[发明专利]一株产具有抗肿瘤和降糖降脂活性的胞外多糖的嗜酸乳杆菌及其应用

说明书

本发明公开一种具有抗肿瘤和降糖降脂活性的嗜酸乳杆菌，名称为：YL01，分类名称为：嗜酸乳杆菌Lactobacillus acidophilus，保藏编号为：CGMCC No.20085，保藏日期：2020年6月15日，保藏单位为：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院生物研究所。本发明嗜酸乳杆菌YL01具有较好的酸和胆盐耐受性，可以减轻饮食诱导的高血脂症，缓解高脂饮食诱导的小鼠体重增加、显著降低餐后血糖水平，增强机体对葡萄糖的耐受能力，减轻胰岛素抵抗。本发明嗜酸乳杆菌可以用于制备发酵食品，具有非常广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于微生物学中的多糖技术领域，涉及到一种微生物胞外多糖，尤其是一株产具有抗肿瘤和降糖降脂活性的胞外多糖的嗜酸乳杆菌及其应用。

背景技术

乳酸菌(Lactic acidbacteria,LAB)胞外多糖(Exopolysaccharides,EPS)是乳酸菌在生长、代谢过程中分泌到细胞壁外的次级代谢产物，根据其与细胞壁结合的能力强弱可分为两种，一种失去与细胞结合的能力而渗入培养基形成黏液，称黏液多糖；另一种粘附于细胞壁形成荚膜，称荚膜多糖。目前报道的大多数产生EPS的菌株产生黏液多糖，而一些LAB菌株可以同时产生荚膜多糖和黏液多糖。根据乳酸菌胞外多糖的化学组成和生物合成机制的不同还可分为均多糖(HoPS)和杂多糖(HePS)两大类。均多糖(HoPS)是由一种单糖的重复单元组成，例如分子量约为10⁵-10⁶Da的D-葡萄糖或D-果糖，根据糖苷键类型不同，HoPS可分为葡聚糖(Dextrans)、β-葡聚糖(β-glucans)、果聚糖(Fructans)、变聚糖(Mutans)四种；杂多糖(HePS)是以葡萄糖、半乳糖、鼠李糖、甘露糖、果糖、阿拉伯糖、木糖为主的糖单元按不同比例或N-乙酰氨基半乳糖、N-乙酰氨基葡萄糖等糖衍生物组成的长链、高分子量水溶性天然高分子聚合物。

已有研究证实，乳酸菌产生的胞外多糖具有降血压、降胆固醇、抗氧化、调节免疫、抗肿瘤等多种生物活性。同时胞外多糖基本无细胞毒性，使其成为食品科学、天然药物等领域的研究热点之一，具有广阔的应用前景。还可以作为益生元调节肠道菌群平衡、促进肠道内其他有益菌的生长。研究发现，不同菌株产生的胞外多糖的生物活性差别很大，受到单糖组成、分子量、功能团、所带电荷等多方面因素的影响，同时由于乳酸菌具有菌株特异性，即使是同一种属但不同株来源的胞外多糖差异很大，不同的多糖具有各自特定的功能。因此，开展产胞外多糖的乳酸菌的研究，开发具有益生功能的乳酸菌胞外多糖，具有十分重要的研究意义和经济价值。然而整体来说，目前具有明确生物活性的乳酸菌胞外多糖研究较少。

在乳酸菌抗肿瘤方面，已有多篇研究证实乳杆菌菌株及其分泌成分通过激活caspases原、下调抗凋亡蛋白Bcl-2和上调促凋亡蛋白Bax对癌细胞发挥抗增殖和促凋亡作用。然而在乳酸菌胞外多糖抗肿瘤方面，目前研究并不多，同时已有报道多集中在结肠癌上，在宫颈癌中研究较少。其中CN105441357A公开了一株植物乳杆菌YW11，其胞外多糖可以抑制结肠癌细胞增殖；CN106754475A公开了一株乳酸菌Lactobacillus PantherisWXT002，其胞外多糖抑制卵巢癌细胞生长。对我国专利进行检索，尚未见到乳酸菌胞外多糖抑制宫颈癌的专利。

在改善肥胖方面，已有多篇研究报道乳酸菌作为益生菌，可以降低高脂血症所致的高血糖和高胆固醇血症，显著降低HFD诱导的肥胖小鼠肝脏甘油三酯水平，具有良好的减肥效果和抑制肝脏脂质沉积的作用。然而在乳酸菌胞外多糖改善肥胖、降糖降脂方面，目前整体研究相对较少。其中CN111154676A公开了一株鼠李糖乳杆菌ZFM231，其胞外多糖具有脂肪酶抑制活性、较强的降低胆固醇及甘油三酯的效果；CN107058422A公开了一株植物乳杆菌，其胞外多糖具有一定的胆固醇清除能力。