Microbiologie alimentară

Acest articol face parte din subiectul de cercetare

Aplicații industriale și de sănătate ale bacteriilor lactice și ale metabolitilor lor Vizualizați toate cele 57 de articole

Editat de
Paloma López

Centrul de Cercetări Biologice Margarita Salas, Consiliul Național de Cercetare din Spania, Spania

Revizuite de
Eva M. Gómez Del Pulgar

Cercetător independent, Spania

Analia G. Abraham

Centrul de Cercetare și Dezvoltare în Alimentație, Facultatea de Științe Exacte, Universitatea Națională din La Plata, Argentina

Afilierile editorului și ale recenzenților sunt cele mai recente oferite în profilurile lor de cercetare Loop și este posibil să nu reflecte situația lor în momentul examinării.

efectele

  • Descărcați articolul
    • Descărcați PDF
    • ReadCube
    • EPUB
    • XML (NLM)
    • Suplimentar
      Material
  • Citarea exportului
    • Notă finală
    • Manager de referință
    • Fișier TEXT simplu
    • BibTex
DISTRIBUIE PE

Cercetare originală ARTICOL

  • 1 Grup de cercetare privind metabolismul și nutriția, Institutul de cercetare a medicamentelor din Louvain (LDRI), Université Catholique de Louvain (UCLouvain), Bruxelles, Belgia
  • 2 Departamentul de microbiologie și biochimie a produselor lactate, Institutul de produse lactate din Asturia, Consiliul de supraveghere a investițiilor științifice (IPLA-CSIC), Asturia, Spania
  • 3 Diet, Microbiota and Health Group, Institutul de Investiții Sanitare din Principatul Asturia (ISPA), Oviedo, Spania
  • 4 Excelența valonă în științele vieții și biotehnologie (WELBIO), Universitatea Catolică din Louvain (UCLouvain), Bruxelles, Belgia

Introducere

Obezitatea este recunoscută de Organizația Mondială a Sănătății (OMS) ca o epidemie globală și rezultă din dezechilibru între aportul și cheltuielile de energie, având un impact mare în mai multe tulburări metabolice (OMS, 2017). În plus, obezitatea este una dintre principalele probleme de sănătate din întreaga lume datorită prevalenței sale ridicate și a etiologiei sale multifactoriale, care nu este înțeleasă complet. Efectul negativ al obezității este în mod clar asociat cu o afectare a vieții și costuri ridicate ale asistenței medicale. Modificările stilului de viață, cum ar fi consumul crescut de alimente cu conținut ridicat de energie, au contribuit în mare măsură la prevalența globală a factorilor de risc cardiometabolici, inclusiv supraponderabilitatea sau obezitatea, diabetul de tip 2, dar și steatoza hepatică. Prin urmare, există o nevoie urgentă de a identifica strategii inovatoare pentru a preveni sau ameliora această tulburare multifactorială.

În plus, dovezile preclinice care susțin efectul „antiobezității” unor probiotice au fost obținute în principal folosind șoareci sau șobolani DIO hrăniți cu diete cu conținut ridicat de grăsimi pe termen lung și suplimentate cu una sau mai multe tulpini diferite, în principal din Lactobacillus și Bifidobacterium genuri (Bagarolli și colab., 2017). Cu toate acestea, efectele acestor potențiale probiotice asupra animalelor DIO pe termen scurt au fost considerate mai puțin explorate.

Scopul prezentului studiu a fost de a obține o perspectivă asupra efectelor promovate de producătorul EPS B. animalis Tulpina IPLA R1 ​​(Ruas-Madiedo și colab., 2006) asupra metabolismului glucozei și lipidelor și asupra structurii comunității microbiene intestinale la șoarecii DIO pe termen scurt.

Materiale și metode

Pregătirea Bifidobacterium Încordare

Culturile tulpinei B. animalis IPLA R1 ​​crescut peste noapte în MRS suplimentat cu 0,25% (greutate/volum) L-cisteină (MRSC) în condiții anaerobe (dulap anaerob sub atmosferă de 10% H2, 10% CO2 și 80% atmosferă N2) au fost utilizate se inoculează (2% g/v) bulion MRSC proaspăt care a fost incubat la 37% timp de 24 de ore. Apoi, culturile au fost spălate de două ori cu soluție sterilă de PBS și resuspendate în lapte degresat steril reconstituit 10% la o concentrație de aproximativ 1 × 10 10 cfu/ml și apoi au fost liofilizate și depozitate la 4 ° C până la utilizare. Pentru a testa viabilitatea tulpinilor din preparatele bacteriene din lapte, s-au făcut diluții seriale în soluția Ringer din tuburile liofilizate depozitate și placate adânc pe agar-MRSC. Plăcile au fost incubate în condiții anaerobe timp de 72 de ore pentru a determina numărul bifidobacterian (cfu/ml).

Animale

După perioada de pre-tratament de 7 zile, grupurile HF și HF-B au trecut la o dietă bogată în grăsimi conținând 60% lipide (ulei de soia și untură de porc), 20% proteine ​​și 20% carbohidrați ca conținut energetic (D12492, Research Diets, New Brunswick, NJ, Statele Unite) timp de 3 zile. Consumul de alimente, luând în considerare scurgerile și consumul de apă au fost înregistrate de două ori pe săptămână. După 10 zile, șoarecii au fost anesteziați cu gaz izofluran înainte de exsanguinare și prelevare de țesuturi, iar șoarecii au fost apoi uciși prin dislocare cervicală. Sângele portal a fost colectat, centrifugat (13000 g, 3 min) și serul a fost depozitat la -80 ° C. Șoarecii au fost sacrificați folosind luxația cervicală. Conținutul cecal, ficatul, țesuturile adipose viscerale și subcutanate, au fost disecate cu precizie, colectate și cântărite în condiții aseptice și au fost înghețate în lichid N2 și depozitate la -80 ° C.

Microbiota bună

ADN-ul genomic a fost extras din conținutul de cecal folosind un kit mini QIAamp DNA Scaun (Qiagen, Hilden, Germania) conform instrucțiunilor producătorului, inclusiv o bătăi de margele de 1 minut (margele de sticlă 0,45 μm, VWR, Belgia) [PCR cantitativ ( qPCR) a fost efectuat cu un sistem și software StepOnePlus în timp real PCR [Applied Biosystems, Den Ijssel, Olanda] folosind Mesa Fast qPCR TM (Eurogentec, Seraing, Belgia) pentru detectare. Pragul ciclului fiecărei probe a fost comparat cu o curbă standard realizat prin diluarea ADN-ului genomic izolat din culturi pure de tulpini de tip (BCCM/LMG, Ghent, Belgia; DSMZ, Braunshweig, Germania). Akkermansia muciniphila, Bacteroides-Prevotella, Bifidobacterium, B. animalis, Lactobacillus, Roseburia, iar bacteriile totale au fost efectuate așa cum s-a descris anterior (Bindels și colab., 2015).

Acizi biliari

Acizii biliari (BA) au fost măsurați în fecale folosind kitul de acizi biliari (DiaSys Diagnostic and Systems, Holzheim, Germania), urmând instrucțiunile producătorului.

ARNm tisular

ARN-ul total a fost extras din țesuturi folosind kitul de reactivi de izolare TriPure (Roche Diagnostics, Penzberg, Germania). ADN-ul complementar a fost preparat prin transcriere inversă a 1 μg ARN total utilizând sistemul de transcripție inversă Kit (Promega, Madison, WI). PCR în timp real a fost efectuat cu sistemul StepOne (Applied Biosystems, Olanda). Pentru țesutul adipos, calitatea ARN a fost verificată folosind un bioanalizator Agilent 2100 (Agilent Technologies, Santa Clara, CA, Statele Unite) cu un prag de calitate la 6. Probele au fost preluate în duplicat, iar datele au fost analizate folosind metoda 2 –ΔΔCT. Puritatea produsului amplificat a fost verificată prin analiza curbei de topire efectuată la sfârșitul etapei de amplificare. Expresia genei vizate a fost normalizată cu expresia proteinei ribozomale L19 (Rpl19). Secvențele de exemplu ale genelor vizate sunt listate în Tabelul 1 suplimentar.

Parametrii biochimici ai sângelui

Concentrația glicemiei a fost determinată la animale înainte de anestezie, cu un glucometru (Roche Diagnostic, Meylan, Franța) pe sângele colectat din vârful venei cozii. Concentrația de insulină plasmatică a fost determinată folosind un kit ELISA (Mercodia, Upssala, Suedia). Evaluarea modelului de homeostazie Rezistența la insulină (HOMA-IR) a fost calculată după cum urmează: [glicemie post (mM) * insulinemie post (μU/ml)]/22,5. Trigliceridele plasmatice, colesterolul și acizii grași neesterificați au fost determinați folosind kituri comerciale cuplând reacția enzimatică și detectarea spectrofotometrică a reacției în produse (DyaSys Diagnostic and Systems, Holzheim, Germania). Concentrația de colesterol de lipoproteine ​​de înaltă densitate (HDL-colesterol) a fost măsurată enzimatic după precipitarea anticorpilor de lipoproteine ​​de densitate foarte mică (VLDL), chilomicroni și colesterol lipoproteic de densitate mică (LDL-colesterol) (DyaSys Diagnostic and Systems, Holzheim, Germania). Concentrațiile plasmatice de grelină, PYY, polipeptidă insulinotropă glucozodependentă (GIP) și peptidă de tip glucagon-1 (GLP-1) au fost cuantificate folosind kituri de imunoanalize Bio-Plex Multiplex (Bio-Rad, Nazareth, Belgia) și măsurate utilizând Tehnologia Luminex (Bio-Plex 200; Bio-Rad) urmând instrucțiunile producătorului.

Analize biochimice în ficat

Trigliceridele și colesterolul au fost măsurate în țesutul hepatic după extracția cu cloroform - metanol așa cum s-a descris anterior (Neyrinck și colab., 2012). Profilul acizilor grași a fost determinat în ficat utilizând cromatografia gazoasă cuplată cu detectorul de flacără ionică așa cum s-a indicat anterior (Druart și colab., 2014b).

Analize statistice

Efectul tulpinii producătoare de EPS B. animalis IPLA R1 ​​pe comunitatea microbiană intestinală

Se știe că unele bacterii intestinale sunt implicate în reglarea funcției barierei intestinale și/sau a proceselor inflamatorii. Bifidobacterium, B. animalis, Lactobacillus, Bacteroides-Prevotella, Roseburia, și A. muciniphila au fost analizați prin qPCR în conținutul de cecal al grupurilor noastre de șoareci care au primit diete diferite (Figura 4). Nivelurile de fecale Bifidobacterium la șoareci au fost măsurate înainte de perioada de pre-tratament și după perioada de studiu. Numărul inițial de bifidobacterii fecale nu a fost semnificativ diferit în toate grupurile (9,20 ± 0,23, 8,92 ± 0,16 și 9,32 ± 0,15 log10 număr de celule/g fecale pentru grupurile CT, HF și respectiv HF-B, p > 0,05, ANOVA) în timp ce fecale Bifidobacterium după perioada de studiu au fost, așa cum era de așteptat, semnificativ mai mari în grupul HF-B vs. Grup HF (9,70 ± 0,28 ab, 9,02 ± 0,14 a și 10,16 b. ± 0,14 log10 număr de celule/g fecale pentru grupurile CT, HF și respectiv HF-B, p 8 cfu/mouse/zi) de B. animalis Tulpina IPLA R1 ​​(HF-B) adăugată la apa potabilă. Datele sunt graficele cutiei și mustăților cu minim și maxim. Datele cu litere superindice diferite sunt semnificativ diferite la p Cuvinte cheie: Bifidobacterium, microbiota intestinală, obezitatea, oxidarea acizilor grași, profilul acidului gras al ficatului, acizii biliari

Citație: Salazar N, Neyrinck AM, Bindels LB, Druart C, Ruas-Madiedo P, Cani PD, de los Reyes-Gavilán CG și Delzenne NM (2019) Efecte funcționale ale producției EPS Bifidobacterium Administrarea modificărilor metabolice energetice a șoarecilor obezi induși în dietă. Față. Microbiol. 10: 1809. doi: 10.3389/fmicb.2019.01809

Primit: 10 mai 2019; Acceptat: 23 iulie 2019;
Publicat: 07 august 2019.

Paloma López, Consiliul Superior de Investigații Științifice, Spania

Analia Graciela Abraham, Universitatea Națională din La Plata, Argentina
Eva M. Gómez Del Pulgar, Probiotice Winclove, Olanda