[发明专利]产生罗伊氏菌素的短乳杆菌

说明书

本发明涉及产生罗伊氏菌素(reuterin)的短乳杆菌(Lactobacillus brevis)的菌株及其用途，特别是用于治疗或预防幽门螺杆菌(Helicobacter pylori)感染及其导致的病症。

罗伊氏菌素(3-羟基丙醛，3-HPA)是一种抗菌化合物，其最初被鉴定为在存在甘油的厌氧条件下培养时，由罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)的一些菌株产生(TALARICO&DOBROGOSZ,Antimicrob Agents Chemother,33,674-9,1989)。甘油向罗伊斯菌素的转化由钴胺素依赖性甘油脱水酶(Gld；EC4.2.1.30)催化，该酶包含三个亚基(分别为C、D和E，或α、β和γ)。在除了例如丘状乳杆菌(Lactobacillus collinoides)、短乳杆菌和希氏乳杆菌(Lactobacillus hilgardii)之外的乳杆菌菌种中也报道存在甘油脱水酶(GDA)通路。对于所有菌种，根据编码甘油脱水酶或二醇脱水酶的基因的存在，该通路的存在似乎随菌株而不同(CADIEUX等,Appl Environ Microbiol,74,4645-9,2008；SAUVAGEOT等,FEMS Microbiology Letters,209,69-74,,2002；CLAISSE和LONVAUD-FUNEL,Journal of Food Protection,64,833-837,2001)。在大多数通过GDA通路代谢甘油的细菌中，罗伊氏菌素通常是代谢中间体，其随后在细胞内还原成1,3-丙二醇(1,3-PD)，分泌到胞外基质中。只有一些具有甘油或二醇脱水酶的菌株能够在培养基质中积累罗伊氏菌素。这些积累罗伊氏菌素的菌株大多数属于罗伊氏乳杆菌。但是，已经报道在其它乳杆菌菌种中也有一些菌株能够胞外积累罗伊氏菌素，且程度通常低于罗伊氏乳杆菌，所述乳杆菌菌种为：棒状乳杆菌(Lactobacillus coryniformis)(MARTIN等,Int J Food Microbiol,104,267-77,2005)，丘状乳杆菌(Garai-Ibabe等,International Journal of Food Microbiology121,253-261,2008；Sauvageot等,International Journal of Food Microbiology,55,167-170,2000)和希氏乳杆菌(Pasteris和Strasser de Saad,J.Agric.Food Chem.,57(9),3853–3858,2009)。最近，发现了短乳杆菌的一个菌株和戊糖乳杆菌(Lactobacillus pentosus)的一个菌株能够胞外积累罗伊氏菌素(但其浓度比罗伊氏乳杆菌低10倍)(Bauer等,International Journal of Food Microbiology,137,28-31,2010)。

罗伊氏菌素对潜在有害的微生物具有广谱的抗微生物活性。罗伊氏菌素能够抑制酵母、真菌、原生动物和多种有害细菌的生长，其所需浓度比抑制乳酸细菌生长所需浓度低四到五倍。由于罗伊氏菌素的这种选择性抗微生物活性使得它能够破坏多种病原性微生物而同时对肠道菌群的有益乳酸细菌无害，它已被提议用于治疗各种消化系统疾病。

一些罗伊氏乳杆菌菌株已被视为候选益生菌，原因尤其在于它们对抗病原体如沙门氏菌(Salmonella enterica)、大肠杆菌(Escherichia coli)、难辨梭菌(Clostridium difficile)和幽门螺杆菌的保护作用(CLEUSIX等,BMC Microbiol,7,101,2007；SPINLER等,Anaerobe,14,166-71,2008；FRANCAVILLA等,Helicobacter,13,127-34,2008；PCT WO2004/031368)。这些作用至少部分地与罗伊氏菌素的产生有关。