CN104159588A - 用于调节胃肠细菌以促进健康的方法和组合物 - Google Patents

用于调节胃肠细菌以促进健康的方法和组合物 Download PDF

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Abstract

用于治疗医学状况或改善健康的方法和组合物，其中以这样的量摄入组合物，所述量足以改变摄入所述组合物的个人的肠道微生物组中细菌的比例。例如，该组合物可以包含聚葡萄糖或可溶性玉米纤维。红蝽菌科的比例可以减少，以治疗状况例如血清甘油三酯升高、非酒精性脂肪肝病、代谢综合征、肥胖或2型糖尿病。可以增加韦荣氏球菌科的比例，以降低血清胆固醇。可以增加Faecalibacterium的比例，以治疗炎性肠病或克罗恩氏病。

Description

用于调节胃肠细菌以促进健康的方法和组合物
背景
膳食纤维被认为具有众多有利的健康效应。然而，尽管它的健康利益，许多人仍食用少于推荐的每日纤维量。在一些情况下，人可能由于感觉上的或实际上的胃肠不耐受性而食用少于推荐的纤维量。在其他情况下，足够纤维摄入的缺乏可能是由于味道偏好或缺乏意识。因此如果所选增加的纤维可以是耐受的并且如果所选纤维事实上的确产生健康利益，则在食物中包括增加量的纤维以帮助人增加其每日纤维食用将是有用的。
纤维通过其可以具有有益健康效应的一种机制是通过其对胃肠道微生物组（microbiome）的作用，所述微生物组是微生物和定殖各个宿主的胃肠道的微生物的遗传成分。一些纤维已知影响胃肠道微生物组，即细菌，并且以对宿主健康可以是有利的方式增加某些胃肠细菌的水平且减少其他胃肠细菌的水平。支持所需胃肠细菌增加的非可消化的纤维被称为益生元。在许多情况下，特定纤维类型对微生物组的实际作用是未知的。在一些情况下，纤维的作用可能仅在高分类学水平上例如在细菌的门或纲水平已知。然而，在门或纲内可以存在其是有利的细菌以及对健康有害的细菌。纤维对微生物组的作用的更具体理解，以及具体影响特定细菌科、属或种水平的方法因此将是有用的。
关于其对胃肠微生物菌群(microflora)的作用仅已知有限信息的两种纤维是聚葡萄糖和可溶性玉米纤维。聚葡萄糖或PDX是其为葡萄糖聚合物的合成可溶性纤维。可溶性玉米纤维或SCF是由玉米淀粉制成的商购可得的产品。聚葡萄糖和可溶性玉米纤维是并未充分消化且视为膳食纤维的食物成分。然而，它们对微生物组的作用在很大程度上是未知的。
附图简述
下述附图是本发明的特定实施方案的举例说明并且因此不限制本发明的范围。附图预期与下述详述的说明结合使用。本发明的实施方案在下文中与附加的照片结合描述，其中相似数字指示相似要素。
图1是三个实验组中的个人粪便中存在的细菌科的图，其中星号指示统计上（statically）显著的改变；和
图2a是三个实验组中的个人粪便中的细菌科和代谢产物的得分图，并且图2b是其负荷图(loading plot)。
发明概述
本发明的实施方案包括用于调节胃肠细菌的包含聚葡萄糖和/或可溶性玉米纤维的组合物，和为了健康利益或为了治疗医学状况而使用该组合物的方法。细菌的调节可以对食用该组合物的个人提供健康/医学利益，并且可以用于治疗医学状况和维持健康状态。
本发明的实施方案包括用于增加或减少细菌比例的组合物，该组合物包括聚葡萄糖或可溶性玉米纤维。例如，在一些实施方案中，该组合物用于减少摄入此类组合物的个人的肠道微生物组中红蝽菌科（Coriobacteriaceae）的比例或者增加韦荣氏球菌科（Veillonellaceae）或Faecalibacterium的比例，该组合物包括聚葡萄糖或可溶性玉米纤维。该组合物可以使红蝽菌科的比例减少至少约49％，例如约49-87％。韦荣氏球菌科的比例可以增加至少约50％，例如约50％至约150％。Faecalibacterium可以包括例如F. prausnitzii。Faecalibacterium的比例可以增加至少2％，例如约2％至约35％。在一些实施方案中，该组合物减少摄入此类组合物的个人的肠道微生物组中的红蝽菌科比例且增加韦荣氏球菌科和Faecalibacterium比例。
在一些实施方案中，治疗医学状况的方法包括以这样的量摄入组合物，所述量足以减少摄入所述组合物的个人的肠道微生物组中红蝽菌科的比例，其中该组合物包含聚葡萄糖或可溶性玉米纤维，并且其中该医学状况包含血清甘油三酯升高、非酒精性脂肪肝病、代谢综合征、肥胖或2型糖尿病。红蝽菌科的比例可以减少至少约49％，例如约49％至约87％。
其他实施方案包括降低血清胆固醇的方法，其包括以这样的量摄入组合物，所述量足以增加摄入所述组合物的个人的肠道微生物组中韦荣氏球菌科的比例，其中该组合物包含聚葡萄糖或可溶性玉米纤维。韦荣氏球菌科的比例可以增加至少约50％，例如约50％至约150％。
还其他实施方案包括治疗炎性肠病或克罗恩氏病的方法，其包括以足以增加Faecalibacterium比例的量摄入组合物，其中该组合物包含聚葡萄糖或可溶性玉米纤维。Faecalibacterium的比例可以增加至少2％，例如约2％至约35％。Faecalibacterium可以包括例如F. prausnitzii。F. prausnitzii的比例可以增加至少约15％，例如约15％至约60％。其他细菌可以根据本发明的实施方案增加或减少用于治疗这些及其他医学状况。
在一些实施方案中，该组合物可以是食物、饮料、药物或膳食补充剂。例如，该组合物可以是谷物或零食棒(snack bar)，并且该谷物或零食棒可以包括可溶性玉米纤维。例如，该组合物可以包括约10％至约40％的聚葡萄糖或可溶性玉米纤维。组合物的量可以每天至少食用一次，例如每天三次。在一些实施方案中，组合物的量包括每天约7克至21克可溶性玉米纤维。组合物的量可以每天食用共至少约1天，例如约1至约21天。
说明性实施方案详述
下述详述在性质中是示例性的，并且不预期以任何方式限制本发明的范围、适用性或配置。更准确地，下述描述提供用于实现本发明的示例性实施方案的实际举例说明。提供用于所选要素的材料和方法的实例，并且所有其他要素采用本发明的领域技术人员已知的材料和方法。本领域技术人员应认识到提供的许多实例具有可以利用的合适替代物。
申请人已发现聚葡萄糖和可溶性玉米纤维两者均可用于产生肠的微生物群中的显著改变。可以食用这些纤维以获得这些微生物转变和相关健康利益。本发明的实施方案因此包括用于调节胃肠细菌水平的方法和组合物。该组合物可以是食物或饮料产品、药物或任何其他消耗品，并且可以包括聚葡萄糖、可溶性玉米纤维、或聚葡萄糖和可溶性玉米纤维的组合。
可以用于多个实施方案中的聚葡萄糖是葡萄糖的合成聚合物。它是葡萄糖高度支化、随机连接的多糖，具有3-10的聚合度以及α和β糖苷键的不同组合。聚葡萄糖由多个来源商购可得，包括作为PROMOTOR™由Tate & Lyle商购可得，并且可以以粉末形式、作为水溶液或任何其他形式使用。可以用于制备聚葡萄糖的一种方法在美国专利号3,766,165中描述，所述专利的公开内容通过引用在此并入。
可溶性玉米纤维也称为可溶性玉蜀黍纤维，由玉米淀粉制成，并且含有具有随机糖基键的寡糖，并且可以含有少量单糖。可溶性玉米纤维由多个来源商购可得，包括作为Fibersol®-LQ由Matsutani America，Inc of Itasca IL商购可得。
本发明的实施方案包括包含聚葡萄糖和/或可溶性玉米纤维的食物产品（包括饮料）、药物和膳食补充剂，其可以以足以调节细菌水平的量食用。例如，可以用于本发明的实施方案中的食物可以包括通常含有显著纤维来源的食物，例如基于谷类的食物包括面包和面包产品（例如卷、面包圈、小圆面包、皮塔饼）、焙烤物（例如饼干(cookies)、蛋糕、棒、松饼、巧克力糕饼、饼干(biscuits)）、即食谷物、煮熟的谷物例如燕麦片、谷物棒、代餐棒、零食棒、华夫饼、薄煎饼、薄煎饼混合物(pancake mixes)、披萨饼皮和披萨卷、馅饼皮、意大利面、薄脆饼干、玉米饼、薄片（例如马铃薯、玉米、皮塔饼）、椒盐卷饼、生面团（例如用于面包产品、披萨、焙烤物）和面粉，以及不基于谷类的食物例如汤、萨尔萨辣酱、酱汁例如披萨或意大利面酱汁、果酱和果冻、冷冻水果棒、苹果酱或其他水果酱和调味品。例如，其他食物包括通常不包括显著纤维水平，或通常仅包括少量纤维的食物，例如乳制品包括干酪（包括天然、加工或人工的）、酸奶酪、冰激淋、冷冻酸奶酪、糖果和巧克力。例如，可以用于本发明的实施方案中的饮料包括果汁和蔬菜汁、乳饮品例如乳、酸奶酪饮料、冰沙(smoothies)、麦芽酒(malts)和混合饮料（shakes）、热巧克力和苏打水、运动饮料、维生素和饮料。
聚葡萄糖和/或可溶性玉米纤维可以作为唯一的纤维来源或作为另外的纤维来源包括在食物产品中。在一些实施方案中，聚葡萄糖和/或可溶性玉米纤维可以与通常存在于食物产品中的纤维一同使用。或者，来自其他来源的纤维量可以整体或部分降低，并且聚葡萄糖和/或可溶性玉米纤维可以以部分或完全替代其他纤维来源的量包括，并且可以还提供或不提供超出替代量的另外纤维。
在食物产品中包括的可溶性玉米纤维和/或聚葡萄糖的量可以取决于它在其中使用的食物产品类型。例如，在通常是高纤维的产品例如谷物或零食棒中包括的可溶性玉米纤维和/或聚葡萄糖的量可以是约5％至约40％，例如约10％至约40％或约10％至约30％。在一些实施方案中，食物产品是零食棒，并且包括约15％至约25％的可溶性玉米纤维和/或聚葡萄糖。在其他实施方案中，食物产品是即食谷物并且包括约3％至约15％的可溶性玉米纤维和/或聚葡萄糖。其他食物产品例如乳制品如酸奶酪可以包括更少量的可溶性玉米纤维和/或聚葡萄糖，例如约0.5％至约10％或约1％至约8％。在一些实施方案中，此类产品可以包括约3-6％的可溶性玉米纤维和/或聚葡萄糖。
在一些实施方案中，除聚葡萄糖和/或可溶性玉米纤维之外，食物产品、药物或膳食补充剂还可以包括益生菌剂。益生菌剂包括可以对健康具有有利影响的活细菌。可以用于多个实施方案中的益生菌剂的实例包括乳酸菌例如保加利亚乳杆菌（Lactobacillus bulgaricus）、嗜酸乳杆菌（Lactobacillus acidophilus）、鼠李糖乳杆菌（Lactobacillus rhamnosus）、干酪乳杆菌（Lactobacillus casei）、约氏乳杆菌（Lactobacillus johnsonii）、植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）、嗜热乳杆菌（Lactobacillus thermophilus）、路氏乳杆菌（Lactobacillus reuteri），以及双歧杆菌例如婴儿双歧杆菌（bifidobacterium infantis）和动物双歧杆菌（bifidobacterium animalis）。可以使用的其他益生菌剂包括凝结芽孢杆菌（Bacillus coagulans）、布拉氏酵母菌（Saccharomyces boulardii）、酵母菌（Saccharomyces）、链球菌（Streptococus）、肠球菌（Enterococcus）和芽孢杆菌（Bacillus）菌株。
根据一些实施方案，聚葡萄糖和/或可溶性玉米纤维可以以有效实现所需结果的量食用，所述所需结果例如胃肠细菌水平中的改变和/或健康利益。在一些实施方案中，该量为约1 g/天至约50 g/天，或约或约7 g/天至约21 g/天。在一些实施方案中，该每日量可以每天食用共至少约一天、两天、三天、四天、一周、两周、三周或一个月。每日量可以每天食用一次，或者可以分成可以相同或可以不同的两或三份。在一些实施方案中，例如，每日量可以伴随一餐或作为一餐的组分食用，例如伴随一餐、两餐或三餐，包括早餐、午餐和/或晚餐。例如，每日量可以每天完全伴随早餐进行食用，并且可以作为早餐食物例如即食谷物进行食用。在其他实施方案中，全部或部分每日量可以在用餐之间例如以零食的形式进行食用。
通过例如在食物、药物或膳食补充剂中食用足够量的聚葡萄糖和/或可溶性玉米纤维，可以实现肠微生物群中的有利改变。本发明的实施方案可以有效增加有利细菌的比例，减少有害细菌的比例，和/或有利改善食用聚葡萄糖和/或可溶性玉米纤维的个人的胃肠系统中的细菌比例。如本文使用的，除非另有说明，否则细菌比例代表与所有测量的细菌相比较的细菌的百分比。细菌的比例可以最容易地通过定量粪便中的细菌进行测定（例如通过PCR和测序，包括但不限于例如焦磷酸测序、16S分析、illumina测序和sanger测序），并且像这样代表肠中的总体比例。或者，细菌的比例可以通过在肠中取样进行测定，但结果可以取决于样品的位置而改变。
在一些实施方案中，某些细菌例如放线菌（Actinobacteria）的比例减少。特别地，双歧杆菌科（Bifidobacteriaceae）和红蝽菌科的比例可以减少。
在一些实施方案中，某些细菌例如乳杆菌科（Lactobacillaceae）的比例增加。可以增加的其他细菌包括梭菌科（Clostridiaceae）、Beillonellaceae和疣微菌科（Verrucomicrobiaceae）。
在一些实施方案中，门中的一些细菌科的比例可以增加（相对于门自身），而其他细菌例如在变形菌门（Proteobacteria）内的细菌可以减少。例如，生丝微菌科（Hyphomicrobiaceae）可以减少，而产碱菌科（ Alcaligenaceae）可以增加。
厚壁菌门（phylum Firmicutes）中的某些细菌属可以增加，包括Faecalibacterium、考拉杆菌属（Phascolarctobacterium）、戴阿利斯特杆菌属（Dialister）、梭菌属（Clostridium）、Akkermansia和乳杆菌属（Lactobacillus）。厚壁菌门中的其他细菌属可以减少，包括瘤胃球菌属（Ruminococcus）、真细菌属（Eubacterium）、Dorea、粪球菌属（Coprococcus）和颤螺菌属（Oscillospira）。
本发明的实施方案可以用于增加双歧杆菌属（Bifidobacterium）物种的比例。在一些实施方案中，双歧杆菌属物种的比例可以升高大约1个对数，并且该增加可以用于提供改善的结肠健康。
起因于本发明的实施方案的细菌水平的调节可以用于健康维持、某些健康/医学利益以及维持健康/医学利益。例如，在一些实施方案中，韦荣氏球菌科的胃肠比例增加。韦荣氏球菌科与肠中的胆汁盐和酸的去缀合(deconjugation)相关，所述去缀合使得盐更不可溶并且导致盐的更少吸收。通过增加韦荣氏球菌科的比例，胆汁盐的吸收因此可以减少，这可以导致血清胆固醇水平降低，并且可以用于治疗或预防血清胆固醇升高。例如，韦荣氏球菌科可以增加约1.6-2.6倍或约1.9-2.3倍。在一些实施方案中，它增加至少约50％，例如约50％至约150％。
在一些实施方案中，红蝽菌科细菌的胃肠比例减少。红蝽菌科与肝甘油三酯、糖原和葡萄糖增加密切相关，并且在红蝽菌科的某些细菌以及非HDL血浆胆固醇和胆固醇吸收之间存在关联。虽然不预期受理论束缚，但该关联可能涉及红蝽菌科转化胆汁酸且通过增加肠肝循环影响胆固醇代谢的能力。因此，减少红蝽菌科比例的本发明的实施方案可以用于降低血清胆固醇水平或治疗血清胆固醇升高。在一些实施方案中，红蝽菌科的比例可以减少约2.9至约3.5倍。在一些实施方案中，红蝽菌科的比例可以减少至少约49％，例如约49％至约87％。
在一些实施方案中，Faecalibacterium特别是已知具有抗炎性质的Faecalibacterium prausnitzii的胃肠比例增加。Faecalibacterium的比例可以增加约1.02倍至约1.34倍，或约1.16倍至约1.23倍。在一些实施方案中，它可以增加至少约2％，例如约2％至约35％。Faecalibacterium prausnitzii的比例因此可以增加用于预防或治疗涉及炎症的胃肠病症，例如炎性肠病（IBD）和克罗恩氏病。Faecalibacterium prausnitzii的抗炎作用可以通过减少IFNγ产生和上调结肠PPARγ表达来介导。本发明的实施方案因此可以通过减少IFNγ产生和上调结肠PPARγ表达用于预防或治疗肠炎症。在一些实施方案中，Faecalibacterium prausnitzii的比例可以增加约1.15倍至约1.58倍，或约1.3倍至约1.4倍。在一些实施方案中，Faecalibacterium prausnitzii的比例可以增加约15％，例如约15％至约60％。
其比例在本发明的实施方案中可以增加的罗斯氏菌属（Roseburia）物种与对健康和患病个人中的肠的有利作用相关。例如，罗斯氏菌属物种具有由亚油酸形成缀合的亚油酸的高能力，其具有健康利益。另外，罗斯氏菌属物种和F. prausnitzii两者均使用乙酸作为底物产生丁酸，其也对肠健康具有作用。本发明的实施方案因此可以用于增加罗斯氏菌属物种和F. prausnitzii的比例，以改善肠健康。
在一些实施方案中，可以调节韦荣氏球菌科、红蝽菌科和/或F. prausnitzii的比例，以预防或校正某些疾病中的生态失调。
通过调节某些胃肠细菌的比例，本发明的实施方案可以减少粪便中的腐败化合物水平。此类腐败化合物与肠癌联系，并且可以对结肠上皮引起损害并且变成肿瘤生长促进剂。因此，通过减少腐败化合物水平，本发明的实施方案可以用于减少肠癌例如结肠或直肠癌的风险。可以通过本发明的实施方案减少的腐败化合物包括氨、酚、吲哚和支链脂肪酸（异丁酸、异戊酸和戊酸）。本发明的实施方案还可以引起增加的粪便生产，产生稀释效应且从而减少腐败化合物和肠上皮之间的接触。在一些实施方案中，发酵代谢产物可以通过聚葡萄糖和/或可溶性玉米纤维的食用进行调整。多个实施方案因此可以用于抵消蛋白质发酵的不良作用。
实验
将一组二十五个健康男性（其中二十一个完成该研究）随机分成三组：对照组；补充聚葡萄糖食用组（“PDX组”）；和补充可溶性玉米纤维食用组（“SCF组”）。所有参加者每天均食用三个零食棒，每餐一个，共21天。对照组的零食棒不包括另外的纤维。PDX组的零食棒包括7克聚葡萄糖，每天共21克聚葡萄糖。SCF组的零食棒包括7克可溶性玉米纤维，每天共21克可溶性玉米纤维。
由参加者食用的零食棒的组成显示于下表1中。该棒中使用的聚葡萄糖是得自Tate & Lyle Ingredients，Decatur，IL的Litesse II®，其具有1千卡/克。该棒中使用的可溶性玉米纤维是得自Tate & Lyle Ingredients，Decatur，IL的Promitor®可溶性玉米纤维70，其含有至少70％可溶性纤维（dsb，固体干基(dry solid basis)），最多20％糖和2千卡/克。
表1
除纤维含量中的差异外，三种棒在化学上是非常相似的。由参加者食用的零食棒的营养含量的比较显示于下表2中。
表2
在16天适应期后，对于每组在实验的最后5天过程中收集粪便。将新鲜样品称重，作出pH测量，并取出微生物群落(microbiota)子样品用于细菌DNA提取。随后将新鲜样品在-20℃下冷冻，并且将微生物群落子样品贮存于-80℃下。
实施例1
粪便主成分分析如B. M. Vester Boler等人，Digestive physiological outcomes related to polydextrose and soluble maize fibre consumption by healthy adult men，British Journal of Nutrition（2011）第1-8页中所述进行，所述参考文献的公开内容通过引用整体并入本文。这些分析结果的平均值显示于下表3中。
表3
由上表3可见粪便氨浓度在PDX和SCF组中均减少，在PDX组中具有最大减少。类似地，粪便戊酸浓度在PDX和SCF组中均降低，在PDX组中具有最大减少。粪便4-甲酚、吲哚、异丁酸、异戊酸和总支链脂肪酸（BCFA）浓度在PDX和SCF组中均减少。粪便乙酸、丙酸和丁酸在PDX组中减少。
实施例2
粪便样品每份中的大肠杆菌（E. coli）、双歧杆菌属和乳杆菌属通过使用特定引物的定量PCR分析进行定量。扩增对于每个样品内的每个细菌组一式三份进行。对于扩增，使用含有2X SYBR Green PCR Master Mix、15pmol每种引物和5ng模板DNA的10 µl最终体积。每种细菌的纯培养物用于从靶物种产生一式三份的五倍稀释系列。使用Taqman ABI PRISM 7900HT序列检测系统，将来自每个系列稀释的DNA连同粪便DNA样品一起扩增。通过将靶细菌各自铺平板测定每个标准曲线系列稀释的菌落形成单位。循环阈值针对来自粪便样品的靶细菌DNA定量（以菌落形成单位/克粪便）的标准曲线进行作图。结果显示于下表4中，其中值代表每克DM（干物质）粪便的对数菌落形成单位的平均值。
表4
可见双歧杆菌属物种的浓度在PDX和SCF组中均更高，在SCF组中具有最大增加。PDX组和SCF组均具有双歧杆菌属物种中的大约1个对数增加。在组之间不存在粪便乳杆菌属物种或大肠杆菌浓度中的显著差异。
实施例3
细菌DNA提取使用QIAamp DNA粪便微型试剂盒（Qiagen，Valencia，CA）完成，使用反复珠击打加柱方法。粪便DNA使用NanoDrop ND-1000分光光度计（NanoDrop Technologies，Wilmington，DE）进行定量。将每个收集期来自每个个体的三个新鲜样品的提取DNA合并，稀释至20 ng/µl，并且使用预制E-Gel® EX Gel 1%（Invitrogen，Carlsbad，CA），使用电泳评价基因组DNA品质。使用带条形码的引物完成16S rRNA基因的可变区V4-V6的扩增。带条形码的(barcoded)引物含有正向‘接头A’序列（5' -和反向‘接头B’序列（5' - ，对每种样品独特的多重标识符（MID），和用于16S rRNA基因的V4-V6区的真细菌特异性序列。16S通用真细菌引物530F和1100R用于扩增16S rRNA的600-bp区（24）。使用带条形码的正向引物、带条形码的反向引物、dNTP混合物、含MgCl2的FastStart 10x缓冲液、FastStart HiFi聚合酶和基因组DNA，对于每种样品进行PCR反应。使用AMPure XP珠（Beckman-Coulter，Inc.，Brea，CA）进一步纯化PCR扩增子，并且再次测量DNA浓度和品质。将扩增子以等摩尔比合并，以产生DNA库用于使用454基因组测序仪和FLX钛试剂（Roche Applied Science，Indianapolis，IN）的焦磷酸测序。去除质量差的读数和引物二聚体。
选择序列以评估总细菌多样性。基于最高平均品质得分从每个样品中选择总共4500 +/- 100个纯的（rarified）序列，并且修整至250 bp。使用Phred25品质读数评估细菌ID群落结构，包括定向的530F和1100R，修整随后耗尽不需要的序列。使用Kraken针对由NCBI管理（curated）的01-11-11版本数据库评估最终序列数据（总共500,588个序列，每个个体8,600个），以包括>350,000个高品质16S细菌和古菌序列以及品质控制序列。汇编基于顶部命中指定的Blast输出，以生成在每个分类学水平上的百分比文件。进行在95％相似性的操作分类单元（OTU）、基于丰度的覆盖估计（ACE）以及多样性的偏差校正Chao 1丰富度估计量和Shannon指数。在对照组、PDX组和SCF组之间未发现显著差异。像这样，在组之间的总体粪便细菌多样性中不存在差异。
下表5显示在每个测试组的粪便中的细菌门和门内的科（表示为序列百分比）。所示数字代表平均值加或减标准误。该数据也在图1中图解显示，其中显著性差异的存在由星号指示。可见厚壁菌门在所有组中是最常见的，在测试组之间不存在显著差异。然而，在厚壁菌门中，梭菌科、韦荣氏球菌科和乳杆菌科在PDX和SCF组中均增加。毛螺菌科（Lachnospiraceae）仅在PDX组中减少，而真杆菌科（Eubacteriaceae）在PDX和SCF组中均减少。
放线菌门（phyla Actinobacteria）在PDX和SCF组中减少，其中双歧杆菌科和红蝽菌科在两个组中均减少。变形菌门仅在SCF组中增加。然而，在变形菌门中，生丝微菌科仅在PDX组中减少，并且产碱菌科仅在SCF组中增加。疣微菌门在PDX和SCF组中均增加，在PDX组中具有更大增加。
表5
1使用Tukey事后检验的ANOVA。　
2在梭菌目内的未知科。　
3在乳杆菌目内的未知科。　
a,b在相同行中不共享共同上标字母的平均值是不同的（P<0.05）。
下表6对于每个组通过细菌属表征细菌（表示为序列百分比）。显示的数据代表平均值加或减标准误。可见Faecalibacterium、梭菌科内的未知属、考拉杆菌属和戴阿利斯特杆菌属在PDX和SCF组中均增加。相反，梭菌属和Akkermansia仅在PDX组中增加，并且乳杆菌属仅在SCF组中增加。瘤胃球菌属、真细菌属、Dorea、粪球菌属、双歧杆菌属和红蝽菌属（Coriobacterium）在PDX和SCF组中均减少。颤螺菌属仅在SCF组中减少。
表6
1使用Tukey事后检验的ANOVA。　
2在梭菌科内的未知属。　
a,b在相同行中不共享共同上标字母的平均值是不同的（P<0.05）。
下表7显示细菌物种的数据（表示为序列百分比）。可见Faecalibacterium prausnitzii在PDX和SCF组中均增加。直肠真杆菌（Eubacterium rectale）、霍氏真杆菌（Eubacterium halii）、瘤胃球菌属物种和双歧杆菌属物种在PDX和SCF组中均减少。罗斯氏菌属物种仅在SCF组中增加。柔嫩梭菌（Clostridium leptum）仅在PDX组中增加。
表7
1使用Tukey事后检验的ANOVA。　
2由“物种”指示的细菌比例不包括已知成员。　
a,b在相同行中不共享共同上标字母的平均值是不同的（P<0.05）。
实施例4
实施例1的粪便主成分分析结果和粪便中存在的主要细菌科分别在图2A和2B中作为得分和负荷图进行作图且显示。图2A中所示的得分图显示与对照组相比较，两个测试组的数据的不同分离或聚簇。在图2B中所示的负荷图中，编号的线代表下述细菌科：1，梭菌科；2，梭菌目；3，拟杆菌科；4，韦荣氏球菌科；5，瘤胃菌科；6，双歧杆菌科；7，毛螺菌科；8，真杆菌科；9，红蝽菌科；10，产碱菌科；11，生丝微菌科；12，乳杆菌科；13，纤维；14，总摄入；15，卡路里；16，蛋白质摄入；17，碳水化合物摄入；18，总脂肪摄入；19，饱和脂肪摄入；20，粪便氨；21，粪便酚；22，粪便吲哚；23，粪便乙酸；24，粪便丙酸；25；粪便异丁酸；26，粪便丁酸；27；粪便异戊酸；28；粪便戊酸；29，粪便总短链脂肪酸；30，粪便总支链脂肪酸。
图2A和2B中的数据显示三个不同簇的存在。第一簇包括总体和各种大量营养物摄入（蛋白质、脂肪（fact）、碳水化合物）和粪便梭菌科、梭菌目、拟杆菌科和产碱菌科，并且受PC2正影响并受PC1负影响。第二簇包括粪便乙酸、丙酸、丁酸、总短链脂肪酸、毛螺菌科、瘤胃菌科、真杆菌科和乳杆菌科，并且受PC1正影响并受PC2负影响。第三簇包括粪便支链脂肪酸、氨、酚、吲哚、生丝微菌科和红蝽菌科，并且受PC1和PC2正影响。
在图2B中所示的结果的进一步说明中，可见与聚葡萄糖或可溶性玉米纤维食用相关的多种关联。例如，对于PDX组和SCF组，梭菌科、拟杆菌科、韦荣氏球菌科和/或产碱菌科中的增加和/或梭菌目和/或双歧杆菌科中的减少与纤维含量和/或抗性寡糖中的增加相关和/或由其引起。真杆菌科、红蝽菌科和/或生丝微菌科中的减少与氨、酚、吲哚、异丁酸、异戊酸、戊酸和/或支链脂肪酸中的减少相关和/或由其引起。
另外，对于PDX组，瘤胃菌科和/或毛螺菌科中的减少与乙酸、丙酸、丁酸或总短链脂肪酸含量中的减少相关和/或由其引起。对于SCF组，瘤胃菌科中的减少和/或乳杆菌科中的增加与丁酸中的减少和/或乙酸、丙酸和总短链脂肪酸含量中的增加相关和/或由其引起。
在前述详述中，本发明已参考具体实施方案进行描述。然而，应当理解可作出多种修饰和改变，而不背离本发明的范围。因此，本文描述的优选实施方案的一些特点不一定包括在预期用于替代用途的本发明的优选实施方案中。

Claims (38)

1.治疗医学状况的方法，其包括以这样的量摄入组合物，所述量足以减少摄入所述组合物的个人的肠道微生物组中红蝽菌科(Coriobacteriaceae)的比例，其中所述组合物包含聚葡萄糖或可溶性玉米纤维，并且其中所述医学状况包含血清甘油三酯升高、非酒精性脂肪肝病、代谢综合征、肥胖或2型糖尿病。
2.权利要求1的方法，其中所述组合物的量每天食用至少一次。
3.权利要求2的方法，其中所述组合物每天食用三次。
4.权利要求1的方法，其中所述组合物的量包含每天约7克至21克可溶性玉米纤维。
5.权利要求4的方法，其中所述组合物的量每天食用共约1至约21天。
6.权利要求1的方法，其中所述组合物包含食物、饮料、药物或膳食补充剂。
7.权利要求6的方法，其中所述组合物包含谷物或零食棒。
8.权利要求7的方法，其中所述谷物或零食棒包含可溶性玉米纤维。
9.权利要求1的方法，其中所述红蝽菌科的比例减少约49-87％。
10.降低血清胆固醇的方法，其包括以这样的量摄入组合物，所述量足以增加摄入所述组合物的个人的肠道微生物组中韦荣氏球菌科(Veillonellaceae)的比例，其中所述组合物包含聚葡萄糖或可溶性玉米纤维。
11.权利要求10的方法，其中所述韦荣氏球菌科的比例增加约50至约150％。
12.权利要求10的方法，其中所述组合物的量每天食用至少一次。
13.权利要求10的方法，其中所述组合物的量包含每天约7克至21克可溶性玉米纤维。
14.权利要求13的方法，其中所述组合物的量每天食用共约1至约21天。
15.权利要求10的方法，其中所述组合物包含食物、饮料、药物或膳食补充剂。
16.权利要求15的方法，其中所述组合物包含谷物或零食棒。
17.权利要求16的方法，其中所述谷物或零食棒包含可溶性玉米纤维。
18.治疗炎性肠病或克罗恩氏病的方法，其包括以足以增加Faecalibacterium的比例的量摄入组合物，其中所述组合物包含聚葡萄糖或可溶性玉米纤维。
19.权利要求18的方法，其中所述Faecalibacterium包含F. prausnitzii。
20.权利要求18的方法，其中所述组合物的量每天食用至少一次。
21.权利要求18的方法，其中所述组合物的量包含每天约7克至21克可溶性玉米纤维。
22.权利要求21的方法，其中所述组合物的量每天食用共约1至约21天。
23.权利要求18的方法，其中所述Faecalibacterium的比例增加约2至约35％。
24.权利要求18的方法，其中所述组合物包含食物、饮料、药物或膳食补充剂。
25.权利要求24的方法，其中所述组合物包含谷物或零食棒。
26.权利要求25的方法，其中所述谷物或零食棒包含可溶性玉米纤维。
27.组合物，其用于减少摄入此类组合物的个人的肠道微生物组中红蝽菌科的比例或者增加韦荣氏球菌科或Faecalibacterium的比例，所述组合物包含聚葡萄糖或可溶性玉米纤维。
28.权利要求27的组合物，其中所述组合物每天食用至少一次。
29.权利要求27的组合物，其中所述组合物每天食用至少三次。
30.权利要求27的组合物，其中所述组合物包含约10％至约40％的聚葡萄糖或可溶性玉米纤维。
31.权利要求27的组合物，其中所述组合物包含食物、饮料、药物或膳食补充剂。
32.权利要求31的组合物，其中所述组合物包含谷物或零食棒。
33.权利要求32的组合物，其中所述谷物或零食棒包含可溶性玉米纤维。
34.权利要求27的组合物，其中所述红蝽菌科的比例减少约49至约87％。
35.权利要求27的组合物，其中所述韦荣氏球菌科的比例增加约50至约150％。
36.权利要求27的组合物，其中所述Faecalibacterium的比例增加约50至约100％。
37.权利要求27的组合物，其中所述Faecalibacterium包含F. prausnitzii。
38.权利要求27的组合物，其中所述组合物减少摄入此类组合物的个人的肠道微生物组中红蝽菌科的比例，并且增加韦荣氏球菌科和Faecalibacterium的比例。
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