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Biochemical efficacy in the inhibition of oxidative stress mediated by Enterococcus faecium and Streptococcus bovis isolated from the intestinal microbiota

本研究表明，来自健康人体肠道微生物群的特定粪肠球菌（*Enterococcus faecium*）和牛链球菌（*Streptococcus bovis*）分离株表现出协同生物膜形成能力以及显著的抗氧化、铁螯合和抗脂质过氧化活性，凸显了它们作为缓解氧化应激益生菌的潜力。

原作者： Bachir Bourroubey

发布于 2026-07-10

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CC BY 4.0

原作者： Bachir Bourroubey

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技术摘要：抑制由 Enterococcus faecium 与 Streptococcus bovis 介导的氧化应激的生化效能

问题陈述
人类肠道微生物群是一个复杂的生态系统，对于生理稳态、免疫调节和代谢健康至关重要。虽然菌群失调与多种病理状态有关，但特定共生菌株减轻氧化应激的具体生化机制仍未得到充分探索，特别是针对那些常被视为致病相关种类的菌株，如 Streptococcus bovis 和 Enterococcus faecium。目前需要对取自健康人类粪便的特定分离株进行表征，以评估其抗氧化、金属螯合及保护能力，从而确定其作为能够预防氧化应激相关疾病的益生菌候选菌株的可行性。

研究方法
本研究利用了从阿尔及利亚 32 名健康个体粪便样本中获得的 4 株 Enterococcus faecium（IM0425, IM0429, IM0431, IM0432）和 4 株 Streptococcus bovis（IM0413, IM0415, IM0418, IM0419）分离株。使用 Vitek 2 系统进行分类学鉴定，并在含有 5% CO₂ 的厌氧条件下进行培养。

研究评估了五项特定的体外生物活性：

生物膜形成能力： 使用改良的 Stepanović 法，通过高糖 BHI 肉汤中的结晶紫染色进行评估。
抗氧化活性： 通过 DPPH（2,2-二苯基-1-苦嗪基自由基）清除实验进行测量。
抗糖尿病潜力： 通过 $\alpha$ -淀粉酶抑制实验进行评估。
铁螯合能力： 通过测定铁扎林（ferrozine）以测量 Fe²⁺ 的螯合作用来确定。
抗脂质过氧化： 通过蛋黄悬浮液模型评估对脂质氧化抑制能力的程度。
超氧化物阴离子清除能力： 通过碱性条件下金刚烷（pyrogallol）的自氧化过程进行定量。

统计显著性通过单因素方差分析（one-way ANOVA）及随后的 Tukey 事后检验（p ≤ 0.05）进行确定。此外，还测试了两种物种中最强效菌株（E. faecium IM0425 和 S. bovis IM0415）之间的相互作用，以评估协同效应。

关键结果

生物膜形成： 所有分离株均表现出高水平的生物膜形成能力，显著优于参考菌株 Lactobacillus plantarum 和 Escherichia coli。E. faecium IM0425 与 S. bovis IM0415 的相互作用产生了最高的生物膜产量（81.51%），表明在多物种生物膜中存在协同或合作关系。
抗氧化活性： 与 S. bovis 菌株相比，E. faecium 菌株表现出更优越的抗氧化活性（59.09%–61.05% vs. 51.13%–53.42%）。E. faecium IM0425 与 S. bovis IM0415 的联合作用产生的抗氧化产率为 60.2%。虽然低于维生素 C 对照组（73.03%），但这些数值表明其具有显著的生物学潜力。
铁螯合能力： 两种菌株表现出相当的螯合能力（55.25%–56.51%），共培养组达到了 57.74%。尽管这仍显著低于 EDTA 对照组（92.85%），但在限制肠道内芬顿反应（Fenton reactions）方面具有生物学相关性。
抗脂质过氧化： 在抑制脂质过氧化方面，S. bovis 分离株通常优于 E. faecium（28.56%–29.36% vs. 25.47%–27.86%）。共培养组达到了 30.83%，仍低于 BHA 对照组（63.85%）。
超氧化物清除能力： 所有菌株的该项活性均处于较低水平（4.06%–6.01%），其中共培养组的数值最低（4.06%）。这表明存在一种选择性的防御机制，即这些菌株可能更多地依赖于中和其他活性氧（如过氧化物）而非超氧化物阴离子。
抗糖尿病活性： 菌株表现出中度的 $\alpha$ -淀粉酶抑制作用（46.43%–51.56%），其中 E. faecium 的表现略优于 S. bovis。共培养组的产率为 50.16%，仍低于西格列汀（Sitagliptin）对照组（66.37%）。

意义与主张
作者认为，这些发现凸显了特定 E. faecium 和 S. bovis 分离株的益生菌潜力，挑战了将生物膜形成仅视为致病特征的传统观点。研究指出，这些共生菌株在相互作用时会形成一个“协同保护系统”，其特征如下：

增强生存能力： 强大的生物膜形成能力有助于抵抗环境压力并确保肠道定植。
缓解氧化应激： 通过结合抗氧化酶活性、铁螯合（防止羟基自由基生成）以及抑制脂质过氧化，这些菌株可以保护宿主细胞免受氧化损伤。
代谢适应： 其抗氧化防御的选择性本质（高脂质保护、低超氧化物清除）表明其已适应肠道生态位的特定氧化还原环境。

研究结论认为，尽管这些菌株的效能尚无法达到合成抗氧化剂或药物对照组的水平，但其多方面的防御机制以及协同工作的能力，使其在研究其分子机制以及在管理氧化应激和代谢性疾病方面的潜在治疗应用方面值得进一步深入研究。该研究强调，这些分离株代表了能够促进肠道健康并预防氧化应激相关疾病的有益肠道微生物组成部分。

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