Zeitschrift für Probiotika und Gesundheit
Offener Zugang

Abstrakt

Analyse des genetischen Expressionsprofils der zeitlichen Hemmung von Quercetin und Naringenin auf Lactobacillus Rhamnosus GG

Linshu Liu, Jenni Firrman, Gustavo Arango Argoty, Peggy Tomasula, Masuko Kobori, Liqing Zhang und Weidong Xiao

Die Pflanzenpolyphenole Quercetin und Naringenin gelten als gesunde Nahrungsbestandteile. Über ihre Wirkung auf das Probiotikum Lactobacillus rhamnosus GG (LGG) ist jedoch wenig bekannt. In dieser Studie wurde festgestellt, dass sowohl Quercetin als auch Naringenin eine vorübergehende Hemmung des LGG-Wachstums bewirkten, insbesondere 8 Stunden nach der Inokulation, wobei sich LGG schließlich von dieser Unterdrückung erholte. Die beobachtete Wachstumshemmung wurde als phänotypische Reaktion von LGG auf die Polyphenole angesehen. Wir vermuteten, dass die anschließende Erholung auf unbekannte, zugrunde liegende genetische Faktoren zurückzuführen war. Die molekulare Reaktion von LGG auf Quercetin und Naringenin wurde durch RNA-Analyse mithilfe der Helicos-Einzelmolekül-Sequenzierungsplattform ermittelt. Die Expressionsprofile von LGG, das in Gegenwart von Quercetin oder Naringenin gewachsen war, unterschieden sich voneinander und wiesen nur wenige Ähnlichkeiten auf, was darauf hindeutet, dass diese Polyphenole das Wachstum durch unterschiedliche Mechanismen hemmen. Bei mit Quercetin behandeltem LGG wurde eine Hochregulation von Genen festgestellt, die mit der DNA-Reparatur und der transkriptionellen Regulation in Zusammenhang stehen, sowie eine Abnahme der Expression von Genen, die am Stoffwechsel und der Proteinbewegung durch die Zellwand beteiligt sind. Bei mit Naringenin behandeltem LGG kam es zu einer Zunahme von Genen, die mit dem Stoffwechsel in Zusammenhang stehen, und zu einer Abnahme von Genen, die an der Stressreaktion beteiligt sind. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass eine klare Wechselwirkung zwischen den Polyphenolen Quercetin und Naringenin und dem probiotischen LGG besteht. Die RNA-Expressionsanalyse bietet einzigartige Einblicke in die molekulare Reaktion von LGG auf Quercetin und Naringenin und enthüllt ein identifizierbares Muster der Genexpression.