圖1、使用含或不含碳水化合物的培養(yǎng)基實現(xiàn)雙歧桿菌的最大生長。最大生長定義為雙歧桿菌在無碳水化合物的半定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。減去不含細(xì)菌或碳水化合物的空白對照孔以校正OD600值。
圖2、雙歧雙歧桿菌YH17和兩歧雙歧桿菌BBI01的生長。（A）雙歧雙歧桿菌YH17的生長曲線。（B）B.bifidum BBI01的生長曲線。（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的最大生長速率。雙歧雙歧桿菌菌株在無碳水化合物的半定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。
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）運輸后的活力。（B）在補(bǔ)充溶菌酶的PBS溶液中的活力。
圖5、來自葡萄糖（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）為研究對象，系統(tǒng)探討了2'-FL對其生長、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水解對雙歧桿菌生長的影響、胃腸道應(yīng)激下2'-FL對雙歧桿菌的保護(hù)作用以及2'-FL代謝物對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的生長和增殖。2'-FL上乳糖核心中的葡萄糖優(yōu)于B.bifidum以實現(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)激方面具有獨特優(yōu)勢。2′-FL顯著改善了兩歧雙歧桿菌的粘合性能，從而促進(jìn)了兩歧雙歧桿菌競爭性消除坂崎克羅諾桿菌ATCC 29544和Cronobacter muytjensii ATCC 51329。2′-FL對克羅諾桿菌菌株的生長抑制是通過促進(jìn)兩歧雙歧桿菌分泌抗菌物質(zhì)來介導(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全自動生長曲線分析儀在本研究中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，通過精確監(jiān)測和分析雙歧桿菌在不同碳源條件下的生長動態(tài)，幫助研究者深入理解2'-巖藻糖基乳糖對雙歧桿菌生長的促進(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)制提供了新的見解。這些發(fā)現(xiàn)不僅揭示了2'-FL在促進(jìn)雙歧桿菌生長、增強(qiáng)其抗應(yīng)激能力和抗菌活性方面的獨特優(yōu)勢，還為開發(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，未來的研究有望進(jìn)一步揭示其在腸道健康中的全面潛力。
相關(guān)新聞推薦
1、臭鱖魚中優(yōu)良乳酸菌的分離篩選、生長曲線及耐溫性試驗（二）
2、腸道微生物及其代謝產(chǎn)物可調(diào)節(jié)血腦屏障結(jié)構(gòu)和功能完整性（二）
3、淡腌黃魚微生物生長動力學(xué)參數(shù)的初步研究