פעילות נוגדת חמצון של Lactobacillus Plantarum NJAU-01 במודל חיה של הזדקנות

אנא צור קשרoscar.xiao@wecistanche.comלמידע נוסף

תַקצִיר

רקע כללי:עודף מיני חמצן תגובתי (ROS) עלול לגרום נזק חמור לגוף האדם ועלול לגרום למחלות כרוניות שונות. מחקרים מצאו כי לחיידקי חומצה לקטית (LAB) יש השפעות נוגדות חמצון ואנטי-אייג'ינג, והם משאבים חשובים לפיתוח נוגדי חמצון מיקרוביאליים. מאמר זה נועד לחקור את התפקיד הפוטנציאלי של זן נוגד חמצון, Lactobacillus plantarum NJAU-01 שהוקרן ממוצר בשר מבושל מסורתי Jinhua Ham בוויסות הזדקנות תת-חריפה המושרה על ידי D-גלקטוז של עכברים. סך של 48 עכברי קון מינג ספציפיים ללא פתוגן (עכברי SPF KM) חולקו באופן מקרי ל-6 קבוצות: קבוצת ביקורת עם הזרקת מי מלח סטרילית, קבוצת הזדקנות עם הזרקה תת עורית של D-galactose, קבוצות טיפול עם הזרקת D-galactose וניהול תוך קיבה. של 10',10 מעלות ו-10 מעלות FU/mL L.plantarum NJAU-01, וקבוצת ביקורת חיובית עם הזרקת D-galactose ומתן תוך קיבה של 1 מ"ג/מ"ל ויטמין C.

תוצאות:התוצאות הראו שקבוצת הטיפול של L. plantarum NJAU-01 ב-10 מעלות FU/mL הראה קיבולת נוגדת חמצון כוללת גבוהה יותר (T-AOC) ופעילות אנזימטית נוגדת חמצון של סופראוקסיד דיסמוטאז (SOD), גלוטתיון פרוקסידאז (GSH-Px) וקטלאז (CAT) מאלה. מהקבוצות האחרות בסרום, לב וכבד. לעומת זאת, התוכן של סמן הלחץ החמצוני malondialdehyde (MDA) הראה רמות נמוכות יותר משאר הקבוצות (P<0.05). the="" antioxidant="" capacity="" was="" improved="" with="" the="" supplement="" of="" the="" increasing="" concentration="" of="" l.="" plantarum="">

אנא לחץ כאן כדי לדעת יותר

מסקנות:לפיכך, מחקר זה מדגים ש-L plantarum NJAU-01 יכול להקל על מתח חמצוני על ידי הגברת הפעילויות של אנזימים המעורבים בהתנגדות לחמצון והפחתת רמת חמצון השומנים בעכברים. מילות מפתח: Lactobacillus Plantarum NJAU-01, Jinhua Halm, בעל חיים מזדקן הנגרמת על ידי D-galactose, Malondialdehyde, יכולת נוגדת חמצון

רקע כללי

חמצון הוא תהליך הנדרש בהכרח לחילוף חומרים תאי בגוף. מיני החמצן התגובתי (ROS) כרדיקלים חופשיים שנוצרו על ידי תגובות חימצון-הפחתת אנדוגניים (REDOX) היו אחראים לחמצון. עם זאת, כאשר התאים מקבלים גירויים חיצוניים המושרים על ידי מתח חמצוני, ייצור מוגזם של ROS מציף את יכולת ניקוי ה-ROS הסלולרית [1]. כמה נתונים מחקריים הראו שלחץ חמצוני קשור לתוחלת החיים של אורגניזמים [2]אי יכולת לבצע חילוף חומרים של ה-ROS הנותר עלול לגרום נזק חמור לגוף האדם ועלול לגרום למחלות כרוניות שונות הקשורות להזדקנות, כגון סוכרת, מחלות לב, שומנים גבוהים בדם, דלקות פרקים, מחלות ניווניות, מחלות לב וכלי דם וכלי דם במוח [3]. בדרך כלל, לגוף יש סדרה של אנזימים או לא-אנזימים ומערכות תיקון המעורבות בהגנה נוגדת חמצון ומגינות עליהם מפני נזקי חמצון [4-6]. לדוגמה, חומצה אסקורבית צורכת חמצן באמצעות חמצון עצמי, הפחתת יוני מתכת כדי להוריד את פוטנציאל הפחתת החמצון ומעורבת בהגנה נוגדת חמצון [7]. Superoxide Dismutase (SOD) מסוגל להמיר רדיקלי סופראוקסיד מזיקים למי חמצן [8]. Catalase (CAT) משתתף בהגנה נוגדת חמצון תאית על ידי פירוק מי חמצן, ובכך מונע מתגובת פנטון לייצר רדיקלים חופשיים של הידרוקסיל [9]. עם זאת, ROS מיותר יוביל לנזק חמצוני הנגרם על ידי גורמים רבים כמו הקרנה (קרני רנטגן, קרני y, אולטרה סגול), חומרים כימיים מחדש (יוני מתכת, HONO, HOCl ו-HOBr), תרופות ומטבוליטים שלהם, ואפילו לעשן. מערכות נוגדי חמצון טבעיות אלו בגוף אינן מספיקות לעתים קרובות כדי למנוע נזק חמצוני, ודורשות תוספי נוגדי חמצון כגון אסטקסנטין וחומצה פולית [10]. לפיכך, החיפוש אחר גישה זמינה שיכולה להקל או לעכב נזק חמצוני תאי זכה לתשומת לב רבה.

חיידקי חומצת חלב (LAB) נמצאו ונמצאים בשימוש נרחב במוצרי בשר מותססים. מלבד שיפור החומר התזונתי, הטעם והשימור של מזון מותסס, ל-LAB יש גם מאפיינים פרוביוטיים נוספים [11, 12]. כמה מחקרים מצאו של-LAB יש השפעות נוגדות חמצון ואנטי-אייג'ינג, והם משאבים חשובים לפיתוח נוגדי חמצון מיקרוביאליים [13]. לדוגמה, מקרה לקטובצילוס המופרד מליקר תוצרת בית סיני, נמצא כמקל ביעילות על חמצון שומנים ומשפר את חילוף החומרים של שומנים עקב יכולת ניקוי כולסטרול גבוהה ויכולת היצמדות תאי מעי אנושיים [14]. בעבר בודדנו וסקרנו חיידק חומצה לקטית על ידי קיבולת נוגדת חמצון כוללת מבשר ג'ינהואה וזיהינו אותו כ-Lactobacillus plantarum על ידי זיהוי מאפיינים ביוכימיים, מורפולוגיה קולוניאלית ורצף rDNA של 16 שניות, בשם L. plantarum NJAU{{10} } [15]. L. plantarum NJAU-01 הראה כושר ניקוי מצוין וכוח הפחתת של רדיקלים חופשיים DPPH, רדיקלים חופשיים הידרוקסיל ורדיקלים חופשיים אניונים סופר-אוקסיד במבחנה [16]. במודל התא בשילוב עם חיישן אלקטרוכימי, יכולתו של המקרופאג RAW264.7 בתגובה ללחץ חמצוני הוגברה באופן משמעותי על ידי דגירה עם L. plan-tarum NJAU-01 [15].Cistanche Extract Anti Radiationבנוסף, ל. plantarum NJAU-01 יכול גם להקל על מידת חמצון החלבון בנקניק מותסס [17]. לפיכך, ל. plantarum NJAU-01 הוכח כבעל השפעה נוגדת חמצון במבחנה, אשר מבטיח להיות מנוצל פוטנציאלי בוויסות עקה חמצונית in vivo.

Cistanche יכול אנטי אייג'ינג

לפיכך, חיוני להעריך את ההשפעה נוגדת החמצון של L. Plantarum NJAU-01 in vivo על ידי שימוש במודל החיות, שיכול לצפות ביעילות בספיגה, בהובלה ובחילוף חומרים בבעלי חיים. עכברי הזדקנות הנגרמת על ידי D-גלקטוז פותחו כדי לדמות התרחשות של נזק חמצוני בתהליך ההזדקנות של הגוף במשך עשרות שנים [18]. D-galactose תורם ליצירת ROS באמצעות תגובה עם חומצות אמינו ליצירת תוצרי קצה של גליקציה באמצעות גליקציה לא אנזימטית עם היתרונות של רעילות נמוכה, תהליך חמצון איטי וללא השפעה קטלנית [19,20]. מודל עכברים מזדקנים המושרה על ידי D-גלקטוז דווח לעתים קרובות כמעריך את היכולת נוגדת החמצון של פרוביוטיקה כגון L-carnitine, ursolic acid ו-L. Plantarum AR501 [19,21,22]. לכן, עכברים מזדקנים בהשראת D-גלקטוז שימשו לחקירה ראשונית של התפקיד של L. plantarum NJAU-01 בהקלה על מתח חמצוני בעכברים. L. plan-tarum NJAU-01 הוזנה לעכברים מזדקנים המושרים על ידי D-גלקטוז כדי להעריך את ההשפעות נוגדות החמצון שלו in vivo על ידי מדידת קיבולת נוגד החמצון הכוללת (T-AOC), הפעילות האנזימטית נוגדת החמצון של SOD, גלוטתיון פרוקסידאז (GSH-Px), ו-CAT, כמו גם התוכן של סמן הלחץ החמצוני malondialdehyde (MDA) בסרום, לב וכבד של עכברים.cistanche herbaזה יספק את הבסיס למחקר נוסף על פיתוח וניצול של L. plantarum NJAU-01 כפרוביוטיקה.

תוצאות

מדדי משקל גוף ואיברים בעכברים

אף אחת מהחיות לא מתה במהלך תקופת ההאכלה והתאריכים מכל העכברים נכללו. ההשפעות של טיפולים שונים עם L. plantarum NJAU-01 על האיברים בקוביות של עכברים מוצגות בטבלה 1. העכברים בקבוצה המזדקנת שהוזרקו עם D-galactose הראו משקל גוף נמוך משמעותית בהשוואה לזה של האחרים קבוצות (עמ'<0.05). no="" significant="" difference="" was="" ob-served="" in="" kidney="" liver="" index="" and="" lung="" be-tween="" the="" l.="" plantarum="" njau-01="" treatment="" groups="" normal="" positive="" group="" aging="" model="" p="">0.05). מדד הלב של קבוצת מודל ההזדקנות היה גבוה משמעותית בהשוואה לזה של הקבוצה הרגילה (P<>

פעילות T-AOC של סרום, לב וכבד של עכברים פעילות T-AOC של עכברים בין קבוצות טיפול שונות מוצגת באיור 1. פעילות ה-T-AOC של קבוצת מודל העכברים המזדקנת הייתה 6.68 U/mL, ובעוד בלב, בסרום ובכבד היו 6.62,3.55 ו-3.58 U/mg חלבון, בהתאמה, שהיו נמוכים מקבוצות אחרות (P<0.05). in="" the="" l.="" plantarum="" njau-01="" lp3="" group,="" serum,="" heart,="" and="" liver="" had="" significantly="" higher="" t-aoc="" than="" the="" other="" groups=""><0.05). the="" liver="" t-aoc="" in="" the="" positive="" control="" group="" was="" significantly="" higher="" than="" the="" control="" group="" and="" the="" aging="" model="" group=""><0.05). however,="" the="" antioxidant="" activity="" of="" the="" heart="" and="" liver="" of="" the="" positive="" control="" group="" was="" significantly="" lower="" than="" that="" of="" the="" lp3="" group=""><0.05). the="" above="" results="" indicate="" that="" l.="" plantarum="" njau-01="" can="" enhance="" the="" t-aoc="" of="" the="" mice="" in="" a="" dose-dependent="">

פעילות SOD בסרום, לב וכבד של עכברים

פעילות SOD של עכברים בקבוצת מודל ההזדקנות בסרום, לב וכבד של עכברים הייתה 16.72 U/mL, 18.93 U/mg חלבון ו-44.82 U/mg חלבון בהתאמה, שהיו נמוכים משמעותית מקבוצת הביקורת (P<0.05,fig.2).in contrast,the="" sod="" activity="" in="" serum,="" heart="" and="" liver="" of="" mice="" in="" vc="" group="" was="" significantly="" higher="" than="" that="" of="" mice="" in="" the="" aging="" model="" group="" and="" control="" group=""><0.05). the="" sod="" activity="" in="" heart="" of="" mice="" lp2="" group="" was="" 61.85="" mg="" which="" not="" significantly="" different="" from="" that="" positive="" control="" p="">0.05). מצד שני, פעילויות ה-SOD בסרום, בלב ובכבד של קבוצת מינון גבוה היו 48.83 U/mL, 74.67 U/mg חלבון ו-69.55 U/mg חלבון בהתאמה, שהיו גבוהים משמעותית מזו בקבוצות האחרות (P<0.05). these="" results="" showed="" that="" l.="" plantarum="" njau-01="" could="" alleviate="" the="" oxidative="" damage="" induced="" by="" d-galactose="" to="" the="" body,="" and="" increase="" sod="">

GSH-Px בסרום, לב וכבד של עכברים

קבוצת LP3 הציגה פעילות GSH-PX גבוהה יותר מזו של עכברים בקבוצות אחרות בסרום, לב וכבד (P<0.05, fig.="" 3).="" the="" gsh-px="" activity="" in="" the="" heart="" and="" liver="" tissues="" of="" mice="" in="" the="" positive="" control="" group="" was="" signifi-cantly="" higher="" than="" that="" of="" mice="" in="" the="" control="" group="" and="" the="" aging="" model="" group=""><0.05). there="" was="" no="" significant="" difference="" for="" the="" serum="" gsh-px="" activity="" between="" lp1="" and="" control="" group="" p="">0.05). בנוסף, קבוצות מודל ההזדקנות בלב ובכבד של עכברים היו 50.39 U/mL, 8.48 U/mg חלבון ו-62.67 U/mg חלבון בהתאמה, והראו פעילות GSH-Px נמוכה יותר מאשר קבוצות אחרות (פ<0.05). therefore,l.="" plantarum="" njau-01="" has="" an="" enhancing="" effect="" on="" the="" antioxidant="" enzymatic="" activity="" of="" gsh-px="" in="" mice,="" and="" the="" strain="" concentration="" is="" related="" to="" the="" antioxidant="">

פעילות CAT בסרום, לב וכבד של עכברים

כפי שמוצג באיור 4, פעילויות ה-CAT של סרום, לב וכבד של עכברי LP3 היו 22.98 U/mL, 137.99 U/mg חלבון ו-136.31 U/mg חלבון בהתאמה, אשר היו בעלי פעילות CAT גבוהה יותר מזו שבטיפול אחר. קבוצות (עמ'<0.05), indicating="" that="" the="" concentration="" of="" the="" strain="" had="" a="" marked="" effect="" on="" the="" cat="" activity.="">צמיחת הפין cistancheלעומת זאת, קבוצת מודל ההזדקנות הראתה פעילות CAT נמוכה יותר מזו של עכברים בקבוצות האחרות בסרום, לב וכבד של עכברים (P<0.05). as="" for="" vc="" group,="" it="" presented="" higher="" cat="" activity="" than="" the="" control="" group="" and="" aging="" model="" group="" in="" serum,="" heart="" and="" liver="" of="" mice=""><0.05). these="" findings="" demonstrate="" that="" l.="" plantarum="" njau-01="" can="" enhance="" the="" cat="" activity="" in="" mice="" serum,="" heart="" and="" liver="">

תכולת מד"א בסרום עכברים, לב וכבד

תכולת MDA בסרום, לב וכבד של עכברים בקבוצת המודל המזדקנת הייתה גבוהה משמעותית מקבוצת הביקורת (P<0.05, fig.="" 5).="" the="" serum="" mda="" content="" of="" mice="" in="" the="" lp3="" group="" was="" 14.29="" nmol/ml,="" and="" the="" mda="" contents="" in="" the="" heart="" and="" liver="" were="" 8.00="" and="" 26.49="" nmol/mg="" protein,="" respectively,="" being="" significantly="" lower="" than="" that="" in="" the="" other="" groups=""><0.05). there="" was="" no="" significant="" difference="" in="" mda="" content="" among="" the="" positive="" control="" lp1="" and="" lp2="" groups="" p="">0.05).

דִיוּן

מודל העכברים המזדקנים התת-חריפים על ידי אינדוקציה של D-galactose נמצא בשימוש נרחב ומוכר היטב [14,23,24]. המודל כולל הזרקה מתמשכת של D-galactose המופחת לגלקטוז על ידי גלקטוז רדוקטאז בתוך התאים, וכתוצאה מכך שינוי של הלחץ האוסמוטי בין התא והסביבה ולאחר מכן התנפחות והזדקנות התא [25]. אנזימים תוך תאיים המשחררים מחדש מתח חמצוני, כגון SOD, CAT ו-GSH-Px, אינם מספיקים כדי לחסל מיני חמצן תגובתיים, כאשר התאים בגוף נתונים ללחץ חמצוני חריף. זוהי שיטה ישירה ויעילה לחקור את הפעילות נוגדת החמצון של LAB על ידי הזרקת LAB לעכברים מזדקנים תת-חריפים המושרים על ידי D-גלקטוז והשוואת פעילות נוגדת חמצון אנזימטית, כגון SOD, GSH-Px ו-CAT עם קבוצת הביקורת [21].

במחקר זה, קבוצת מודל ההזדקנות וקבוצת הביקורת החיובית (הזרקה עם Vc) הושוו עם מינונים שונים של קבוצת הטיפול L. plantarum NJAU-01. אינדקס האיברים הוא היחס בין משקלו של איבר בחיית הניסוי למשקל גופו ועלייה במקדם האיברים מעידה על גודש, בצקת או היפרפלזיה של האיבר בעוד שירידה במקדם האיברים מצביעה על ניוון איברים ועוד ניווניות. שינויים. מדד האיברים שימש גם כדי לבטא את השינויים בדרגת ההזדקנות כפי שהוכח במחקרים של Yu et al. (2016) ו-Xu et al. (2016)[18,26]. המחקר הנוכחי חשף כי לעכברים בקבוצת המודל המזדקנת היה משקל נמוך יותר ואינדקס לב גבוה יותר מזה של עכברים בקבוצות האחרות. מתן D-galactose הפחית באופן משמעותי את הפעילות האנזימטית של נוגד החמצון בסרום, לב וכבד של עכברים בקבוצת המודל המזדקן. התוספים של L. plantarum NJAU-01 הוצעו להפחית את הפגיעה בכבד של עכברי דחק חמצוני המושרה על ידי D-גלקטוז על ידי ויסות פעילויות חריגות של SOD, GSH-Px ו-CAT לרמות נורמליות. זה תואם את המחקרים שדווחו כאשר חוקרים את תפקיד נוגד החמצון של הזנים הממוקדים, כולל L. plantarum AR113 ו-ARS01 [12],L. del-brueckii subsp. bulgaricus F17 [27]. לפיכך, מודל ההזדקנות של עכברים תת-חריפים של D-גלקטוז במחקר הנוכחי יעיל לספק ראיות סודיות לחקירת יכולת נוגד החמצון של LAB in vivo.

תוצאות מחקר קודמות הצביעו על כך שמנגנון נוגד החמצון של LAB בא לידי ביטוי בעיקר בהיבטים הבאים: יוני מתכת קלואטים, מערכות אנזימים נוגדי חמצון אוטוטרופיים, ייצור של me-tabolites נוגדי חמצון, פעילות מוגברת של האנזים נוגדי החמצון המארח, שליטה על מסלולי איתות נוגדי חמצון. , וויסות קבוצת חיידקי המעי [28]. היבטים אלה ממלאים תפקיד קריטי בהקלה על מחלות שהתפתחותן כרוכה בלחץ חמצוני [29]. MDA נחשב כסמן ביולוגי של חמצון שומנים, והוא יכול להוביל לפילמור צולב של מקרומולקולות, הממלא תפקיד פוטנציאלי בציטוטוקסיות וגנוטוקסיות. תכולת ה-MDA משמשת בדרך כלל כבסיס להערכת מידת החמצן של השומנים ומשקפת את רמת הנזק לתאים [30].יתרונות cistanche סלסההמחקר הנוכחי מצא כי עכברים עם לחץ חמצוני המושרה על ידי D-גלקטוז הפחיתו באופן משמעותי את רמות ה-MDA בסרום, לב וכבד על ידי הזרקת L. plantarum NJAU-01, מה שמצביע על כך ש-L. Plantarum עשוי להפחית ביעילות את היווצרות של ליפיד פרוקסיד בעכברים. זה עולה בקנה אחד עם מחקר במבחנה, שהראה יכולת יעילה לניקוי רדיקלים חופשיים של זן L. plantarum NJAU-01 [16]. באופן דומה, חזרזירים נגמלים שניזונו עם L. plantarum ZLP001 הציגו תכולת MDA בסרום נמוכה יותר (4.1 ננומול/מ"ל) בהשוואה לקבוצת הביקורת (6.23 ננומול/מ"ל), מה שהוכיח כי ל-L. Plantarum ZLP001 יש פעילות נוגדת חמצון [31]. המחקר הנוכחי הציע שתוספי L. plantarum NJAU-01 יכולים למעשה להקל על מידת חמצון השומנים בעכברים המושרים על ידי D-גלקטוז, ולהגן על העכברים מלחץ חמצוני.

קיימת מערכת הגנה של אנזימים לניקוי רדיקלים חופשיים בגוף, כגון SOD, GSH-Px ו-CAT, אשר שולפות באופן סינרגטי רדיקלי סופראוקסיד, רדיקלי הידרוקסיל ומי חמצן, בהתאמה [32] חמצון הרדיקלים החופשיים והנוגד חמצון מערכת ההגנה של האורגניזם נמצאת במצב של שיווי משקל דינמי. כאשר הגוף נחשף לגירויים הגורמים ללחץ חמצוני, האיזון הדינמי הזה עלול להיות מופרע. ייצור מוגזם של ROS פוגע בחלבונים, שומנים ומולקולות חומצות גרעין, מה שמוביל בסופו של דבר להזדקנות האורגניזמים ולהתפתחות מחלות שונות [3]. SOD יכול להמיר רדיקלי סופראוקסיד למי חמצן-איד, שהוא עדיין ציטוטוקסי ויכול ליצור רדיקלים הידרוקסילים על ידי תגובת פנטון [34]. רדיקל הידרוקסיל הוא אחד ה-ROS הפעילים ביותר, שיכול להגיב עם חומר אורגני בתא עם קצב תגובה מהיר והשפעה הרסנית [35]. יתר על כן, CAT יכול לפרק רדיקלי הידרוקסיל כדי להשתתף בהגנה נוגדת חמצון בתאים [36]. בתנאים פיזיולוגיים, ניתן לייצר אנזימים נוגדי חמצון, כגון GSH-Px בתאים כדי להגן על תאים אלו מפני נזק חמצוני [25]. מחקר זה הראה כי L. plantarum NJAU-01 יכול לשפר באופן משמעותי את הפעילויות של SOD, GSH-Px, CAT ו-T-AOC בסרום, לב וכבד של עכברים, מה שמצביע על כך של L. plantarum NJAU-01 מקל על הנזק החמצוני הנגרם על ידי D-galactose. ניתן לייחס השפעה זו לשני היבטים.L. plantarum NAJU-01 יכול לקדם את הפעילות של אנזימים נוגדי חמצון בעכברים, לווסת את שיווי המשקל של ROS לרמות נורמליות בעכברים. מצד שני, זה גם יכול לסלק רדיקלים חופשיים ולפעול בצורה סינרגטית עם SOD, GSH-Px ו-CAT כדי להפחית את הלחץ החמצוני. ויסות פעילויות של אנזימים נוגדי חמצון על ידי החיידקים הפרוביוטיים דווח גם עבור Lactobacillus fermentum [37] ו-Lactobacillus fermen-tum ME-3 [38]. מחקר זה מדגים כי L. plan-tarum NJAU-01 מפעיל אפקט נוגד חמצון בעכברים ומהווה חלופה מבטיחה לנוגדי חמצון סינתטיים או ממקור צמחי. הוא משמש בדרך כלל כנוגד חמצון במקור ביולוגי לחקר מנות ראשונות של נקניקיות או מוצרים פונקציונליים [18]. למרות שמחקר על פעילות נוגדת החמצון של LAB זכה לתשומת לב רחבה בשנים האחרונות, מחקרים על המנגנון הבסיסי של L. Plantarum NJAU -01 נוגד חמצון, בפרט, המסלולים המטבוליים, ביטוי החלבון וויסות המעיים הצומח עדיין מועט. יתרה מכך, ההצלבה וההשלמה של מנגנוני נוגדי חמצון מרובים בחיידקי חומצת חלב דורשים חקירה נוספת.

מסקנות

מחקר ראשוני זה הראה את ההשפעה של NJAU-01 לטווח ארוך של L. שבודד מ-Jinhua על מודל ההזדקנות המושרה על ידי D-galactose של עכברים. נמצא כי תוספת של L. Plantarum NJAU-01 בתהליך האכלה של עכברים יכולה להגביר משמעותית את הפעילות של אנזימים נוגדי חמצון ולהפחית את תכולת ה-MDA. מחקר זה מאשר את האפשרות של L. plan-tarum NJAU-01 כנוגד חמצון ביו ומניח את הבסיס למחקר נוסף של מנגנון נוגד החמצון של L.plantarum.

שיטות

זן חיידקים והכנת בעלי חיים

L.plantarum NJAU{{0}} (CGMCC14194) נבדק ממוצר הבשר היבש המסורתי Jinhua שינקן באמצעות שיטות זיהוי מורפולוגיות, ביוכימיות ומולקולריות גנטיות [15]. לזן זה הייתה פעילות נוגדת חמצון גבוהה והוא נשמר במכללה למדעי המזון והנדסה של אוניברסיטת יאנגג'ואו [16]. Lactobacillus Plantarum NJAU-01 נשמר כמניות קפואות (-80 מעלות ) במרק דה מאן, רוגוסה, שארפ (MRS) (Bio-way Technology Co., Ltd, שנחאי, סין) בתוספת של 20 אחוזים (v/v) גליצרול. הזן של 1 אחוז חיסון הופעל פעמיים וגדל במרק MRS של 10 מ"ל ב-37 מעלות למשך 18 שעות. תרחיף החיידקים של 100 μL חוסן לאחר מכן לתוך המדיום המוצק של MRS על ידי המדלל והפלטה האוטומטיים (Reference 414,000, Interscience, Saint-Nom-la-Breteche, France). המדיום המוצק MRS מחוסן תורבת ב-37 מעלות למשך 24 שעות, וספירת הקיימא נספרה על ידי מונה המושבות HD האוטומטי (Scan 1200, Interscience, Saint-Nom-la-Bretche, צרפת) ודרגת סריקה גירסת תוכנה 8.0 (Interscience, Saint-Nom-la-Breteche, צרפת). ריכוז תרחיף החיידקים זוהה כ-2×10' CFU/mL, ותרבות הזנים של 10 מ"ל בוצעה בצנטריפוגה ב-6,000 גרם למשך 10 דקות ב-4 מעלות כדי להשליך את הסופרנטנט. הכדור נשטף עם תמיסת מלח סטרילית במשך שלוש פעמים ולאחר מכן מומס ב-20 מ"ל של תמיסת מלח סטרילית, תוך קבלת 1×10 מעלות FU/mL של L.plantarum NJAU-01. לאחר מכן, מנה של תרחיף חיידקים של 2 מ"ל ב-1×10 מעלות FU/mL הוסר לתוך צינור חדש לשילוב עם 18 מ"ל של תמיסת מלח סטרילית להכנת מנה של 1×10 מעלות FU/mL חיידקים. באופן אנלוגי, הריכוז של 1×107 CFU/mL נוצר על ידי דילול של תרחיף חיידקים ב-1×10 מעלות FU/mL. עכברי KM בדרגת SPF (נקבה, בת 4 שבועות, במשקל 18-20 גרם) נבחרו עבור חיית הניסוי. מזון לבעלי חיים ומצעים סופקו על ידי המכון לרפואה השוואתית של אוניברסיטת יאנגג'ואו (יאנגג'ואו, ג'יאנגסו, סין). כל הניסויים בבעלי חיים אושרו על ידי ועדות רווחת החיות והאתיקה של אוניברסיטת יאנגג'ואו ועמדו בהנחיות הוועדה המנהלית המוסדית וועדת האתיקה של חיות מעבדה (מספר רישיון IACUC:201811009). העכברים גודלו ב-20±2 מעלות עם לחות יחסית של 55±5 אחוזים. החולדות קיבלו באקראי דיאטת חולדות רגילה במהלך מחזור אור וחשוך של חצי יום (שלב בהיר מ-7:00 בבוקר עד 7:00 בערב). ארבעה עכברים גידלו בכלוב, הוזנו מתזונה נטולת פתוגנים ומים. כל החומרים, כולל מכסים, מזינים, בקבוקים ומצעים עברו חיטוי לפני השימוש. העכברים התאקלמו במשך שבוע אחד לפני הקמת מודל ההזדקנות של עכברים.

הקמת מודל עכברים של הזדקנות

מודל ההזדקנות של עכברים תת-אקוטי D-galactose-induced הוקם והופנה ל-Zhao et al. עם שינויים קלים [39]. שיטת מתן הגלקטוז בוצעה על ידי הזרקה תת עורית בצוואר ובגב. בסך הכל 48 עכברי SPF חולקו באופן אקראי ל-6 קבוצות (8 חולדות/קבוצה) לאחר שבוע של התאקלמות. מספרים אקראיים נוצרו באמצעות הפונקציה הרגילה=RAND() ב-Microsoft Excel. לעכברים בכל קבוצה, מלבד קבוצת הביקורת, הוזרק תת עורי 500 מ"ג D-galactose לק"ג משקל גוף (Shanghai Blue Season Biological Co., Ltd, Shanghai, China) למשך 4 שבועות פעם ביום (תמיסת D-galactose, 50 g/L). לקבוצת הביקורת הוזרק 10 מ"ל מי מלח סטרילי לק"ג משקל גוף. בנוסף, לשלוש קבוצות הטיפול ניתנו מנות תוך קיבה של L.מינון cistanche tubulosa redditPlantarum NJAU-01 (10' CFU/mL, 10 מעלות CFU/mL ו-10 מעלות FU/mL) ב-20 מ"ל לק"ג משקל גוף, ומוגדר כקבוצת LP1, LP2 group ו-LP3, בהתאמה. העכברים בקבוצת הביקורת והקבוצה המזדקנת הוזנו תוך קיבה עם מי מלח סטרילי ב-20 מ"ל/ק"ג מדי יום. העכברים בקבוצת הביקורת החיובית טופלו ב-1 מ"ג/מ"ל ויטמין C (Vc) ב-20 מ"ל/ק"ג מדי יום. כל הניסוי נמשך ארבעה שבועות.

הכנת דגימות רקמה

עכברים הורדמו למצב מחוסר הכרה על ידי הזרקה תוך צפקית של 3% איזופלורן. הפסקת פעימות הלב ואי היענות לגירוי מזיק (צביטה בכף היד) שימשו כקריטריונים לאימות מוות. גלגל העין של העכברים הוסר, ודם נשאב. לאחר מכן, הדם עבר צנטריפוגה מיידית ב-3,00xg למשך 10 דקות ב-4 מעלות כדי להשיג את הסרום, ואוחסן ב--20 מעלות עד לניתוח. לאחר הרדמה, העכברים הוצאו להורג ללא הכרה על ידי משיכת חוליות צוואר הרחם, והכבד, הלב, הטחול, הכליה, הריאות והמוח נקצרו ונשקלו כדי לקבוע את מדדי האיברים. דגימות הכבד והלב הומוגגו להומוגנית של 10% רקמה עם 0.9% NaCl, והסופר-נטנט נאסף בצנטריפוגה כמפורט לעיל.

זיהוי פרמטרים

ה-T-AOC והפעילות האנזימטית נוגדת החמצון של SOD, GSH-Px ו-CAT, והתכולה של MDA נקבעו באמצעות ערכת בדיקת קיבולת נוגדת חמצון כוללת (שיטת ABTS, A015-2-1), בדיקת סופראוקסיד דיסמוטאז (SOD) ערכת (שיטה WST-1, A001-1-2), ערכת בדיקה של גלוטתיון פרוקסידאז (GSH-PX) (שיטה קולורימטרית, A0060201), ערכת ניתוח קטלאז (CAT) (שיטה קולורימטרית, A007-2-1 ) וערכת בדיקות מלונדיאלדהיד (MDA) (שיטת TBA, A003-2-1), בהתאמה. כל הערכות נרכשו מ- Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute Co, Ltd (נאנג'ינג, ג'יאנגסו, סין). כל הדגימות נבדקו בשלושה עותקים, והליכי האיתור נערכו בהתאם להנחיות.

ניתוח סטטיסטי

הנתונים נותחו באמצעות תוכנת עיבוד הנתונים 7.05 (Hangzhou Ruifeng Information Technology Co., Ltd, Hangzhou, סין). אמצעים שונים הושוו בשיטת הטווח המורכב החדשה של דאנקן. מבחן המובהקות הסטטיסטית בוצע ברמה של 0.05 (P<>

מאמר זה מופק מ-Ge et al. BMC Microbiology (2021) 21:182 https://doi.org/10.1186/s12866-021-02248-5