[发明专利]一种具有排镉功能的植物乳杆菌及其用途

说明书

【技术领域】

本发明属于微生物技术领域。更具体地，本发明涉及一种具有排镉功能的植物乳杆菌，本发明还涉及所述植物乳杆菌的用途。

【背景技术】

镉是一种对人体健康极其有害的重金属，在环境中非常稳定，为已知的最易在体内蓄积的毒物。镉可溶于水，它与氧、氯、硫等元素生成无机化合物分布于自然界中,并被广泛应用于电镀、电池、合金、颜料、塑料等的各个技术领域。随着镉在工业和生活中的应用，其在水体和土壤中的含量逐年增加，继而在一些植物或动物体内蓄积(如镉污染区的大米、烟草、贝壳类海鲜、动物肝肾脏等),最终通过食物链在人体内蓄积。镉污染情况在亚洲国家尤为严重，1955年日本爆发了震惊世界的痛痛病事件，其病因就是由于神通川水域遭受镉污染，导致居民食用的大米中镉严重超标。在中国，每年由工业废弃物排放到环境中的镉总量约680余吨，镉已经成为水源和耕地最主要的污染源之一。中国科学院地理科学与资源研究所环境修复研究中心主任陈同斌指出，中国受镉污染的耕地达到8000万亩左右，在一些污染严重的地区，稻田有效镉含量甚至是国家允许值的26倍。2002年农业部对全国市场稻米的抽查表明10%左右的市售大米镉含量超标，2007年南京农业大学潘根兴教授和他的研究团队在全国六个地区（华东、东北、华中、西南、华南和华北）县级以上市场的抽样调查再次证明了这一结果。

镉具有毒性强、潜伏期长的特点。1997年以来，美国毒性物质与疾病登记署（ATSDR）和环境保护署（EPA）一直将镉列为第六位危害人类健康的有毒物质，其对人体的危害主要涉及到骨骼、肾脏、肝脏、呼吸系统、血液系统及生殖器官，另外镉还是致癌物，在1993年即被国际抗癌联盟列为IA级致癌物。急性镉中毒导致人体出现咳嗽、胸闷、呼吸困难、恶心、呕吐及腹痛等症状，摄入大剂量镉甚至会由于急性肝损伤而导致死亡。慢性镉中毒涉及肾损伤（蛋白尿、肾结石、慢性肾衰竭）、骨损伤（骨痛、骨质疏松、骨软化、自发性骨折）、生殖器官损伤（睾丸、卵巢损伤）及癌症（肺癌、前列腺癌）。镉进入人体后生物学半衰期长达10到30年，其隐蔽性和滞后性往往容易被人忽视。

对于由镉中毒引起的各种生理病症,通常使用依地酸二钠钙、二巯基丁二酸钠等螯合剂进行注射治疗，以达到排镉的目的，例如中国药典第二版（2000年）记载了依地酸二钠钙作为镉和铅等重金属中毒的解毒剂。然而，这些药物都存在着一定的毒副作用。依地酸二钠钙是一种广谱性络合剂，具有较强的肾毒性，且用药时会经尿排出大量人体不可缺少的微量元素，例如锌、铜、锰、铁等，而这些元素与很多酶的活性有关，因此大量使用依地酸二钠钙会危及人的身体健康。二巯基丁二酸钠可能导致消化系统功能紊乱，并造成头痛、恶心、四肢酸痛等症状，同时必须在摄入镉之后极短时间之内给药，否则不能得到良好的疗效（Kojima,S.,Sugimura,et.al,“Effects of dithiocarbamates on testicular toxicity in rats caused by acute exposure to cadmium”，《Toxicology and applied pharmacology》，116,24-29（1992））。

鉴于传统治疗方法存在的多种问题，针对镉中毒寻找一种新的干预或治疗方法显得十分必要。乳酸菌是一类能够使碳水化合物发酵并产生乳酸的细菌的统称，广泛存在于自然发酵乳制品、发酵植物食品，如泡菜、酸菜、青贮饲料以及人肠道中。长期科学研究结果表明，以乳酸菌为代表的益生菌是人体必不可少的且具有重要生理功能的有益菌，其主要生理功能有：防治乳糖不耐症、恢复人体肠道内菌群平衡维护人体健康、抗肿瘤和预防癌症作用、控制人体内毒素水平、保护肝脏并增强肝脏的解毒等功能。乳酸菌作为一种食品级的微生物，不像螯合剂有严重的毒副作用，且已有报道表明其在体外对镉、铅等重金属离子具有较好的吸附作用（Halttunen,T.,Collado,M.C.,et.al,“Combining strains of lactic acid bacteria may reduce their toxin and heavy metal removal efficiency from aqueous solution”《Letters in Applied Microbiology》，46,160-165（2007）），因此很有潜力成为具有排镉功能的新型保健食品。