凝结芽孢杆菌缓解镉暴露导致的鲤鱼肠道屏障损伤的作用及机制

基本信息
批准号:31902361
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:常绪路
学科分类:
依托单位:河南师范大学
批准年份:2019
结题年份:2022
起止时间:2020-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:
关键词:
鱼类益生菌重金属暴露肠道菌群
结项摘要

The heavy metal cadmium (Cd) is an environmental pollutant that causes adverse health effects in fish. Fish ingesting Cd-contaminated water and feed can cause the disruption of the intestinal barrier and further induces the amplification of Cd absorption. In recent years, there have been more and more studies on the use of probiotics to protect the body from the toxicity of heavy metals. However, there have been no reports about the use of Bacillus coagulans to prevent or alleviate fish damage caused by cadmium exposure. The previous experiment of the project applicant suggested that Bacillus coagulans had the potential to alleviate the intestinal barrier damage caused by cadmium exposure, but its alleviation effect and mechanism of action were not clear. In this project, we sought to evaluate the effects of Bacillus coagulans on alleviation intestinal barrier damage in common carp caused by cadmium exposure, and to test the hypothesis that the protection of the intestinal barrier by Bacillus coagulans is based on the characteristics of cadmium adsorption, regulation of intestinal flora and antioxidant activity. The results will help to explore the possibility of Bacillus coagulans as a feed additive to alleviate the cadmium toxicity of aquatic animals, and enrich the existing theory of cadmium toxicity prevention.

镉是一种对鱼类危害严重的有毒重金属。鱼类摄食镉污染水体及饲料会导致肠道屏障损伤,进而对机体产生严重危害。近年来,使用益生菌缓解机体重金属毒性损伤的研究受到广泛关注。然而,利用水产养殖常用益生菌--凝结芽孢杆菌缓解鱼类镉毒性损伤的研究尚处空白。项目申请人前期实验提示,一株分离自养殖池塘底泥的凝结芽孢杆菌SCC-19具有缓解镉暴露导致的鲤鱼肠道屏障损伤的潜力,其缓解效果及作用机制尚不明确。本项目通过建立体内暴露模型,在鲤鱼基础饲料中添加不同浓度的凝结芽孢杆菌SCC-19,探讨其缓解镉暴露导致的鲤鱼肠道屏障损伤的效果。通过体内和体外暴露模型,以凝结芽孢杆菌的镉吸附、调节肠道菌群和抗氧化活性等特性为切入点,初步解析其缓解镉暴露引起的鲤肠道屏障损伤的作用机制。研究结果有助于探索凝结芽孢杆菌作为一种饲料添加剂缓解水产动物镉毒性的可能性,丰富现有的水产动物镉毒性防治理论。

项目摘要

本项目探究一株分离自养殖池塘底泥的Bacillus coagulans SCC-19缓解镉暴露导致的黄河鲤肠道屏障损伤的作用效果及机制。体外研究结果表明,B. coagulans SCC-19具有较高的镉耐受(MIC=500mg/L)和镉去除(29.12%)能力。体内研究结果表明,基础饲料中添加108CFU/g B. coagulans SCC-19能够有效降低黄河鲤肠道、肝脏和头肾中镉含量,显著提高肠道紧密连接蛋白基因claudin-2,occluding和zonula occludens-1的表达量,显著降低血清和肠道二胺氧化酶(Diamine Oxidase,DAO )和乳酸(D-lactic acid,D-Lac)的含量;此外,B. coagulans SCC-19干预组黄河鲤总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性水平显著高于0.5mg/L的镉暴露组,而活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)水平显著低于镉暴露组;肠道微生物测序结果表明B. coagulans SCC-19能够恢复因镉暴露导致的黄河鲤肠道微生物菌群紊乱。另外,研究发现B. coagulans SCC-19可以显著降低肠上皮细胞肌球蛋白轻链激酶(MLCK)水平和肌球蛋白轻链(MLC)磷酸化程度。综上所述,B. coagulans SCC-19可以通过镉吸附及其自身抗氧化和调节肠道菌群的能力而缓解镉暴露导致的黄河鲤肠道屏障损伤,这一过程与MLCK/p-MLC信号通路相关。本项目初步解析了B. coagulans SCC-19缓解镉暴露引起的黄河鲤肠道屏障损伤的作用机制。研究结果有助于探索凝结芽孢杆菌作为一种饲料添加剂缓解水产动物镉毒性的可能性,丰富现有的水产动物镉毒性防治理论。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

DeoR家族转录因子PsrB调控黏质沙雷氏菌合成灵菌红素

DeoR家族转录因子PsrB调控黏质沙雷氏菌合成灵菌红素

DOI:10.3969/j.issn.1673-1689.2021.10.004
发表时间:2021
2

抗生素在肿瘤发生发展及免疫治疗中的作用

抗生素在肿瘤发生发展及免疫治疗中的作用

DOI:10.3760/cma.j.cn371439-20200423-00009
发表时间:2021
3

青藏高原--现代生物多样性形成的演化枢纽

青藏高原--现代生物多样性形成的演化枢纽

DOI:10.1360/SSTe-2019-0112
发表时间:2020
4

东部平原矿区复垦对土壤微生物固碳潜力的影响

东部平原矿区复垦对土壤微生物固碳潜力的影响

DOI:10.13225/j.cnki.jccs.xr21.1686
发表时间:2022
5

连作马铃薯根系分泌物鉴定及其对尖孢镰孢菌(Fusarium oxysporum)的作用

连作马铃薯根系分泌物鉴定及其对尖孢镰孢菌(Fusarium oxysporum)的作用

DOI:10.7522/j.issn.1000-694X.2021.00001
发表时间:2021

常绪路的其他基金

相似国自然基金

1

德氏乳杆菌缓解断奶仔猪肠道屏障氧化损伤机制研究

批准号:31772617
批准年份:2017
负责人:黄兴国
学科分类:C1705
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
2

草鱼肠道黏膜屏障的损伤与益生芽孢杆菌的保护机制

批准号:31472310
批准年份:2014
负责人:吴志新
学科分类:C1908
资助金额:85.00
项目类别:面上项目
3

羟基蛋氨酸锌对镉致仔猪肠道屏障功能损伤的作用及机制研究

批准号:31501965
批准年份:2015
负责人:倪姮佳
学科分类:C1705
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
4

胆道梗阻导致肠道机械屏障损伤及其分子机制研究

批准号:81870434
批准年份:2018
负责人:宋朋红
学科分类:H0312
资助金额:57.00
项目类别:面上项目