粪肠球菌EF-ZA1107-06的体外益生特性研究

doi:10.12141/j.issn.1000-565X.220798

摘要/Abstract

摘要：

已有研究表明，益生菌具有良好的抗糖尿病和抗氧化活性，并对人类癌细胞系有很强的抑制作用。本研究以α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶抑制率、超氧阴离子自由基清除率、亚铁离子螯合率和还原活性为指标，比较了粪肠球菌（Enterococcus faecalis）EF-ZA1107-06和鼠李糖乳杆菌（Lactobacillus. rhamnosus GG，LGG）的体外抗糖尿病和抗氧化能力；通过测量Caco-2细胞系中谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、总超氧化物歧化酶（T-SOD）和过氧化氢酶（CAT）的活性，研究了EF-ZA1107-06对细胞氧化应激的影响，并用HepG2和MDA-MB-231细胞系初步探讨了其抗癌活性和机制。结果表明，EF-ZA1107-06的上清液对超氧阴离子自由基的清除率最高（40.78%~59.61%），对亚铁离子的螯合能力最强（39.28%~56.59%），而EF-ZA1107-06裂解液的还原活性最高，相当于1.072 mmol/L当量半胱氨酸，明显高于LGG裂解液（P<0.05）。对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶活性的抑制证实了EF-ZA1107-06具有抗糖尿病活性；同时，EF-ZA1107-06能在一定程度上减少H₂O₂对Caco-2细胞造成的氧化损伤，抑制HepG2细胞的S期和G2期，但只抑制MDA-MB-231细胞的S期；诱导HepG2细胞和MDA-MB-231细胞早期凋亡的结果证实了EF-ZA1107-06具有抗癌活性。

关键词: 粪肠球菌, 抗氧化能力, 抗癌活性, 抗糖尿病活性

Abstract:

Studies have shown that probiotic has good antidiabetic and antioxidant activities and great inhibitory effects on human cancer cell lines. This paper took α-glucosidase and α-amylase inhibition rate, superoxide anion radical scavenging rate, ferrous ion chelating rate and reducing activity as indexes, and compared the antidiabetic and antioxidant capacities in vitro between Enterococcus faecalis EF-ZA1107-06 and Lactobacillus rhamnosus GG (LGG). The effects of EF-ZA1107-06 on cellular oxidative stress were investigated by measuring the enzyme activities of glutathione peroxidase (GSH-Px), total superoxide dismutase (T-SOD) and catalase (CAT) in Caco-2 cell lines. The anticancer activity and mechanism were also preliminarily explored using HepG2 and MDA-MB-231 cell lines. The results show that the supernatant of EF-ZA1107-06 has the highest scavenging rate of superoxide anion free radical from 40.78% to 59.61% and strongest ferrous ion chelating ability from 39.28% to 56.59%, while the lysate of EF-ZA1107-06 has the highest reducing activity, equivalent to 1.072 mmol/L equivalent cysteine, which is remarkably higher than that of LGG lysate (P<0.05). The inhibition of α-amylase and α-glucosidase activity confirms the antidiabetic activity of EF-ZA1107-06. Meanwhile, EF-ZA1107-06 can reduce oxidative damage caused by H₂O₂ to Caco-2 cells to a certain extent and inhibit the S phase and G2 phase of HepG2 cells, but only the S phase of MDA-MB-231 cells. The induction of the early apoptosis of HepG2 cells and MDA-MB-231 cells confirms the anticancer activity of EF-ZA1107-06.

Key words: Enterococcus faecalis, antioxidant capacity, anticancer activity, antidiabetic activity

中图分类号:

Q939.97

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图/表 14

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组别	PNPG用量	样品用量	PBS用量	α-葡萄糖苷酶用量	Na₂CO₃用量
样品管（A）	1.0	1.0	1.0	1.0	10.0
样品空白管（B）	1.0	1.0	2.0	0.0	10.0
对照管（C）	1.0	0.0	2.0	1.0	10.0
空白管（D）	1.0	0.0	3.0	0.0	10.0

组别	样品用量	α-淀粉酶用量	PBS用量	2%可溶性淀粉用量	DNS用量	蒸馏水用量
样品管（A）	0.7	1.0	0.3	0.5	1.0	10.0
样品空白管（B）	0.0	1.0	1.0	0.5	1.0	10.0
对照管（C）	0.7	0.0	1.3	0.5	1.0	10.0
空白管（D）	0.0	0.0	2.0	0.5	1.0	10.0

菌株	菌株组分	相当于L-半胱氨酸的量/（mmol·L^-1）
EF-ZA1107-06	上清液	0.992^a
	菌悬液	0.169^b
	裂解液	1.072^a
LGG	上清液	1.106^a
	菌悬液	1.024^a
	裂解液	0.974^b

组别	GSH-Px酶活/（U·μg^-1）	SOD酶活/（U·μg^-1）	CAT酶活/（U·μg^-1）
空白组	2.15±0.00^c	23.74±1.02^a	26.57±0.41^a
损伤组	13.62±0.04^a	21.76±0.73^b	9.39±0.29^c
A1107-06上清液组	3.23±0.04^c*	22.83±0.92^a*	14.88±0.31^b*
LGG上清液组	7.71±0.75^b*	23.04±1.02^a*	17.48±0.47^b*
A1107-06灭活菌体组	1.62±0.08^c*	22.46±0.69^a*	15.19±0.50^b*
LGG灭活菌体组	4.31±0.52^bc*	22.36±1.07^a*	11.22±0.25^c
A1107-06裂解液组	4.83±0.52^bc*	22.77±1.30^a*	27.08±0.26^a*
LGG裂解液组	7.53±0.52^b*	23.17±1.35^a*	10.76±0.19^c

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