圖1、使用含或不含碳水化合物的培養(yǎng)基實(shí)現(xiàn)雙歧桿菌的最大生長(zhǎng)。最大生長(zhǎng)定義為雙歧桿菌在無(wú)碳水化合物的半定MRS（sMRS）或補(bǔ)充有1%（w/v）葡萄糖（Glu）、半乳糖（Gal）、巖藻糖（Fuc）、乳糖（Lac）、低聚半乳糖（GOS）或2'-巖藻糖基乳糖（2'-FL）的sMRS中在600 nm處達(dá)到的最大光密度（OD600）。在sMRS中未觀察到生長(zhǎng)。減去不含細(xì)菌或碳水化合物的空白對(duì)照孔以校正OD600值。
圖2、雙歧雙歧桿菌YH17和兩歧雙歧桿菌BBI01的生長(zhǎng)。（A）雙歧雙歧桿菌YH17的生長(zhǎng)曲線。（B）B.bifidum BBI01的生長(zhǎng)曲線。（C）兩歧雙歧桿菌YH17和兩歧雙歧桿BBI01的滯后期。（D）雙歧雙歧桿菌YH17和雙歧雙歧桿菌BBI01的最大生長(zhǎng)速率。雙歧雙歧桿菌菌株在無(wú)碳水化合物的半定MRS（sMRS）或補(bǔ)充有1%（w/v）葡萄糖（Glu）、半乳糖（Gal）、巖藻糖（Fuc）、乳糖（Lac）、低聚半乳糖（GOS）或2′-巖藻糖基乳糖（2′-FL）的sMRS中生長(zhǎng)。
圖3、乳糖（Lac）或2'-巖藻糖基乳糖（2'-FL）的糖譜被兩歧雙歧桿菌YH17和兩歧雙歧桿菌BBI01降解。（A）（C）以Lac作為唯一碳源的培養(yǎng)基中葡萄糖（Glu）、半乳糖（Gal）和Lac濃度的變化。（B）（D）以2′-FL作為唯一碳源的培養(yǎng)基中Glu、Gal、巖藻糖（Fuc）、Lac和2′-FL濃度的變化。
圖4、在含有葡萄糖（Glu）、乳糖（Lac）、低聚半乳糖（GOS）或2′-巖藻糖基乳糖（2′-FL）作為唯一碳源的培養(yǎng)基中預(yù)培養(yǎng)的兩歧雙歧桿菌YH17和雙歧雙歧桿菌BBI01的抗逆性。（A）化學(xué)模擬胃腸道（GIT）運(yùn)輸后的活力。（B）在補(bǔ)充溶菌酶的PBS溶液中的活力。
圖5、來(lái)自葡萄糖（Glu）、乳糖（Lac）、低聚半乳糖（GOS）或2′-巖藻糖基乳糖（2′-FL）作為唯一碳源的培養(yǎng)基的無(wú)細(xì)胞上清液（CFS）的pH值。
總結(jié)
本研究以兩歧雙歧桿菌（B.bifidum YH17和B.bifidum BBI01）為研究對(duì)象，系統(tǒng)探討了2'-FL對(duì)其生長(zhǎng)、黏附能力、抗應(yīng)激能力和抗菌活性的影響。2'-巖藻糖基乳糖（2'-FL）是母乳中最具代表性的低聚糖之一，與特定雙歧桿菌種類的富集密切相關(guān)。然而2'-FL在調(diào)節(jié)雙歧桿菌益生菌反應(yīng)方面的功效很少被研究。2'-FL水解對(duì)雙歧桿菌生長(zhǎng)的影響、胃腸道應(yīng)激下2'-FL對(duì)雙歧桿菌的保護(hù)作用以及2'-FL代謝物對(duì)克羅諾桿菌屬的抑制活性。研究表明2′-FL顯著加速了兩歧雙歧桿菌YH17和兩歧雙歧桿菌BBI01的生長(zhǎng)和增殖。2'-FL上乳糖核心中的葡萄糖優(yōu)于B.bifidum以實(shí)現(xiàn)生物量的顯著增加，而半乳糖不容易獲得。2'-FL顯著提高了雙歧桿菌在模擬胃腸道環(huán)境中的存活率，最高可達(dá)73.5%。此外，2'-FL代謝產(chǎn)物增強(qiáng)了雙歧桿菌對(duì)溶菌酶的耐受性，表明其在保護(hù)雙歧桿菌免受胃腸道應(yīng)激方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。2′-FL顯著改善了兩歧雙歧桿菌的粘合性能，從而促進(jìn)了兩歧雙歧桿菌競(jìng)爭(zhēng)性消除坂崎克羅諾桿菌ATCC 29544和Cronobacter muytjensii ATCC 51329。2′-FL對(duì)克羅諾桿菌菌株的生長(zhǎng)抑制是通過(guò)促進(jìn)兩歧雙歧桿菌分泌抗菌物質(zhì)來(lái)介導(dǎo)的。抑制活性取決于兩歧雙歧桿菌菌株。2′-FL特異性誘導(dǎo)雙歧桿菌BBI01產(chǎn)生一些抗菌物質(zhì)，這些物質(zhì)是蛋白質(zhì)的、熱穩(wěn)定的，即使在pH值8.0下也相對(duì)穩(wěn)定。這些抗菌物質(zhì)在抑制活性中起關(guān)鍵作用，并與酸化產(chǎn)生協(xié)同作用。
Bioscreen C全自動(dòng)生長(zhǎng)曲線分析儀在本研究中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，通過(guò)精確監(jiān)測(cè)和分析雙歧桿菌在不同碳源條件下的生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)，幫助研究者深入理解2'-巖藻糖基乳糖對(duì)雙歧桿菌生長(zhǎng)的促進(jìn)作用及其潛在機(jī)制。本研究為理解2'-FL作為益生元在調(diào)節(jié)雙歧桿菌益生菌特性方面的作用機(jī)制提供了新的見(jiàn)解。這些發(fā)現(xiàn)不僅揭示了2'-FL在促進(jìn)雙歧桿菌生長(zhǎng)、增強(qiáng)其抗應(yīng)激能力和抗菌活性方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，還為開(kāi)發(fā)基于2'-FL的益生元補(bǔ)充劑提供了理論依據(jù)，有助于改善嬰兒腸道微生物群的健康。并為2'-FL在益生元領(lǐng)域的應(yīng)用提供了有力支持，未來(lái)的研究有望進(jìn)一步揭示其在腸道健康中的全面潛力。
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