一种通过同时降解尿酸和嘌呤核苷缓解高尿酸血症的发酵粘液乳杆菌及其应用

本发明属于生物，具体涉及一种通过同时降解尿酸和嘌呤核苷缓解高尿酸血症的发酵粘液乳杆菌及其应用。

背景技术：

1、高尿酸血症(hyperuricemia，hua)是指血液中尿酸水平超过正常值的一种疾病。由于人体嘌呤来源分为内源性核酸分解和外源性食物摄取，当人体嘌呤代谢紊乱或摄入过多高嘌呤食物，导致尿酸生成过多和或排泄过少可能引起血清尿酸水平异常升高，或导致hua。尿酸过高形成晶体沉积，可能导致痛风的发生。据报道，中国hua患病率为13.3％，痛风总体患病率为1.1％，且逐渐呈现年轻化趋势。目前，治疗hua的手段包括药物、饮食干预和生物疗法。药物主要通过降低肝脏黄嘌呤氧化酶(xod)活性减少嘌呤转化为尿酸，或调节肾脏和肠道中尿酸转运蛋白抑制尿酸重吸收。然而药物可能会引起部分患者出现超敏反应、心血管副作用、肝毒性、胃肠道和皮肤不适。饮食干预是通过限制摄入高嘌呤食物以降低嘌呤的吸收，但难以长期遵守饮食限制。与其他降尿酸疗法不同，生物疗法主要通过降解嘌呤或尿酸以降低血清尿酸水平，拉布立酶和pegloticase等重组尿酸氧化酶可以通过酶促降解尿酸，但由于免疫原性，组织中相应抗体的出现使得这种治疗不能持续发挥作用。基于目前hua治疗现状，开发持久、安全且有效的降血尿酸手段，对于缓解hua和痛风的治疗具有十分重要的理论意义和应用前景。

2、益生菌干预作为一种具有成本效益的治疗方法，由于其对机体安全且持续发挥作用，已被公众广泛接受。其对很多疾病，甚至一些疑难杂症均有一定效果。益生菌通过恢复肠道微生物菌群多样性，降低有害微生物的丰度来缓解一些疾病症状。亦可以通过降解代谢性疾病中不利代谢物的丰度从而缓解或治疗代谢性疾病。目前关于益生菌缓解或治疗高尿酸血症的研究主要集中在利用益生菌单一降解嘌呤核苷来降低血清尿酸水平。益生菌通过产生肌苷水解酶同化肌苷和鸟苷，逆转饮食诱导的尿酸增加。尽管目前分离的一些益生菌可通过仅降解嘌呤核苷或尿酸以缓解高尿酸血症，但饮食后食物代谢产生的嘌呤核苷和尿酸均会导致血清尿酸升高，进而导致目前已报道的通过单一降解嘌呤核苷或尿酸的益生菌菌株降低血清尿酸的能力不高。

3、因此，目前亟待筛选出可以同时降解肠道内尿酸和嘌呤核苷的益生菌，以期开发具有高效降尿酸作用的食品、保健品或药物，作为预防和/或治疗高尿酸血症和痛风的新手段，将具有巨大的应用前景。

技术实现思路

1、本发明为克服上述现有技术的不足，提供了一种通过同时降解尿酸和嘌呤核苷缓解高尿酸血症的发酵粘液乳杆菌及其应用，目的在于解决益生菌缓解或治疗高尿酸血症主要通过单一降解尿酸或嘌呤核苷来降低血清尿酸水平，但是肠道内尿酸和嘌呤核苷均会导致血清尿酸升高，没有同时降解尿酸和嘌呤的益生菌株的技术问题。

2、本发明提供的第一个技术方案为一种发酵粘液乳杆菌(limosilactobacillusfermentum)gr-x，已于2023年10月11日保藏于中国典型培养物保藏中心(cctcc)，保藏地址：中国武汉；保藏编号：cctcc no:m 20231857。

3、所述发酵粘液乳杆菌gr-x具有如下特性：

4、(1)菌体特征：细胞呈长杆形，无芽胞，无鞭毛。

5、(2)菌落特征：发酵粘液乳杆菌gr-x在mrs固体培养基中生长良好，菌落呈乳白色、圆形、有光泽、凸起，边缘光滑，不透明。

6、(3)16s rrna基因序列特征：如seq id no.1所示的dna分子，通过blastn比对，发酵粘液乳杆菌gr-x中的16s rrna基因序列与已发表的发酵粘液乳杆菌中的16s rrna基因的最高相似度在97.99％～98.44％之间。

7、(4)发酵粘液乳杆菌gr-x具有降解尿酸和嘌呤核苷能力，其活细胞与尿酸在37℃条件下孵育24h，体系中尿酸降解率达51.19％，鸟苷降解率达100％，腺苷降解率为23.06％，肌苷降解率为48.72％。

8、本发明提供的第二个技术方案为含有第一个技术方案所述发酵粘液乳杆菌gr-x的微生物制剂。

9、在一种实施方式中，所述发酵粘液乳杆菌gr-x在所述微生物制剂中的添加量不少于1×106cfu/ml或1×106cfu/g。

10、进一步，所述发酵粘液乳杆菌gr-x在所述微生物制剂中的添加量不少于1×109cfu/ml或1×109cfu/g。

11、本发明提供的第三个技术方案为含有第一个技术方案所述发酵粘液乳杆菌gr-x或第二技术方案所述微生物菌剂的组合物。

12、在一种实施方式中，所述发酵粘液乳杆菌gr-x在所述组合物中的添加量不少于1×106cfu/ml或1×106cfu/g。

13、进一步，所述发酵粘液乳杆菌gr-x在所述组合物中的添加量不少于1×109cfu/ml或1×109cfu/g。

14、在一种实施方式中，在所述组合物中，所述发酵粘液乳杆菌gr-x为活菌株、干菌株或灭活的菌株。

15、在一种实施方式中，在所述组合物中，有效成分为所述发酵粘液乳杆菌gr-x后生元。

16、本发明提供的第四个技术方案为第一个技术方案所述发酵粘液乳杆菌gr-x、第二个技术方案所述的微生物制剂或第三个技术方案所述的组合物在制备预防和/或治疗缓解高尿酸血症、痛风的药物中的应用。

17、在一种实施方式中，所述应用包括如下至少一种作用：

18、(1)降低高尿酸血症个体血清尿酸、肌酐和/或尿素氮水平；

19、(2)可以定殖于小鼠肠道；

20、(3)减轻高尿酸血症引起的肝脏或肾脏损伤；

21、(4)降低痛风个体的血清尿酸、肌酐、尿素氮、tnf-α和/或il-6水平；

22、(5)通过尿液促进个体尿酸排出；

23、(6)有效定殖于人体肠道。

24、在一种实施方式中，所述应用对象包括但不限于人类。

25、在一种实施方式中，所述药物含有所述发酵粘液乳杆菌gr-x、药物载体和/或药用辅料。

26、在一种实施方式中，所述载体包括医学上通常使用的填充剂、粘合剂、润湿剂、崩解剂、润滑剂、矫味剂中的一种或多种。

27、在一种实施方式中，所述药物的剂型是颗粒剂、胶囊剂、片剂、丸剂或口服液。

28、本发明提供的第五个技术方案为第一个技术方案所述发酵粘液乳杆菌gr-x或第二就是技术方案所述的微生物制剂在制备发酵食品中的应用。

29、在一种实施方式中，所述发酵食品是利用食品原料将所述发酵粘液乳杆菌gr-x或所述微生物制剂作为发酵微生物，进行发酵。

30、在一种实施方式中，所述发酵食品包括固态食品、液态食品或半固态食品。

31、在一种实施方式中，所述发酵食品为乳制品，包括发酵乳、风味发酵乳、发酵乳饮料等、奶油、乳酪、含乳饮料或乳粉。

32、本发明提供的第六个技术方案为一种酸奶的制备方法，利用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌对牛奶进行第一次发酵，再加入第一个技术方案所述发酵粘液乳杆菌gr-x或者第二个技术方案所述的微生物制剂进行第二次发酵。

33、在一种实施方式中，第一次发酵的温度为42℃，第一次发酵的发酵6h；第二次发酵的温度为42℃，第二次发酵的发酵6h。

34、本发明提供的第七个技术方案为第一个技术方案所述发酵粘液乳杆菌gr-x、第二个技术方案所述的微生物制剂或第三个技术方案所述的组合物在制备预防和/或治疗缓解高尿酸血症、痛风的功能性食品或保健品中的应用。

35、在一种实施方式中，所述应用包括如下至少一种作用：

36、(1)降低高尿酸血症小鼠血清尿酸、肌酐和/或尿素氮水平；

37、(2)可以定殖于小鼠肠道；

38、(3)减轻高尿酸血症引起的肝脏或肾脏损伤；

39、(4)降低痛风患者血清尿酸、肌酐、尿素氮、tnf-α和/或il-6水平；

40、(5)通过尿液促进尿酸排出；

41、(6)有效定殖于肠道。

42、相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

43、本发明从甘肃省浆水中分离筛选获得一株具有降解尿酸和嘌呤核苷能力的发酵粘液乳杆菌gr-x，该菌株能在24h内将100.80mg/l的尿酸降解至49.20mg/l，降解率达51.19％，对0.37mmol\l鸟苷的降解效率达100％，对腺苷和肌苷也有一定的降解能力。发酵粘液乳杆菌gr-x可以同时降解尿酸和嘌呤核苷，通过同时降解减少肠道对尿酸和嘌呤核苷的吸收，能够降低高尿酸血症小鼠的血清尿酸水平，降低由于高尿酸血症所导致的小鼠肝脏和肾脏损伤。利用发酵粘液乳杆菌gr-x制备酸奶并治疗痛风患者，gr-x可以定殖与肠道，能够将痛风患者的血清尿酸水平从平均576.66μmol/l降低至421.66μmol/l近乎正常水平；gr-x制备的酸奶促进尿酸通过尿液排出；所述发酵粘液乳杆菌gr-x制备的酸奶降低了痛风患者的肌酐、尿素氮、tnf-α和il-6水平。本发明的发酵粘液乳杆菌gr-x开发预防和/或治疗高尿酸血症、痛风的功能性菌剂、食品或药物，具有广阔的应用前景。

44、生物材料保藏

45、发酵粘液乳杆菌gr-x，分类命名为limosilactobacillus fermentum，已于2023年10月11日保藏于中国典型培养物保藏中心(cctcc)，保藏地址：中国武汉；保藏编号：cctccno:m20231857。