[发明专利]一株枯草芽孢杆菌及其在防治Cr(VI)诱导的机体损伤中的应用

说明书

本发明公开了一株枯草芽孢杆菌及其在防治Cr(VI)诱导的机体损伤中的应用，属于微生物技术领域。枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，其生物保藏号为：CGMCC NO.23372，该枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)在Cr(VI)存在情况下也能够在肠道中定殖从而发挥作用。此外，该枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)对Cr(VI)暴露后引起的淋巴细胞、中性粒细胞百分比和脏体比的变化以及组织损伤具有一定的缓解作用，对Cr(VI)引起的组织损伤和机体氧化应激具有明显的保护作用。

技术领域

本发明涉及微生物技术领域，具体涉及一株枯草芽孢杆菌及其在防治Cr(VI)诱导的机体损伤中的应用。

背景技术

铬(chromium,Cr)是世界上第七多的元素，常以二价至六价之间的氧化形式存在。Cr(VI)是一种具有强烈致癌性和腐蚀性的污染物(Zhu,Xu,et al.,2019)。考虑到致癌性，致突变性和致畸性，Cr(VI)被视为危害健康的重要因素(Y.Wang,H.Su,et al.,2017)。Cr(VI)是Cr的一种常见的氧化态，被广泛应用于各种工业过程(Shelnutt et al.,2007；Wildet al.,2009)。先前的证据表明皮革和橡胶加工，电镀，印刷，采矿以及纺织品染色等工业中的Cr(VI)随意排放会造成环境的严重污染(Bakshi et al.,2018)。

由于工业化的迅速发展，环境污染问题日益严重。重金属作为一种不可降解的化合物，会通过食物链传递到人体内。越来越多的证据表明，重金属会成为各种代谢性疾病的诱因(Duan et al.,2020)。其中，Cr(VI)与糖代谢，蛋白质代谢和胰岛素代谢有关的代谢机制引起了人们的密切关注(Sadeghi et al.,2015)。多项研究表明，Cr(VI)可以在体内外试验中导致细胞凋亡和自噬激活(P.Chen et al.,2019；Luo et al.,2019；Yin et al.,2019；Y.Zhang et al.,2020)。

益生菌作为一种对人和动物机体健康有益的菌具有去除重金属的功能(AbdelMegeed et al.,2020)。传统的益生菌，如部分乳酸菌菌株，能够吸附并结合重金属，同时还有其他的优异特性(Giri et al.,2018)。因此，缓解重金属毒性的益生菌越来越受到关注，这些发现将为探索安全有效的重金属毒性缓解剂奠定基础(Coryell et al.,2018；S.Fenget al.,2019；Q.Zhai et al.,2019)。有研究对益生菌在环境与动物体肠道中对各种重金属损伤的修复进行了探讨，考察了益生菌在动物体内肠道环境中与重金属相互作用的机理(李荣et al.,2019)。重金属的暴露和肠道菌群的分布是双向交互的关系，重金属含量的变化会改变肠道微生物菌群的代谢功能水平；同时，肠道微生物菌群的改变也会影响肠道对重金属的吸收和代谢(B.Gao et al.,2017)。大部分的益生菌属于革兰氏阳性菌(G+)，G+菌的细胞壁主要有肽聚糖和磷壁酸组成，它们使细菌的细胞壁带大量的负电荷，而重金属所带的正电荷能与细菌细胞壁所带的负电荷产生相互作用，达到快速去除重金属的作用(Kargar et al.,2020)。此外，益生菌的胞外聚合物含有大量的多糖、蛋白、肽聚糖、脂类等物质，能够和重金属形成配合物或螯合物，最终排出体外，减轻机体负担(Konhauser etal.,1994)。进一步的体内研究表明，一些益生菌(如肠系膜名串珠菌和植物乳杆菌)可以有效降低小鼠等动物体内的重金属积累，进而缓解组织损伤和氧化应激(Y.J.Yi et al.,2017；L.Yu et al.,2017)。因此，研究益生菌在防治Cr(VI)诱导的机体损伤中的应用是非常有必要的。

发明内容

针对上述现有技术，本发明从铬污染的土壤中分离得到一株枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，该枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)对Cr(VI)引起的组织损伤和机体氧化应激具有明显的保护作用。

具体的，本发明涉及以下技术方案：