王晶，翟齊嘯，趙建新，張灝，田豐偉，陳衛(wèi)

(江南大學 食品學院，江蘇 無錫，214122)

鉛及其化合物是一種具有蓄積毒性的重金屬污染物，存在于水、土壤和灰塵中。由于它從體內(nèi)排出的過程相當緩慢，故通過胃腸道或呼吸系統(tǒng)吸收后，在軟組織和骨骼中沉積，會對機體的許多器官和系統(tǒng)產(chǎn)生損害，如神經(jīng)系統(tǒng)、血液系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)等，特別是對神經(jīng)系統(tǒng)和腎臟的損害尤為顯著[1]。其損傷機體的分子機制包括鉛與酶官能團及高親和力金屬結(jié)合蛋白(如鉛結(jié)合蛋白和金屬硫蛋白)相互作用，進而介導鉛與酶的相互作用[2]；鉛誘導嚴重的氧化應激現(xiàn)象，產(chǎn)生氧化損傷[1]；鉛與人體多種必需微量元素競爭腸道吸收位點、酶作用靶點等結(jié)合位點。其中，氧化損傷是鉛損害機體的主要機制，通過促進機體產(chǎn)生大量活性氧(reactive oxygen species, ROS)，進而破壞蛋白質(zhì)，核酸和脂質(zhì)，導致細胞死亡[1]，從而產(chǎn)生智力損傷、貧血、近端腎小管功能障礙或不可逆性腎病、生殖發(fā)育損害、心肌炎等臨床反應。

目前公認的鉛中毒螯合劑主要有乙二胺四乙酸鹽(ethylenediaminetetraacetic acid，EDTA)，二巰基琥珀酸(dimercaptosuccinic acid，DMSA)兩種。螯合劑能有效降低中度及重度鉛中毒中的血鉛水平，但同時會伴有一系列的副作用[3]。

部分膳食成分具有緩解和預防鉛中毒的作用，其中，益生菌及雙孢蘑菇粉作為天然的抗氧化劑，能夠緩解鉛中毒引發(fā)的異常氧化應激作用。雙孢蘑菇具有良好的重金屬吸收能力。同時，在水溶液中，雙孢蘑菇對鎘的吸附率高達68%，且解吸困難[4]。雙孢蘑菇含有豐富的膳食纖維、礦物質(zhì)、酸性多糖、麥角硫因和抗氧化劑，包括多酚及VC，具有抗腫瘤，抗炎，免疫調(diào)節(jié)，抗芳香酶和抗氧化作用[5]等特性。益生菌能夠在體外結(jié)合鉛并減少體內(nèi)氧化應激，表明它們具有抗鉛毒性的潛力。在我們先前的研究中，篩選出1株植物乳桿菌CCFM8661，體外實驗證明，其具有高效吸附鉛離子和鉛耐受的能力[6]。動物實驗進一步證明該菌株能夠高效排出鉛離子并緩解鉛毒性，并且在鉛誘導的氧化應激和小鼠組織病理學變化的恢復過程中發(fā)揮了顯著的保護作用[7]。

這些研究表明，益生菌和雙孢蘑菇粉可以成為鉛中毒的有效拮抗劑。然而之前的研究主要關注單一成分，少有人研究益生菌和雙孢蘑菇粉對緩解鉛毒性的協(xié)同增效作用。市場上的排鉛微生態(tài)制劑也多為單一的益生菌液態(tài)制劑，并沒有益生菌與營養(yǎng)物質(zhì)復配的微生態(tài)制劑。相比于單一組分的微生態(tài)制劑，使用益生菌與營養(yǎng)物質(zhì)復配制作的微生態(tài)制劑的益生效果與營養(yǎng)作用有顯著提高，更有益于身體健康。因此，為了給緩解鉛毒性的雙孢蘑菇復配益生菌的微生態(tài)制劑產(chǎn)品的開發(fā)和應用推廣提供指導，本研究制作雙孢蘑菇粉活菌微生態(tài)制劑，并評價其對鉛毒性的保護作用。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、丙二醛(malonic dialdehyde, MDA)及蛋白定量測定試劑盒，南京建成生物技術(shù)公司；小鼠腫瘤壞死因子α(TNF-α)、白細胞介素6 (IL-6)、白細胞介素8(IL-8)、白細胞介素1β(IL-1β)、分泌性免疫球蛋白A(sIgA)ELISA試劑盒，南京森貝伽生物科技公司；糞便樣品基因組提取試劑盒(Fast DNA SPIN Kit for Feces)，美國MP公司；膠純化回收試劑盒(QIAquick Gel Extraction Kit)，德國Qiagen公司；2,3-二巰基丁二酸(dimercaptosuccinic acid, DMSA)，成都貝斯特試劑公司；雙孢蘑菇粉，浙江綠爾佳公司；醋酸鉛，中國國藥化學試劑公司(中國上海)。

1.2 植物乳桿菌的活化培養(yǎng)及雙孢蘑菇粉微生態(tài)制劑的制備

將在-80 ℃甘油保存的植物乳桿菌CCFM8661在MRS固體平板進行劃線接種，菌種活化后，按2%的接種量接種至MRS液體培養(yǎng)基中，連續(xù)活化兩代后待用。

按 2%的接種量將活化的菌液接入 1 L MRS液體培養(yǎng)基中，37 ℃恒溫擴大培養(yǎng) 18 h，4 ℃、5 000×g離心 15 min，棄去上清液，菌體以無菌PBS洗滌2次，按照前述條件再次離心，收集的菌體用12%的脫脂乳作為凍干保護劑，冷凍干燥后得到活性凍干菌粉，對菌粉進行活菌計數(shù)。用鋁箔蓋將西林瓶密封，-20 ℃儲存?zhèn)溆谩?/p>

將凍干菌粉溶于4 mL無菌PBS溶液中，使活菌數(shù)為1×109CFU/g， 37 ℃水浴 30 min復蘇待用。加入適量雙孢蘑菇粉，使其灌胃劑量為342 mg/kg[8]。

1.3 動物實驗設計

購自上海斯萊克實驗動物有限公司的 3周齡雄性SPF級C57BL/6小鼠，江南大學動物倫理號為JN.No20180315c1250630， 飼養(yǎng)在動物房屏障環(huán)境內(nèi)，恒溫、恒濕，12 h白晝/12 h黑暗循環(huán)，標準日糧飼養(yǎng)，自由飲水。將SPF級小鼠隨機分為6組，如表1所示，分別為：空白組、染鉛組、DMSA藥物組、CCFM8661組、雙孢蘑菇粉活菌微生態(tài)制劑組、雙孢蘑菇粉組。

空白組正常飲水，同時每天灌胃 0.2 mL脫脂乳；其他組飲用Pb2+質(zhì)量濃度為1 g/L的醋酸鉛水溶液，持續(xù)8周后，第9周換成普通飲水[9]。

表1 動物實驗分組情況Table 1 Grouping of animal experiments

前8周鉛飲水同時，染鉛組、DMSA組每天灌胃0.2 mL脫脂乳，CCFM8661組每天灌胃0.2 mL，活菌數(shù)為5×109CFU/mL的菌懸液；雙孢蘑菇粉活菌微生態(tài)制劑組每天灌胃0.2 mL，活菌數(shù)為5×109CFU/mL的菌懸液，雙孢蘑菇粉灌胃劑量為342 mg/kg；雙孢蘑菇粉組每天灌胃0.2 mL，其雙孢蘑菇粉灌胃劑量為342 mg/kg。第9周普通飲水同時，DMSA組每天灌胃0.2 mL質(zhì)量濃度為10 g/L的DMSA溶液，其他組均灌胃等量的PBS。在實驗的開始、中期、后期分別單獨收集每只小鼠的糞便，實驗結(jié)束前進行行為學實驗，實驗結(jié)束后，眼眶靜脈叢采血，處死動物，分別采集組織樣品，置于-80 ℃冰箱中儲存用于后續(xù)實驗。

1.4 指標測定

1.4.1 小鼠的學習和記憶能力的檢測

小鼠避暗實驗參照FERLEMI等[10]的方法，稍有改動。在實驗結(jié)束前分2天進行避暗實驗，記錄正式實驗中小鼠潛伏期(小鼠第一次完全進入暗室的時間)以評估小鼠的學習和記憶能力。

小鼠水迷宮實驗參照RIBES等[11]的報道，稍作修改后進行。在實驗結(jié)束前對小鼠進行6 d Morris水迷宮(Morris water maze)實驗，設備記錄其1 min內(nèi)游泳軌跡用于考察小鼠對原平臺的記憶。

1.4.2 小鼠血液、糞便及組織鉛含量測定

稱取適量糞便、血液、組織樣品置于微波消解罐，加入適量濃HNO3，使用微波消解系統(tǒng)進行消化。使用火焰或石墨爐原子吸收分光光度計測定樣品的鉛含量。

1.4.3 小鼠組織氧化應激水平測定

按照試劑盒說明書測定小鼠肝臟、腎臟中SOD的活性及MDA的含量。

1.4.4 小鼠組織細胞因子及免疫球蛋白含量測定

按照試劑盒說明書測定結(jié)腸的TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-8、IL-10 和sIgA含量。

1.4.5 小鼠腸道菌群測定

單獨收集小鼠糞便，參照前人研究對小鼠的糞便菌群提取測定[12]。

1.4.6 統(tǒng)計與分析

所有數(shù)據(jù)均以均數(shù)±標準差表示，應用SPSS進行統(tǒng)計分析，通過單因素方差分析(ANOVA)和Duncan事后檢驗進行分析，P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果與分析

2.1 雙孢蘑菇粉復配益生菌的微生態(tài)制劑對小鼠的學習和記憶能力的影響

行為可以被視為發(fā)生在神經(jīng)系統(tǒng)中的感覺、運動和認知功能的輸出，可以作為化學性誘導神經(jīng)毒性的潛在敏感結(jié)束點。為了驗證雙孢蘑菇粉活菌微生態(tài)制劑對小鼠神經(jīng)毒性潛在的保護作用，我們首先進行了神經(jīng)行為學的研究。研究表明，鉛對于神經(jīng)系統(tǒng)的損傷主要表現(xiàn)為對智力方面的損傷，特別是對于學習能力，記憶能力方面的損傷[10]。目前，評價小鼠學習記憶能力常用的方法有避暗實驗及Morris水迷宮實驗。

避暗實驗常用于檢測動物智力損傷情況，結(jié)果如表2所示，在本研究中，與對照組相比，鉛暴露導致小鼠的避暗潛伏期顯著縮短(P<0.05)，小鼠的智力受到損傷。除了雙孢蘑菇粉，灌胃CCFM8661(82.50±22.86 s)及雙孢蘑菇粉活菌微生態(tài)制劑(82.74 ± 24.22 s)后，小鼠顯著提高了避暗潛伏期，減少鉛中毒引起的智力損傷，且效果比傳統(tǒng)重金屬螯合劑DMSA更強。說明CCFM8661及雙孢蘑菇粉活菌微生態(tài)制劑在恢復小鼠智力損傷方面十分有效。

表2 微生態(tài)制劑對鉛暴露小鼠避暗潛伏期的影響Table 2 Effect of microecological preparations on the dark-avoidance latency of lead-exposed mice

注：實驗數(shù)據(jù)均以平均值±均值標準誤差表示。不同字母表示組別間具有顯著性差異，P<0.05。

水迷宮實驗結(jié)果顯示，如圖1，在經(jīng)過5 d訓練，第6天去除平臺后，相比于其他5組，染鉛組小鼠逃逸潛伏期即小鼠第一次找到原平臺位置的時間顯著提高，其穿越平臺次數(shù)和在目的象限累計持續(xù)時間也顯著低于其他組(P<0.05)。雙孢蘑菇粉活菌微生態(tài)制劑組小鼠顯著降低逃逸潛伏期，同時穿越平臺的次數(shù)及在目的象限的時間都顯著提高，且從穿越次數(shù)及累計持續(xù)時間可以看出其緩解鉛暴露引起的神經(jīng)損傷效果最佳，緩解鉛毒性的能力優(yōu)于DMSA藥物治療組。

農(nóng)業(yè)創(chuàng)新主體是否愿意對于創(chuàng)新項目加大投入、是否愿意協(xié)同高校科研院所進行產(chǎn)學研合作創(chuàng)新，與相關的支持政策和政府引導密不可分。各涉農(nóng)部門將對相關政策進行梳理、優(yōu)化、會商，讓敢創(chuàng)新、能創(chuàng)新的企業(yè)得到更大的支持。

研究表明，膳食補充雙孢蘑菇粉及益生菌可以調(diào)節(jié)小鼠學習和記憶能力相關的基因和蛋白表達，如雙孢蘑菇粉中的VD可通過結(jié)合腦中VD受體(Vitamin D receptor, VDR)和抑制細胞凋亡，保護腦中神經(jīng)元免受淀粉樣蛋白β肽(Aβ1-42)毒性，從而減輕神經(jīng)毒性作用，改善學習及記憶能力[13]。同時，益生菌被報道可以對學習及記憶能力產(chǎn)生影響，如攝入益生菌可以調(diào)整嚙齒動物與神經(jīng)發(fā)育和復雜行為緊密相關的基因表達。例如，對大鼠口服給予雙歧桿菌可以升高海馬腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(brain-derived neurotrophic factor, BDNF)含量[14]，產(chǎn)生抵抗抑郁的作用。因此，本研究中雙孢蘑菇粉復配益生菌的微生態(tài)制劑可能顯著調(diào)節(jié)相關基因和蛋白的表達,從而保護神經(jīng)系統(tǒng)，提高學習及記憶能力。

益生菌可以通過調(diào)節(jié)微生物群，刺激胃腸道皮下分泌神經(jīng)代謝物及炎癥因子，其中神經(jīng)代謝物通過迷走神經(jīng)傳入中樞神經(jīng)系統(tǒng)，或進入血液，經(jīng)血腦屏障作用于大腦，而炎癥因子可以調(diào)節(jié)與行為相關的神經(jīng)炎癥[15]。同時研究表明,LactobacillusplantarumPS128可以通過腦腸軸改善焦慮樣行為，可能有助于改善神經(jīng)精神疾病[16]?；谏鲜鲅芯繄蟮溃紤]本實驗中的植物乳桿菌CCFM8661也可能通過類似的機制調(diào)節(jié)神經(jīng)功能。

綜合行為學結(jié)果可以看出，相比于DMSA藥物組，雙孢蘑菇粉活菌微生態(tài)制劑更好地保護神經(jīng)系統(tǒng)減輕鉛毒性(表2，圖1)，這可能表明，雙孢蘑菇粉微生態(tài)制劑除了金屬螯合作用外，可能還具有其他緩解鉛毒性的途徑，這可能由于其具有調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)的營養(yǎng)成分。鉛進入胃腸道后，一方面與微生物群相互作用，另一方面通過微生物與宿主的相互作用破壞上皮連接和黏膜層組成的物理屏障，進而破壞腸道屏障的完整性，加速有毒重金屬鉛通過腸壁進入機體。最后，腸道微生物群及其代謝產(chǎn)物也將影響環(huán)境參數(shù)，可能對生物利用度產(chǎn)生很大影響。而腸腔內(nèi)的重金屬及微生物狀態(tài)還影響肝臟和腎臟代謝，降低腸道運動能力，減少機體鉛排泄并損傷神經(jīng)系統(tǒng)[17]。而復合微生態(tài)制劑中的雙孢蘑菇粉及益生菌可通過調(diào)整腸道微生物結(jié)構(gòu)，保護腸道完整性以及通過腦腸軸保護神經(jīng)系統(tǒng)，減輕其對小鼠學習及記憶能力的損傷，從而減輕鉛中毒的程度。同時，也有研究表明益生菌及定殖于胃腸道的細菌產(chǎn)生的神經(jīng)活性物質(zhì)γ-氨基丁酸,可以通過神經(jīng)級聯(lián)反應作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，且炎癥因子及直接穿過腸道的γ-氨基丁酸通過血腦屏障的轉(zhuǎn)運作用于大腦，保護神經(jīng)系統(tǒng)，減少焦慮及失眠現(xiàn)象，進而調(diào)節(jié)機體腸道菌群結(jié)構(gòu)以及免疫功能[18]。說明具有保護神經(jīng)系統(tǒng)功能的物質(zhì)都有可能與保護機體減輕鉛毒性相關。

A-第6天的逃逸潛伏期；B-第 6天穿越平臺次數(shù)；C-第 6天目的象限與其他象限的時間比圖1 微生態(tài)制劑對鉛暴露小鼠水迷宮學習能力的影響Fig.1 Effect of microecological preparation on learning ability of water maze in lead exposed mice注：1-空白組;2-染鉛組;3-DMSA組；4-CCFM8661組；5-CCFM8661+蘑菇粉組；6-蘑菇粉組；圖中不同字母表示不同組之間的顯著性差異(P<0.05)。下同。

2.2 雙孢蘑菇粉復配益生菌的微生態(tài)制劑對小鼠血液、糞便及組織鉛含量的影響

小鼠血液組織及糞便中鉛含量是評價鉛毒性的重要標準，可以反映機體的鉛中毒程度[19]，如圖2所示，在本研究中，鉛暴露小鼠的血液、肝臟、腦和腎臟實驗中、后期糞便中的鉛含量顯著高于對照組(P<0.05)，說明造模成功。

而雙孢蘑菇粉、植物乳桿菌CCFM8661 及雙孢蘑菇粉活菌微生態(tài)制劑的糞便鉛含量均顯著升高，同時血液及組織中的鉛含量均顯著下降。且雙孢蘑菇粉活菌微生態(tài)制劑緩解鉛毒性的效果要優(yōu)于其余兩組，同時緩解肝臟鉛毒性的能力顯著低于DMSA給藥組。

植物乳桿菌用于發(fā)酵植物類食品，可以提高細菌細胞的活力，同時，發(fā)酵過程也產(chǎn)生B族維生素，功能性脂肪酸和抗高血壓肽等改善功能的代謝物，以及NADH，NADPH，谷胱甘肽和超氧化物歧化酶(SOD)等抗氧化物質(zhì)，從而提高細菌的細胞活力和食物的抗氧化能力[20]。

A-血液；B-肝臟；C-腦；D-腎臟；E-類便圖2 微生態(tài)制劑對鉛暴露小鼠血液、組織及糞便中鉛含量的影響Fig.2 Effect of microecological preparation on lead content in blood, tissue and feces of lead exposed mice

研究表明，植物乳桿菌發(fā)酵豆乳可有效增強益生菌的活力，提高發(fā)酵豆乳中的礦物質(zhì)和異黃酮的生物利用率，改善機體異常氧化應激及腸道菌群組成[21]。同時，相比于未發(fā)酵的雙孢蘑菇多糖，發(fā)酵雙孢蘑菇多糖可以提高總酚含量和抗氧化活性[22]。本研究中的植物乳桿菌CCFM8661和植物性膳食成分雙孢蘑菇粉復配可能也能通過相似機制產(chǎn)生相互作用，達到協(xié)同增效緩解鉛毒性的作用。

2.3 雙孢蘑菇粉復配益生菌的微生態(tài)制劑對小鼠組織氧化應激水平的影響

鉛中毒可以引發(fā)異常的氧化應激反應，導致強烈的脂質(zhì)過氧化反應，降低抗氧化酶活性，進一步導致組織病變及生理損傷[23]。SOD是在機體氧化防御系統(tǒng)中重要的酶，而MDA是機體脂質(zhì)過氧化的重要產(chǎn)物和指示物。過往報道也表明，鉛暴露導致機體肝臟和腎臟中ROS水平異常升高，可能會超出SOD的抗氧化能力，從而導致機體組織中這些酶的過量消耗和活性降低。如表3所示，鉛暴露抑制SOD的活性，誘導小鼠的肝臟、腎臟中MDA水平升高(P<0.05)。

表3 微生態(tài)制劑對鉛暴露小鼠肝臟及腎臟 SOD活性及MDA含量的影響Table 3 Effects of microecological preparations on SOD activity and MDA content in liver and kidney of mice exposed to lead

注：實驗數(shù)據(jù)均以平均值±均值標準誤差表示。每列不同字母表示組別間具有顯著性差異，P<0.05。

而植物乳桿菌CCFM8661及雙孢蘑菇粉作為天然的抗氧化劑，可以保護機體對抗氧化應激作用。本研究中，相比于造模組，雙孢蘑菇粉活菌微生態(tài)制劑恢復小鼠肝臟、腎臟中氧化應激相關參數(shù)的變化效果最佳(表3)。表明其可以保護機體緩解鉛暴露誘導的氧化應激，且緩解鉛毒性能力低于DMSA藥物治療組。推測是高劑量的DMSA藥物治療組去除肝臟、腎臟的鉛累積的效果更好。而腎臟中DMSA藥物不具有緩解鉛暴露引發(fā)的SOD活性下降及其對腎臟的損傷，同時其副作用是不可逆的。

2.4 雙孢蘑菇粉復配益生菌的微生態(tài)制劑對小鼠結(jié)腸細胞因子及免疫球蛋白含量的影響

免疫屏障是腸道屏障的重要組成部分，可阻止病原菌的侵入及定殖，主要通過腸相關淋巴組織及分泌性免疫球蛋白sIgA發(fā)揮作用，sIgA可以選擇性地防止病原體及內(nèi)毒素侵入腸道黏膜內(nèi)層，減弱抗原刺激引起的過度免疫應答，并維持上皮細胞完整性及功能穩(wěn)定性。細胞因子是刺激免疫細胞及部分非免疫細胞而合成的具有免疫調(diào)節(jié)作用和生理效應功能的小分子蛋白質(zhì)或多肽類物質(zhì)，腸上皮細胞的細胞因子水平變化與其免疫狀態(tài)密切相關，通常作為腸道的炎癥反應標志物之一[24]。

鉛毒性可以破壞腸道免疫屏障，這與本研究結(jié)果一致，如圖3所示，相比于對照組，鉛造模組小鼠結(jié)腸中的促炎因子IL-1β、IL-6、TNF-α及趨化因子IL-8表達提高，免疫球蛋白sIgA含量下降(P<0.05)。最近的研究表明，雙孢蘑菇粉在人類和動物模型表現(xiàn)出有效的免疫刺激劑作用[25]，口服益生菌可以抑制重金屬吸收，減輕炎癥反應，保護腸道屏障[26]。雙孢蘑菇粉活菌微生態(tài)制劑減輕炎癥反應，保護腸道免疫屏障效果最佳。且在IL-1β、TNF-α、sIgA三方面其保護作用優(yōu)于DMSA藥物治療組。

2.5 雙孢蘑菇粉復配益生菌的微生態(tài)制劑對小鼠腸道菌群的影響

鉛暴露會引起腸道菌群紊亂，降低腸道微生物多樣性，改變腸道菌群的結(jié)構(gòu)[27]。結(jié)果如圖4～圖6所示，在門水平上，鉛暴露顯著降低Actinobacteria、Bacteroidetes的豐度，提高Firmicutes、Proteobacteria的豐度。而相比染鉛組，CCFM8661組顯著提高Bacteroidetes的豐度，降低Firmicutes、Proteobacteria的豐度；雙孢蘑菇粉組顯著降低Firmicutes的豐度；雙孢蘑菇粉微生態(tài)制劑組顯著降低Proteobacteria的豐度；DMSA給藥組顯著提高Actinobacteria的豐度。

A～D-促炎因子IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α的含量；E-免疫球蛋白sIgA的含量。圖3 微生態(tài)制劑對鉛暴露小鼠結(jié)腸細胞因子及免疫球蛋白含量的影響Fig.3 Effect of microecological preparation on colonic cytokines and immunoglobulin content in mice exposed to lead

圖4 小鼠糞便菌群門水平相對豐度Fig.4 Relative abundance of mouse fecal microbial at phylum level

圖5 小鼠糞便菌群中相對豐度>0.1%的屬Fig.5 Relative abundance of main genera >0.1% in mouse fecal microbial

如圖7所示，在屬(genus)水平上，相比于空白組，鉛造模組的腸道菌群產(chǎn)生明顯改變，其中擬桿菌屬(Bacteroides)、Allobaculum豐度均顯著降低(P<0.05)； 瘤胃球菌屬(Ruminococcus)、AF12屬、Parabacteroides屬豐度顯著升高(P<0.05)。這與以往研究結(jié)果一致，作為腸道菌膜屏障的組成部分，鉛暴露后，參與哺乳動物結(jié)腸中黏膜相關代謝的擬桿菌屬和Allobaculum屬等在腸道中的含量下降，為腸球菌、腸桿菌等致病菌的侵襲和定殖提供了機會，致病菌產(chǎn)生過量內(nèi)毒素，導致腸道生態(tài)失調(diào)，形成惡性循環(huán)[28]。與鉛造型組相比，所有干預組在不同程度上恢復鉛暴露引起的上述菌種的腸道菌群紊亂，CCFM8661組、雙孢蘑菇粉組、雙孢蘑菇粉微生態(tài)制劑組顯著降低Ruminococcus、Parabacteroides、AF12的豐度，雙孢蘑菇粉、雙孢蘑菇粉微生態(tài)制劑組中Allobaculum豐度顯著增加。而DMSA給藥組顯著增加Turicibacter的豐度。這是由于益生菌能促進有益菌增長，抑制腸道致病菌繁殖。且雙孢蘑菇可以增加小鼠腸道微生物群的多樣性，減少厚壁菌門的豐度，同時提高擬桿菌的豐度[29]。Ruminococcus是腸道中重要的保護性菌屬，可以調(diào)節(jié)膳食代謝如發(fā)酵分解膳食纖維和抗性淀粉等人體自身無法消化的碳水化合物，其溶解物給腸道中的微生物群提供主要能量，并有助于降低胰島素抵抗，逆轉(zhuǎn)感染性腹瀉，預防結(jié)腸、直腸癌以及通過降低ROS水平和增加SOD及谷胱甘肽水平來保護神經(jīng)元免受氧化損傷[30]。但在本實驗鉛暴露組中豐度顯著增加，可能的原因包括，鉛暴露導致機體產(chǎn)生強烈應激從而做出的自我保護性反應，從而上調(diào)Ruminococcus以抑制鉛向腸壁內(nèi)側(cè)的滲透。而在復合微生態(tài)制劑組中，由于植物乳桿菌和雙孢蘑菇粉已經(jīng)先將重金屬鉛吸收，緩解了機體應激反應和鉛對腸道菌群的脅迫，所以其Ruminoccus含量相比空白組無差異，相比鉛造模組顯著降低。在本研究中，雙孢蘑菇粉微生態(tài)制劑可以改善腸道菌群結(jié)構(gòu)，有效抑制腸道病原菌生長，恢復腸道健康。

A-Actinobacteria的相對豐度；B-Bacteroidetes的相對豐度；C-Firmicutes的相對豐度；D-Proteobacteria的相對豐度圖6 微生態(tài)制劑對鉛暴露小鼠腸道菌群門水平上相對豐度的影響Fig.6 Effects of microecological preparations on the relative abundance of main phyla in mice exposed to lead

A-Parabacteroides的相對豐度；B-Ruminococcus的相對豐度；C-AF12的相對豐度；D-Allobaculum的相對豐度圖7 微生態(tài)制劑對鉛暴露小鼠腸道菌群屬水平上相對豐度的影響Fig.7 Effects of microecological preparations on the relative abundance of main genera in mice exposed to lead

3 結(jié)論

鉛作為具有蓄積性毒性的重金屬污染物，進入機體后會損害機體的組織和器官。而益生菌及膳食成分在有效緩解鉛毒性方面具有很大潛力。本研究將植物乳桿菌CCFM8661及雙孢蘑菇粉復配成雙孢蘑菇粉微生態(tài)制劑，通過動物實驗進行緩解鉛暴露小鼠的效果評價，研究發(fā)現(xiàn)，雙孢蘑菇粉微生態(tài)制劑能有效提高糞便鉛含量，降低小鼠組織和血液中的鉛水平，提高肝臟和腎臟的抗氧化應激水平。還可以保護鉛暴露小鼠的學習和記憶能力，并通過調(diào)節(jié)腸道免疫、腸道菌群和腸道屏障保護腸道健康。綜上所述，含有益生菌的雙孢蘑菇粉微生態(tài)制劑具有緩解鉛中毒的功能，并表現(xiàn)出協(xié)同增效的作用。