响应热与DNA损伤的分子机制研究（二）