特徴付けとアンチ | 貴州樹脂グループ

Scientific Reports volume 13、記事番号: 14302 (2023) この記事を引用

メトリクスの詳細

私たちの研究室で特許を取得したバチルス・アミロリケファシエンス C-1 株は、最適化された発酵条件下で機能性亜セレン酸ナトリウム (Na2SeO3) を生産することができました。 C-1 は、強いストレス耐性と豊富な二次代謝産物により、セレンを強化したポストバイオティクスとして開発される可能性を示しました。 C-1 は、10% 種子培養で 30 °C で 30 時間、100 μg/ml Na2SeO3 と好気的にインキュベートすると SeNP を合成する能力を持っています。 Na2SeO3からSeNPへの変換率は55.51%に達した。セレン濃縮後、C-1 細胞には顕著な形態変化はありませんでしたが、走査型電子顕微鏡と透過型電子顕微鏡で観察され、エネルギー分散型 X 線分光法と X 線光電子分光法で確認されたところ、明らかに SeNP が細胞内に蓄積していました。 SeNPは、スーパーオキシド（O2-）、ヒドロキシルラジカル（OH-）、1,1-ジフェニル-2-ピクリルヒドラジン（DPPH）のラジカル消去において抗酸化活性を有しており、OH-の消去能力が最も高い。セレンを豊富に含む C-1 には、ネズミチフス菌によって破壊された Caco-2 細胞膜の完全性を保護する明らかな抗炎症効果がありました。 200 μM H2O2 で 4 時間ストレスを受けた Caco-2 の炎症性損傷を防止でき、IL-8 (1.687 vs. 3.487、P = 0.01)、IL-1β (1.031 vs. 5.000、P < 0.001) の発現が大幅に減少しました。、TNF-α (2.677 vs. 9.331、P < 0.001)、Claudin-1 (0.971 vs. 0.611、P < 0.001) および Occludin (0.750 vs. 0.307、P < 0.001) が増加しました。トランスクリプトームデータ分析により、セレン富化の有無にかかわらず、C-1 の栄養成長段階には 381 個の異なる遺伝子があり、胞子形成段階には 1674 個の異なる遺伝子があることが示されました。栄養段階のABCトランスポータータンパク質関連遺伝子は合計22個、胞子形成段階ではABCトランスポータータンパク質関連遺伝子が70個見つかった。 MsrA、チオール、グルタチオン、およびチオレドキシンの減少をコードする遺伝子が大幅に上方制御されました。 atpA 遺伝子や atpD 遺伝子などの ATP 合成酵素に関連する遺伝子は、栄養段階で下方制御されることが示されました。鞭毛関連遺伝子 (flgG、fliM、fliL、および fliJ) は、胞子形成段階で下方制御されることが示されました。胞子形成段階で細胞内に蓄積された合成SeNPsに伴って、運動性、走化性、コロニー形成能力も低下しました。 B. amyloliquefaciens C-1 は、強力なセレンに富んだ代謝により、酸化還元経路を通じて細胞外亜セレン酸を細胞内 SeNP に変換することができました。 SeNP およびセレン富化細胞は、ナノセレン生体材料およびセレン富化ポストバイオティクスとして開発される可能性がありました。

セレン (Se) は、重要な生物学的機能を持つ宿主にとって必須の微量元素 (人間の体重の 0.01% 未満) です1。セレン欠乏は健康に悪影響を及ぼします。たとえば、慢性セレン欠乏は心血管系の機能に悪影響を及ぼし、心筋梗塞の直接の原因となる可能性があります2、3、4。セレン欠乏は、免疫力の低下5、神経機能障害6,7、カシンベック病8も引き起こします。セレンは主に食物摂取によって人間の体内に蓄積されます。現在、さまざまな形態のセレンサプリメントが市販されていますが、そのほとんどは亜セレン酸ナトリウムなどの無機セレンです。セレンの有効量は毒性量に近いため、無機セレンは安全範囲が狭く、生物活性が低い9ため、新しいタイプのセレンサプリメント（高い生物活性と低い毒性）を見つけることが研究のホットスポットとなっています。。

最近、新しいタイプのセレンサプリメントであるセレンナノ粒子（SeNP）が注目を集めています。研究により、SeNP には抗炎症 10、抗菌、抗酸化 11、抗腫瘍 12 などの生理学的機能があることが示されました。現在、SeNP を生成する主な方法は、化学的プロセスと生物学的プロセスによるものです。化学プロセスには主に、酸化還元プロセスで活性剤を添加することによる Na2SeO3 の SeNP への還元が含まれますが、このプロセスでは回収率が低く、汚染物質の副生成物が多くなります 13。生物学的プロセスは細菌細胞内での生物変換反応であり、効率的であり、プロセス全体が環境に優しいため、SeNPs の調製には最良の選択であると考えられています 14。

0.05) (Table 1). In the following experiments, the concentrations of 8 × 103, 1 × 104, 8 × 104 and 1 × 105 CFU/ml of C-1 and selenium-enriched C-1 were selected when treated the Caco-2 cells./p>

0.05)./p> 1 and Padj < 0.05) (Fig. 8A, B, Supplementary Table S3). It indicates that Na2SeO3 has effect on gene transcription level of C-1, especially at sporulation stage. The differential transcription genes of selenium-enriched C-1 cell compared with C-1 are listed in Table 2 (|log2(Fold Change)|> 5, Padj < 0.05)./p> 0 and Padj < 0.05; Se-enriched C-1 vs. C-1) were shown in green (down-regulated), red (up-regulated) and blue (non-significantly differential ex-pression) at vegetative stage (A) and sporulation stage (B). The differently expressed genes were analyzed and shown in KEGG dotplot at vegetative stage (C) and sporulation stage (D)./p>