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PloS one20180101Vol.13issue(4)

バチルスlicheniformis株のプロバイオティクス特性とゼアラレノン除去能力

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文献タイプ:
  • Journal Article
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
概要
Abstract

Zearalenone(Zen)は、Fusarium種によって産生されるマイコトキシンであり、これは家畜に生殖障害を引き起こす主要な動物飼料汚染物質の1つです。この研究の目的は、Bacillus licheniformis株CK1のプロバイオティクス特性と禅除去能力を評価することでした。酸性耐性、胆汁塩耐性、アドヒアランス能力、およびCK1の抗病原性活性を含むプロバイオティクス特性を評価しました。CK1は、pH 2.0または3.0で3時間インキュベートした後に生存し、0.3%のオックスゴールを含むLBブロスでよく成長し、CACO-2細胞に遵守能力を備えており、大腸菌O157:H7およびリステリアモノサイトゲンの成長を阻害しました。CK1のZEN除去能力を、ミネラルマイコトキシン吸着剤、水和性カルシウムアルミノシリケート(HSCAS)、およびよく特徴付けられた生物学的マイコトキシン吸着剤、Lactobacillus rhamnosus GG(LGG)と比較しました。5μgML-1のZENを含むリン酸緩衝生理食塩水(PBS、pH 7.0)の37°Cで、CK1のZEN除去率は73.0%で、HSCASおよびLGGのそれよりも有意に高かった(それぞれ45.9%および48.4%)。2.5-8.0のpH範囲では、CK1はZENの最大65%を除去しました。4〜42°Cの温度では、CK1は禅の75%以上を除去しました。吸着安定性分析では、CK1によって除去された禅の量は、5ラウンドの洗浄手順の後でも30%を超えました。これらの発見は、CK1がプロバイオティクス特性を示し、ZENを効果的に除去することを実証しました。したがって、CK1には、ZENを除去するための供給添加剤の開発の大きな可能性があります。

Zearalenone(Zen)は、Fusarium種によって産生されるマイコトキシンであり、これは家畜に生殖障害を引き起こす主要な動物飼料汚染物質の1つです。この研究の目的は、Bacillus licheniformis株CK1のプロバイオティクス特性と禅除去能力を評価することでした。酸性耐性、胆汁塩耐性、アドヒアランス能力、およびCK1の抗病原性活性を含むプロバイオティクス特性を評価しました。CK1は、pH 2.0または3.0で3時間インキュベートした後に生存し、0.3%のオックスゴールを含むLBブロスでよく成長し、CACO-2細胞に遵守能力を備えており、大腸菌O157:H7およびリステリアモノサイトゲンの成長を阻害しました。CK1のZEN除去能力を、ミネラルマイコトキシン吸着剤、水和性カルシウムアルミノシリケート(HSCAS)、およびよく特徴付けられた生物学的マイコトキシン吸着剤、Lactobacillus rhamnosus GG(LGG)と比較しました。5μgML-1のZENを含むリン酸緩衝生理食塩水(PBS、pH 7.0)の37°Cで、CK1のZEN除去率は73.0%で、HSCASおよびLGGのそれよりも有意に高かった(それぞれ45.9%および48.4%)。2.5-8.0のpH範囲では、CK1はZENの最大65%を除去しました。4〜42°Cの温度では、CK1は禅の75%以上を除去しました。吸着安定性分析では、CK1によって除去された禅の量は、5ラウンドの洗浄手順の後でも30%を超えました。これらの発見は、CK1がプロバイオティクス特性を示し、ZENを効果的に除去することを実証しました。したがって、CK1には、ZENを除去するための供給添加剤の開発の大きな可能性があります。

Zearalenone (ZEN) is a mycotoxin produced by Fusarium species, which is one of the main animal feed contaminants causing reproductive disorders in livestock. The aim of this study was to evaluate the probiotic characteristics and ZEN removal ability of a Bacillus licheniformis strain CK1. The probiotic properties, including acidic tolerance, bile salt tolerance, adherence capability, and anti-pathogenic activities of CK1 were evaluated. CK1 survived after incubation at pH 2.0 or 3.0 for 3 h, grew well in LB broth containing 0.3% oxgall, possessed adherence capability to Caco-2 cells, and inhibited the growth of Escherichia coli O157:H7 and Listeria monocytogenes. The ZEN removal ability of CK1 was compared with a mineral mycotoxin-adsorbing agent, hydrated sodium calcium aluminosilicate (HSCAS), and a well-characterized biological mycotoxin-adsorbing agent, Lactobacillus rhamnosus GG (LGG). At 37°C in phosphate-buffered saline (PBS, pH 7.0) containing 5 μg mL-1 of ZEN, the ZEN removal percentage of CK1 was 73.0%, which was significantly higher than that of HSCAS and LGG (45.9% and 48.4%, respectively). In the pH range of 2.5-8.0, CK1 removed up to 65% of ZEN. At temperatures between 4 and 42°C, CK1 removed more than 75% of ZEN. In the adsorption stability analysis, the amounts of ZEN removed by CK1 was over 30% even after five consecutive rounds of washing procedures. These findings demonstrated that CK1 displayed probiotic characteristics and removed ZEN effectively. Therefore, CK1 has a great potential for the development of feed additive to remove ZEN.

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