發(fā)酵乳桿菌CQPC07 抑制醋酸鉛誘導(dǎo)的大鼠鉛毒性損傷效果研究

何麗紅 張 靜*

(重慶化工職業(yè)學(xué)院環(huán)境與質(zhì)量檢測學(xué)院,重慶401228)

重金屬無法被生物分解,并能通過食物鏈富集,且可能轉(zhuǎn)化為毒性更強(qiáng)的金屬有機(jī)化合物[1]。近年來重金屬污染已引起廣泛關(guān)注。重金屬鉛是一種具有親和性、蓄積性的重金屬,其毒性較大,能夠損傷大腦和神經(jīng)組織,并積累在腎臟和肝臟,引起急、慢性腎病和肝病,最終造成機(jī)體多種器官系統(tǒng)性損傷[2]。

發(fā)酵食品中的乳酸菌不僅可以降解食品中的亞硝酸鹽,還具有降膽固醇、抗氧化、調(diào)節(jié)腸道健康多種作用[3]。隨著對乳酸菌研究的不斷深入,有研究發(fā)現(xiàn),一些乳酸菌對重金屬有著良好的抗性和吸附性能[4]。利用生物修復(fù)重金屬中毒有眾多優(yōu)點(diǎn),如原料廣泛、成本低、操作簡單、環(huán)保等,而且不會產(chǎn)生次生危害[5]。本研究利用實(shí)驗(yàn)室從傳統(tǒng)發(fā)酵泡菜中分離得到的可食用乳酸菌發(fā)酵乳桿菌CQPC07,進(jìn)行鉛吸附能力的測試,確定LF-CQPC07 對鉛吸附能力從而避免大鼠受鉛毒性損傷的作用。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

SD 大鼠:購置于重慶醫(yī)科大學(xué)。

菌種:發(fā)酵乳桿菌CQPC07,專利保藏于中國普通微生物菌種保藏管理中心。

EDTA,美國Sigma 公司；白介素6 (IL-6)、IL-10, IL-1β、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、干擾素-γ(IFN-γ),北京索萊寶公司；其余試劑均為國產(chǎn)分析純。

Thermo Varioskan LUX 多功能酶標(biāo)儀,美國賽默飛公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 動物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案

48 只6 周齡SPF 級雄性SD 大鼠經(jīng)過一周適應(yīng)性喂養(yǎng)后隨機(jī)分為4 組,分別為正常組12 只,鉛誘導(dǎo)組12 只,EDTA 組12只和LF-CQPC07 組12 只。正常組大鼠在整個(gè)實(shí)驗(yàn)周期中均自由進(jìn)食AIG-93G 飼料以及自由飲用不含醋酸鉛的飲用水。其余三組大鼠在自由進(jìn)食AIG-93G 飼料的同時(shí),從第一周到第十二周均自由飲用濃度為200mg/L 的醋酸鉛溶液代替飲用水。EDTA組大鼠從第8 周至第12 周,每天注射濃度為50mg/L 的EDTA,LF-CQPC07 組從第1 周至第12 周每日灌胃1×109CFU/kg (b.w) LF-CQPC07。12 周后,所有大鼠禁食12 小時(shí)后使用乙醚麻醉,經(jīng)眼眶靜脈取血后處死,使用液氮收集大鼠心臟、肝臟、腎臟、腦組織后放入-80°C 貯藏待用。

1.2.2 SD 大鼠血液、肝臟、腎臟和腦組織中鉛含量的測定

精確量取0.0、0.4、0.8、1.2、1.6 和2.0mL 鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液置于50mL 容量瓶中,再分別加入2mL 含12.5%磷酸二氫銨和2.5%硝酸鎂的混合溶液,然后用2%的硝酸定容。分別吸取20μL 上述不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液于石墨爐原子化器中測定吸光度并制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。將收集的血液取500μL 和各個(gè)組織50mg 分別置于四氟乙烯消解罐中,加入5mL 硝酸進(jìn)行消解,冷卻后加入1mL 含12.5%磷酸二氫銨和2.5%硝酸鎂的混合溶液并使用硝酸定容至25mL,加入20μL 定容后的溶液于石墨爐原子化器中測定吸光度,通過標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算鉛的含量。

1.2.3 SD 大鼠血清指標(biāo)的測定

取大鼠血清按照試劑盒操作方法測量血清中白介素6(IL-6)、IL-10, IL-1β、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)和干擾素-γ(IFN-γ) 細(xì)胞因子水平和根據(jù)試劑盒操作方法測定血清中δ-氨基-γ- 酮戊酸脫水酶(δ-ALAD)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、肌酐(CRE)和尿素氮(BUN)水平。

1.3 數(shù)據(jù)處理

平行進(jìn)行三次血清和組織樣品的測量,然后計(jì)算平均值。使用SPSS 軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行平均和分析。使用Duncan 多范圍檢驗(yàn)通過單因素方差分析評估各個(gè)組平均值之間的差異。p＜0.05的差異被認(rèn)為具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果與分析

2.1 SD 大鼠血液、肝臟、腎臟和腦組織中鉛含量分析

通過表中的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),未經(jīng)過醋酸鉛溶液誘導(dǎo)過的正常組大鼠的血液、肝臟、腎臟和腦組織中的鉛含量是所有組別中最低的(表1)。與之相反,鉛誘導(dǎo)組大鼠血液、肝臟、腎臟和腦組織中的鉛含量是所有組別中最高的。使用EDTA 藥物和LF-CQPC07 干預(yù)后的大鼠血液、肝臟、腎臟和腦組織中的鉛含量明顯降低,干預(yù)效果好于EDTA 藥物。不僅如此,通過數(shù)據(jù)的對比還能發(fā)現(xiàn),經(jīng)過醋酸鉛誘導(dǎo)的大鼠,其血液中鉛含量是最高的,遠(yuǎn)高于組織器官中的鉛含量。因此可以推斷,LF-CQPC07是一株優(yōu)質(zhì)的鉛吸附乳酸菌。

表1 SD 大鼠血液、肝臟、腎臟和腦組織中鉛含量

2.2 SD 大鼠血清炎癥指標(biāo)分析

表2 為SD 大鼠血清炎癥指標(biāo)的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)正常組血清中的IL-1β,IL-6、TNF-α 和IFN-γ 水平是四組中最低的,IL-10 水平是四組中最高的。而鉛誘導(dǎo)組IL-10 水平是四組中最低的,IL-1β,IL-6、TNF-α 和IFN-γ 水平是四組中最高的。EDTA 組和LF-CQPC 組的IL-1β,IL-6、TNF-α 和IFN-γ 水平與鉛誘導(dǎo)組相比都呈下降的趨勢,IL-10 水平與鉛誘導(dǎo)組相比都呈上升的趨勢,但LF-CQPC07 組的下降和上升趨勢比EDTA 組更為明顯。本研究結(jié)果顯示LF-CQPC07 通過調(diào)控以上炎癥因子來避免鉛毒性造成的大鼠機(jī)體炎癥損傷。

表2 SD 大鼠血液中炎癥指標(biāo)的含量

2.3 SD 大鼠血清ALT、AST、BUN、CRE 和δ-ALAD 指標(biāo)分析

SD 大鼠血清中ALT,AST、δ-ALAD 酶活性和BUN、CRE含量如表3 所示。在四組大鼠中,正常組SD 大鼠ATL,AST 的酶活性最低,δ-ALAD 酶活性最高,BUN、CRE 含量最低。而肝臟相關(guān)ATL,AST 的酶活性在鉛誘導(dǎo)組中最低,δ-ALAD 酶活性和腎臟相關(guān)BUN、CRE 含量在鉛誘導(dǎo)組中最高。EDTA 組和LF-CQPC07 組大鼠的三種酶活性趨勢和BUN、CRE 的含量與正常組相似,從酶活力和BUN,CRE 含量的數(shù)值上看,LF-CQPC07 的干預(yù)效果優(yōu)于EDTA。

表3 SD 血清中ALT、AST、BUN、CRE 和δ-ALAD 的含量

3 結(jié)論

綜上所述,LF-CQPC07 能夠吸附體內(nèi)的鉛離子,減少血液和臟器中的鉛含量。此外,LF-CQPC07 能減輕鉛離子進(jìn)入體內(nèi)造成的炎癥加劇和肝腎損傷,以更好地緩解鉛對機(jī)體造成的損傷。由此看來,LF-CQPC07 是一株具有較強(qiáng)鉛吸附能力的優(yōu)良菌株。在未來,LF-CQPC07 仍具有更多的研究價(jià)值,其對人體鉛離子造成的氧化應(yīng)激作用和緩解其它重金屬毒性等方面具有較大的潛力和研究價(jià)值。