一株兼具富硒和降嘌呤双功能的植物乳杆菌（Lactiplantibacillusplantarum）L123及其应用

本发明涉及微生物，尤其涉及功能性乳酸菌开发及其应用，具体是一株兼具富硒和降嘌呤双功能的植物乳杆菌(lactiplantibacillus plantarum)l123及其应用。

背景技术：

1、高尿酸血症是由于人体嘌呤代谢紊乱致使体内血尿酸浓度超过正常水平范围的代谢异常综合征。由于尿酸氧化酶的缺失，尿酸成为人体嘌呤代谢的最终产物。如若人体的尿酸浓度长期超过正常范围进而达到过饱和状态，则会导致尿酸盐结晶并大量沉积在关节滑膜和软骨等组织中，最终发展形成痛风。具体表现为特征性急性关节炎、痛风石、间质性肾炎，严重者见关节畸形及功能障碍，常伴尿酸性尿路结石。除关节损害外，痛风还可引起肾脏病变及其他代谢综合征，包括高脂血症、高血压、糖尿病、冠心病等，可能造成不可逆的损伤。据报道，全球高尿酸血症患病率的全面系统数据在不同种族、年龄、性别和地点的范围为7-32％。在中国，高尿酸血症呈明显上升和年轻化趋势，最新调研结果显示全国范围内总高尿酸血症患病率占13.3％，痛风患病率为1.1％。作为仅次于糖尿病的第二大类代谢疾病，高尿酸血症和痛风已对人类的生命健康造成不可忽视的威胁。然而，目前的临床治疗药物会导致严重的不良反应，如过敏、肾脏功能损害和增加心血管死亡风险等。因此，进一步探索健康安全、高效低毒的新型降尿酸方法十分有必要。

2、硒(se)是人体必需的微量元素之一，尽管硒在人体中的含量很低，它依然发挥着独特而重要的作用。然而，人体自身不能合成硒这种元素，只能从外界摄入补充。作为硒代半胱氨酸(也称为“第21种氨基酸”)的重要组成部分，硒能够调节多种硒蛋白的表达和功能活性，以维持人体正常的生理功能。人体长期缺硒会导致严重的疾病，由硒缺乏引起的最著名的地方病症是克山病和大骨节病，也称为“地球化学病”。还有证据表明，饮食中硒缺乏与心肌梗死、胎儿发育受损、男性不育和免疫力低下等有关。当前，全世界约有10亿人由于硒摄入不足而患有硒缺乏症，且患者数量与硒的地理区域分布密切相关。根据世界卫生组织标准，成人硒的推荐剂量为55μg/d。显然，硒缺乏症对某些地区居民的生命健康造成了不容忽视的威胁。这些问题可通过在日常饮食过程中适量补充硒来解决。此外，日常补硒不仅能抗氧化、防衰老和延长寿命，还可起到预防心脑血管疾病、糖尿病、肝病、和肿瘤等多种疾病的作用。目前，相关研究人员提出通过不同途径增加硒摄入量。生物富硒法被认为是最具前景的方法之一，该技术将更好地满足人类特别是缺硒地区对硒的补充需求。

3、乳酸菌是一种公认安全的益生菌，通过发酵产生的有机酸、特殊酶系等物质发挥特殊生理功能。大量研究资料表明，乳酸菌能调节胃肠道菌群从而改善胃肠道功能、降低血清胆固醇、控制内毒素、抑制肠道内腐败菌生长等。近年来，一些分别具有富硒和降嘌呤功能的乳酸菌已被报道。例如，甘肃农业大学文鹏程等人从传统牦牛酸乳样品中分离得到的具有降尿酸功能的植物乳杆菌，该菌株于2023年申请专利并获得授权(cn116218746a)。山东宝来利来生物工程股份有限公司谷巍等人公开了一株产尿酸氧化酶并抑制黄嘌呤氧化酶的植物乳杆菌，能够产尿酸氧化酶，具有直接降解尿酸的能力，于2022年获得授权(cn114149947b)。任宇杰等人利用hplc法筛出了一株高效降解嘌呤核苷的发酵乳杆菌，并认为是预防和治疗高尿酸血症的潜在优势菌株。张桂山于2022年申请了一种乳酸菌及其在富硒中的应用的发明专利(cn114836342b)，并于2023年获得授权。庄梦杰等人在mrs培养的植物乳杆菌中加入亚硒酸钠溶液，获得了一株富硒乳酸菌，并于2020年获得授权(cn111826313a)。李理等人通过在培养基中加入一定浓度的亚硒酸钠，获得了一株具有富硒能力的乳酸菌。然而，迄今为止鲜有关于同时兼具生物富硒和降嘌呤双功能乳酸菌的报道。富硒乳酸菌中的有机硒和乳酸菌可能产生协同效应，在抗氧化和抗菌等生物活性方面已被证实比单纯乳酸菌产生更优的作用效果。基于这些研究报道，或许可以合理推测乳酸菌经生物富硒后对嘌呤物质的降解效果也存在类似这样的协同作用。因此，挖掘同时兼具富硒和降嘌呤双功能的乳酸菌，不仅可进一步探索乳酸菌在生物富硒和降嘌呤两方面机制关联，还有利于为解决各地居民预防高尿酸血症和日常补硒的问题提供一种绿色健康、普适性强和认可度高的新途径。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一株兼具富硒和降嘌呤双功能的植物乳杆菌(lactiplantibacillus plantarum)l123及其应用，该菌株具有生物富硒和降嘌呤能力，可用于研发补硒与预防治疗高尿酸血症的安全低毒的新型保健食品或医药制品。

2、为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：一株兼具富硒和降嘌呤双功能的植物乳杆菌(lactiplantibacillus plantarum)l123及其应用，所述的植物乳杆菌(lactiplantibacillus plantarum)l123于2023年11月15日保藏于广东省微生物菌种保藏中心(保藏地址：广州市先烈中路100号，广东省科学院微生物研究所)，保藏编号为gdmcc64023。

3、该菌株的16s rdna序列如序列表中seq in no.1所示。

4、所述菌落表面光滑，由于生物富硒呈微红色的单个菌落，需氧方式为兼性厌氧，适宜生长温度为37℃，适宜生长ph为5-6，显微镜下呈杆状，革兰氏染色呈阳性。

5、所述的植物乳杆菌(lactiplantibacillus plantarum)l123菌株在制备富硒化合物中的应用。

6、所述的植物乳杆菌(lactiplantibacillus plantarum)l123菌株在制备分解嘌呤化合物中的应用。

7、所述的植物乳杆菌(lactiplantibacillus plantarum)l123菌株在制备抗氧化、清除自由基中的应用。

8、所述的植物乳杆菌(lactiplantibacillus plantarum)l123菌株在制备分解嘌呤化合物中的应用，其特征在于：将植物乳杆菌l123加入含有嘌呤溶液的体系中。

9、所述的植物乳杆菌(lactiplantibacillus plantarum)l123菌株在制备分解嘌呤化合物中的应用，具体是在制备降低大豆蛋白中嘌呤物质中的应用。

10、所述的植物乳杆菌(lactiplantibacillus plantarum)l123菌株的筛选方法，所述方法是分别将0～15μg/ml的无机硒加入mrs琼脂培养基中，分别将2～8mm的尿酸溶液加入mrs肉汤中。

11、所述的植物乳杆菌(lactiplantibacillus plantarum)l123菌株的筛选方法，包括如下步骤，

12、(1)将培养的茶原液稀释涂布于含不同浓度亚硒酸钠(0，2.5，5，7.5，10，15μg/ml)的mrs平板上静置培养，挑选特征菌落并分离、纯化，获得具有富硒能力的候选菌株；

13、(2)选取富硒能力较好的候选菌株以2％接种于含有不同尿酸浓度(2、4、6、8mm)的mrs培养基中，根据接菌前后尿酸培养基od295值的变化评估菌株的尿酸体外吸收能力，筛选出尿酸吸收率较高的候选菌株；

14、(3)以嘌呤代谢途径中的两个关键酶，黄嘌呤氧化酶和尿酸氧化酶的催化活力为检测指标，筛选出包含双酶酶活力的菌株；

15、(4)进行16s rdna测序，通过ncbi数据库进行blast比对，绘制系统发育树分析鉴定并保存乳酸菌菌株；

16、(5)以静息细胞代谢各嘌呤化合物为检测指标，利用高效液相色谱法对候选乳酸菌的降嘌呤能力进行验证，确定该菌株对各嘌呤化合物的降解能力；

17、(6)通过步骤(1)-(5)，确认得到兼具富硒和降嘌呤双功能乳酸菌。

18、所述的植物乳杆菌(lactiplantibacillus plantarum)l123菌株是在广西壮族自治区百色市富硒地区生长并加工生产的发酵茶中分离、纯化、鉴定出的兼具富硒和降嘌呤双功能的乳酸菌。

19、所述的植物乳杆菌(lactiplantibacillus plantarum)l123菌株通过耐酸、耐胆盐试验表明：其对酸和胆盐有较好耐受能力。在ph 1.5的条件下，孵育3h后存活率为86±4.9％，在胆盐浓度为0.5％的条件下存活率为91±3.9％。

20、所述的植物乳杆菌(lactiplantibacillus plantarum)l123菌株，采用细菌通用引物16s rdna的27f/1492r对其基因组dna进行pcr扩增并测序，获得1409bp的基因序列，如序列表所示。将该序列输入ncbi进行比对并构建系统发育树，鉴定l123为植物乳杆菌(lactiplantibacillus plantarum)。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

22、首次从发酵茶筛选兼具富硒和降嘌呤双功能的乳酸菌，具有抗氧化和缓解高尿酸血症的效果，并且是食品来源的乳酸菌，适用于各种食品发酵。

23、本发明提供的植物乳杆菌l123一方面表现出较强的富硒能力，能在含15μg/ml亚硒酸钠的mrs平板上生长良好，将亚硒酸钠(无机硒形态)生物转化为胞内单质硒(或有机硒形态)，有利于提高机体对硒的利用率，降低毒性。另一方面，该菌株表现出完整嘌呤代谢行为，能有效将肌苷和鸟苷降解为次黄嘌呤和黄嘌呤，并将底物次黄嘌呤、黄嘌呤和尿酸代谢为最终产物尿囊素。

24、本发明提供的植物乳杆菌l123菌株在ph 1.5的条件下，孵育3h后存活率为86％，在胆盐浓度为0.5％的条件下存活率约为91％，高于已发现的相关植物乳酸菌对酸和胆盐的耐受能力。反应30min，该菌株对dpph自由基、羟基自由基和abts+·自由基的清除率均高于94％，表现出更强的抗氧化性能。植物乳杆菌l123适合于在人体肠道中定植并发挥相关功效。