CN109641006A - 影响肠道微生物组成的微生物类胡萝卜素 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及类胡萝卜素、特别是式I的微生物类胡萝卜素化合物例如甲基‑糖基‑阿朴‑8’‑番茄红素酯或糖基‑阿朴‑8’‑番茄红素用于恢复和/或维持受试者中有益健康的肠道微生物组成的用途。本发明还提供了所述化合物在治疗与肠屏障完整性紊乱相关的病症例如肠易激综合征中的用途。此外，本发明公开了用于预防和/或治疗与肠屏障完整性紊乱相关病症的微生物类胡萝卜素化合物或包含它的组合物。

Description

影响肠道微生物组成的微生物类胡萝卜素
发明领域
本发明涉及类胡萝卜素，特别是式I的微生物类胡萝卜素化合物，例如甲基-糖基-阿朴(apo)-8’-番茄红素酯(lycopenoate)或糖基-阿朴-8’-番茄红素，其用于恢复和/或维持受试者中有益健康的肠道微生物组成。本发明还提供用于治疗与肠屏障完整性紊乱相关病症例如肠易激综合征中的用途的所述化合物。
发明背景
类胡萝卜素由于其潜在的健康益处，最近在功能性食品工业中已获得了大量关注。类胡萝卜素最初在植物中发现，在光合作用过程中作为辅助色素，是亲脂性的抗氧化剂，已发现其与心血管疾病、黄斑变性和其他慢性疾病的风险降低有关。尽管已经还在一些细菌和真菌中发现了类胡萝卜素的产生，用来防止紫外线损伤和氧化应激，但人和其他动物不能合成类胡萝卜素，因此需要通过饮食给他们供应类胡萝卜素。从饮食中吸收类胡萝卜素取决于类胡萝卜素从食物基质中有效释放和随后由胆汁酸和消化酶进行溶解，最终将其混入混合胶束中而达到峰值。类胡萝卜素代谢的主要部分发生在小肠中，其中它们还必须溶解在膳食脂质中，然后才能被动地从肠腔中的胶束相迁移到淋巴和血液循环系统。然而，尚不清楚存在于混合胶束中的所有类胡萝卜素是否都被吸收了，或者一些类胡萝卜素是否与未被吸收的胆盐和胆固醇结合而留下来，以便到更远处进行吸收，或者丢失到大肠，它们能够在那里发挥其他生物学功能。
已鉴别出超过600种天然存在的类胡萝卜素，其中约50种能够被转化为视黄醇(即维生素A)，称为维生素A原类胡萝卜素。维生素A原类胡萝卜素能够在肠粘膜中酶促转化得到视黄醇。视黄醇是视觉、维持分化上皮、粘液分泌和生殖所必需的(McCullough等，1999,Proc.Nutr Soc,58(2))。在人中，维生素A原活性是类胡萝卜素的唯一功能，这是被明确认识到的并与健康产出相关。除了其维生素A原活性外，许多类胡萝卜素被认为具有其他生物学功能，例如抑制脂质过氧化、肿瘤抑制活性、免疫调节等，这些功能大多都与它们的抗氧化性能相关。类胡萝卜素的防癌活性与其抗氧化性能以及通过缝隙连接诱导和刺激细胞间通讯有关，在调节细胞生长、分化和凋亡方面起作用。细胞间的缝隙连接通讯似乎与它们的抗氧化性能或维生素A原活性无关(Zhang等，1992,Cancer Res 52)。此外，Vieira等(2008,J Pediatr Gastroenterol Nutr 47)已经证明类胡萝卜素的血清浓度与肠屏障完整性相关。
肠道上皮层是肠腔内容物和宿主之间的最终屏障。因此，维持肠屏障功能对人和动物的一般健康和发育极其重要，故而肠屏障功能障碍在许多慢性炎症相关疾病中起致病作用，如炎症性肠病(IBD)、肠易激综合征(IBS)或代谢控制。同样，(缺少)肠屏障功能的适当成熟对商业动物生产中的动物健康和生产力具有重大影响，特别是在早期生活条件的敏感期(Wijtten等，2011,Br J Nutr 105)。
肠屏障完整性由几个因素决定，包括肠粘膜层、上皮细胞增殖、形成相邻细胞之间连接的紧密连接以及肠道中的微生物组成。这些因素之一的改变就可能导致肠屏障完整性的改变。例如，在腹泻型肠易激综合征(IBS-D)中，电镜研究显示了细胞骨架凝缩和上皮细胞之间的胞间间隙扩大，为肠通透性增加提供了形态学基础。这些结构变化被发现与肥大细胞活化以及包括腹泻和疼痛在内的症状都相关(Martinez等，2013,Gut 62)。这些数据证实了源自表明IBS患者结肠组织的通透性增加的尤斯室(Ussing chamber)实验的早期观察结果(Piche等，2009,Gut 58)。
肠道微生物群在胃肠道内形成复杂的微生物生态系统，并维持几种基本功能，包括膳食纤维的结肠发酵、营养成分的提取、某些维生素的合成、防止病原体定殖、肠道上皮和免疫系统的成熟、代谢物释放到全身组织、以及胃肠道激素释放和神经功能的调节。肠道微生物组由人肠道中的整个微生物群落组成，包括细菌、酵母、真菌、古细菌和病毒，产生1013至1014种微生物。尽管肠道生态系统很复杂，但主要由有限数量的细菌门代表，如厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、变形菌门(Proteobacteria)、梭杆菌门(Fusobacteria)、疣微菌门(Verrucomicrobia)和放线菌门(Actinobacteria)，其中厚壁菌门和拟杆菌门为占优势的门。在厚壁菌门中，一些重要的属是粪杆菌(Faecalibacterium)、芽孢杆菌(Bacillus)、梭菌(Clostridium)、乳杆菌(Lactobacillus)和罗氏菌(Roseburia)属。这些属包括能够产生丁酸的菌种，因为它们属于特定梭菌群。
由于丁酸作为结肠细胞的主要能量来源，以及作为宿主细胞基因表达、炎症、分化和凋亡的重要调节剂，它在维持人肠道健康方面发挥着关键作用，因此产生丁酸的肠道细菌最近已引起了人们的大量关注(Hamer等，2008，Alimentary Pharmacol.&Therapeutics)。与肠屏障完整性的破坏有关的肠道疾病的共同特征是肠道微生物组中产生丁酸的分类群的减少。Pozuela等(Nature,2015)已证明，与健康个体相比，IBS-D患者的特征就在于产生丁酸的细菌减少。具体而言，丁酸通过其对粘液产生和紧密连接表达的影响来强化上皮防御屏障而在肠道水平发挥重要作用，从而减少毒性物质和促炎物质穿过肠道层。在葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的大鼠结肠炎模型中的实验表明，丁酸治疗引起了跨上皮电阻的恢复，这与紧密连接完整性的维持和TNFα释放的抑制有关(Venkatraman等，2000,Scand J Gastroenterol 35)。类似地，证明了向诸如断奶仔猪之类的幼小动物施用丁酸来刺激身体生长和饲料摄入，这与胃肠道成熟的改善有关(Le Gall等，2009,Br J Nutr102)。
通过调节肠道微生物群或施用已知调节肠道微生物群的特定化合物来调节代谢物谱，可能因此而被用作治疗与肠完整性受损相关的疾病的潜在作用模式。
本发明描述了微生物类胡萝卜素比一般类胡萝卜素对肠屏障完整性的令人惊讶的改善效果，其通过将肠道微生物组成调节为更有效产生丁酸的肠道微生物群落。
发明概述
本发明人已令人惊讶地发现，微生物类胡萝卜素化合物能够恢复和/或维持受试者中有益健康的肠道微生物组成。具体而言，这些微生物类胡萝卜素化合物将受试者中的肠道微生物组成调节为更有效产生丁酸的微生物群落，从而影响肠屏障完整性。
因此，在第一方面，本发明提供了式(I)的微生物类胡萝卜素化合物
其中X是CH3或COOR2，其中R2独立地选自甲基、乙基、甲基乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基，其中m选自0、1、2或3，其中R1是H或COCnH2n+1，n选自5、6、7、8、9、10、11、12、13或14，其用于恢复和/或维持受试者中有益健康的肠道微生物组成。
本发明还提供了如上所定义的式(I)的所述微生物类胡萝卜素化合物，其用于预防和/或治疗受试者、特别是人中促炎细胞因子的血浆浓度升高。
此外，本发明提供了所述微生物类胡萝卜素化合物用于改善人的运动能力。在又一实施方案中，本发明提供了式(I)的所述微生物类胡萝卜素化合物，其中X是CH3或COOR2，其中R2独立地选自甲基、乙基、甲基乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基，其中m选自0、1、2或3，其中R1是H或COCnH2n+1，n选自5、6、7、8、9、10、11、12、13或14，其用于改善农场动物或鱼类的肠道成熟和肠屏障功能，或者用于改善农场动物或鱼类的生产参数。
在另一实施方案中，本发明提供了式(I)的微生物类胡萝卜素化合物，其中X是CH3或COOR2，其中R2独立地选自甲基、乙基、甲基乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基，其中m选自0、1、2或3，其中R1是H或COCnH2n+1，n选自5、6、7、8、9、10、11、12、13或14，其用于预防和/或治疗与肠屏障完整性紊乱相关的病症。在进一步的实施方案中，所述的与肠屏障完整性紊乱相关的病症选自包含以下的组：肠易激综合征、炎症性肠病、肠道不适、腹泻、便秘、克罗恩病、溃疡性结肠炎、乳糜泻(coeliac disease)、贮袋炎(pouchitis)、粘膜炎、肠道感染、肠道微生物群的微生物失调(dysbiosis)、代谢综合征、肥胖症、糖尿病、慢性疲劳综合征、心血管疾病、精神障碍、神经退行性疾病、类风湿性关节炎、脊柱关节炎、癌症形式或其任意组合。
本发明还涉及包含式(I)的微生物类胡萝卜素化合物的组合物，其中X是CH3或COOR2，其中R2独立地选自甲基、乙基、甲基乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基，其中m选自0、1、2或3，其中R1是H或COCnH2n+1，n选自5、6、7、8、9、10、11、12、13或14，其用于预防和/或治疗受试者、特别是人中促炎细胞因子的血浆浓度升高。
本发明还涉及式(I)的类胡萝卜素化合物或者包含式(I)的微生物类胡萝卜素化合物的组合物，其用于如本文以上不同实施方案所描述的用途，其中X是CH3或COOCH3，其中m为3，其中R1是H或COCnH2n+1，n选自5、6、7、8、9、10、11、12或13。
在优选的实施方案中，本发明涉及式(I)的类胡萝卜素化合物或者包含式(I)的微生物类胡萝卜素化合物的组合物，其用于如本文以上不同实施方案所描述的用途，其中X是CH3且R1是H或COCnH2n+1，n选自7、8、9、10、11、12或13。这些微生物类胡萝卜素化合物在本文也能够被定义为糖基-阿朴-8’-番茄红素或Cn-糖基-阿朴-8’-番茄红素，n选自8、9、10、11、12、13或14。
在另一实施方案中，本发明涉及式(I)的类胡萝卜素化合物或者包含式(I)的微生物类胡萝卜素化合物的组合物，其用于如本文以上不同实施方案所描述的用途，其中X是COOCH3且R1是H或COCnH2n+1，n选自5、6、7、8、9、10或11。这些微生物类胡萝卜素化合物也可被定义为甲基-糖基-阿朴-8’-番茄红素酯或甲基-Cn-糖基-阿朴-8’-番茄红素酯，n选自6、7、8、9、10、11或12。
用于如本文所有不同实施方案所描述的用途的微生物类胡萝卜素化合物或组合物，其特征还在于该微生物类胡萝卜素化合物来源于选自芽孢杆菌、葡萄球菌(Staphylococcus)、链球菌(Streptococcus)、甲基杆菌(Methylobacterium)、Rubritalea或芽孢八叠球菌(Sporosarcina)的细菌种；更具体而言来源于印度芽孢杆菌(Bacillusindicus)种。在更进一步的实施方案中，该微生物类胡萝卜素化合物来源于以保藏号LMGP-29664保藏的PD01菌株(2016年6月15日保藏于BCCM)或者HU19印度芽孢杆菌菌株(保藏号NCIMB 41359)。
如上所述，本发明涉及至少一种如本文以上所定义的微生物类胡萝卜素化合物，包含如本文以上所定义的所述微生物类胡萝卜素化合物的组合物，其用于恢复和/或维持受试者中有益健康的肠道微生物组成。所述受试者能够是哺乳动物、鱼类或鸟类。在具体实施方案中，所述受试者是人。在另一具体实施方案中，所述受试者是生产或农场动物或者宠物。生产或农场动物能够选自包含猪、绵羊、山羊、牛、马、鸡、鸭、鹅、火鸡或兔的组。宠物能够选自猫或狗。
如本文以上已指出的，本发明公开了用于恢复和/或维持受试者中有益健康的肠道微生物组成的类胡萝卜素化合物。肠道微生物组成，或者也称为肠道微生物群，是受试者胃肠道中的复杂生态系统。它由肠道内的整个微生物群落所组成，包括细菌、酵母、真菌、古细菌和病毒。肠道微生物群维持几种基本功能，包括膳食纤维的结肠发酵、营养成分的提取、某些维生素的合成、防止病原体定殖、肠道上皮和免疫系统的成熟、代谢物释放到全身组织、以及胃肠道激素释放和神经功能的调节。一般认为，肠道微生物组成正常平衡的紊乱能够导致肠屏障完整性受损，这在许多不同的疾病中经常观察到。在本发明中，证明了如本文以上所定义的类胡萝卜素化合物或者包含所述类胡萝卜素化合物的微生物材料或组合物的使用会引起受试者中有益健康的肠道微生物组成的恢复和/或维持。所述有益健康的肠道微生物组成的恢复和/或维持包括：
-刺激肠道中一种或有限数量有益细菌的生长和/或活性，
-抑制肠道中一种或有限数量病原菌的生长和/或活性，
-增加非病原菌对胃肠道表面粘膜的附着，
-减少肠道对抗原、促炎细菌或细菌产物的不受控吸收，
-在肠道表面提供抗炎活性，
-增加肠屏障功能，和/或
-产生有益健康的微生物代谢物。
在进一步的实施方案中，如本文以上所定义的根据本发明的化合物或组合物用于预防和/或治疗与肠屏障完整性紊乱相关的病症。在具体实施方案中，所述化合物或组合物用于预防和/或治疗肠易激综合征、炎症性肠病、肠道不适、腹泻、便秘、克罗恩病、溃疡性结肠炎、乳糜泻、贮袋炎、粘膜炎、由病原体(细菌、病毒、真菌)导致的肠道感染、肠道微生物群的微生物失调、代谢综合征、肥胖症、糖尿病、慢性疲劳综合征、心血管疾病、精神障碍、神经退行性疾病、类风湿性关节炎、脊柱关节炎、癌症形式或其任意组合。神经退行性疾病的例子包括但不限于ALS、痴呆、阿尔茨海默病、帕金森病和亨廷顿病。癌症类型的例子包括但不限于肺癌、乳腺癌、前列腺癌、胰腺癌，特别是结直肠癌。自身免疫疾病的例子包括但不限于多发性硬化、特应性皮炎、乳糜泻、银屑病和狼疮。
在另一实施方案中，如本文以上所定义的根据本发明的所述化合物或组合物用于预防和/或治疗受试者、特别是人中促炎细胞因子的血浆浓度升高。所述受试者、特别是人中促炎细胞因子的血浆浓度升高是在选自包含肠易激综合征、炎症性肠病、克罗恩病、溃疡性结肠炎、乳糜泻、贮袋炎、粘膜炎、传染病、风湿病、类风湿性关节炎、脊柱关节炎、高胆固醇血症、代谢综合征、肥胖症、糖尿病、自身免疫疾病、免疫功能受损的组的病症中所观察到的。
在另一实施方案中，如本文以上所定义的根据本发明的化合物或组合物用于改善人的运动能力。
在另一实施方案中，如本文以上所定义的根据本发明的所述化合物或组合物用于改善农场动物或鱼类的肠道成熟和肠屏障功能。在更进一步的实施方案中，所述化合物或组合物用于改善农场动物或鱼类的生产参数。生产参数能够包括在哺乳期和育肥期的平均日增重(ADG)或饲料转化率(FCR)。此外，生产参数也反映在饲养动物的死亡率中。
本发明还公开了治疗和/或预防与肠屏障完整性紊乱相关的病症或者与肠道微生物组成紊乱相关的病症的方法，其中使用如本文以上所定义的类胡萝卜素化合物来刺激肠道中一种或有限数量有益细菌的生长和/或活性，抑制肠道中一种或有限数量病原菌的生长和/或活性，相对增加非病原菌对胃肠道表面粘膜的附着，减少肠道对抗原、促炎细菌或细菌产物的不受控吸收，提供肠道表面的抗炎活性，增加肠屏障功能，和/或产生有益健康的微生物代谢物。
附图简要说明
现在具体参考附图，要强调的是，所示出的细节是通过举例的方式并且仅用于说明性讨论本发明的不同实施方案的目的。提供它们是为了提供被认为是对本发明的原理和概念方面最有用和容易理解的描述。在这方面，没有试图去示出比基本上理解本发明所需的结构细节更详细的本发明的结构细节。就附图进行的说明是用来指导本领域技术人员实践中如何可以实施本发明的若干形式。
图1：式(I)的化合物。
图2：印度芽孢杆菌PD01株营养细胞和孢子中所含有的类胡萝卜素谱。A＝未酯化的橙色类胡萝卜素，B＝未酯化的黄色类胡萝卜素，C＝酯化的橙色类胡萝卜素，D＝酯化的黄色类胡萝卜素。
图3：印度芽孢杆菌PD01株的“游离O”类胡萝卜素提取物的类胡萝卜素谱。色谱图是在200-600nm提取的。
图4：印度芽孢杆菌PD01株的“酯Y/O”类胡萝卜素提取物的类胡萝卜素谱。色谱图是在200-600nm提取的。
图5：人肠道微生物生态系统模拟器的近端结肠(PC)或远端结肠(DC)室中所测得的总短链脂肪酸(SCFA)水平(mM)(A)和丁酸比乙酸(B/A)比例(B)，要么是未经处理的(对照)，要么是用从提取自PD01株的类胡萝卜素(CAR)或者PD01株营养细胞中所含有的类胡萝卜素(VEG)处理的。
图6：用提取自PD01株的类胡萝卜素处理SHIME实验的近端结肠(PC)(A)或远端结肠(DC)(B)室后的变性梯度凝胶电泳(DGGE)谱。
图7：用提取自PD01株的类胡萝卜素处理SHIME近端结肠(PC)和远端结肠(DC)室的处理后，来自厚壁菌(A)和拟球梭菌(Clostridium coccoides)/直肠真杆菌(Eubacteriumrectale)(B)的qPCR结果。与对照期相比，将结果表示为丰度增加/减少。
图8：用PD01株孢子中所含有的类胡萝卜素处理SHIME近端结肠(PC)和远端结肠(DC)室的处理后，来自厚壁菌(A)和拟球梭菌/直肠真杆菌(B)的qPCR结果。与对照期相比，将结果表示为丰度增加/减少。
图9：树状图，比较了处理前的大鼠(T0)、用低脂饮食处理8周的大鼠(LF)和用高脂饮食处理8周的大鼠(HF)的肠道微生物群。
图10：树状图，比较了处理前的大鼠(T0)、用低脂饮食处理8周的大鼠(LF)、用高脂饮食处理8周的大鼠(HF)、用高脂饮食和PD01株营养细胞中所含有的类胡萝卜素处理8周的大鼠的肠道微生物群。
图11：树状图，比较了处理前的大鼠(T0)、用低脂饮食处理8周的大鼠(LF)、用高脂饮食处理8周的大鼠(HF)、用高脂饮食和叶黄素处理8周的大鼠(LUT)以及用高脂饮食和提取自PD01株的类胡萝卜素处理8周的大鼠(CAR)的肠道微生物群。
图12：Caco-2/THP1XB与提取自PD01株或者其营养细胞或孢子中所含有的类胡萝卜素共培养18小时后所测得的跨上皮电阻(TEER)。将虚线设定为用于进行比较的gM对照均值。(*)表示与gM对照显著不同(t-检验)；α-tocoph.＝α-生育酚；CAR＝提取自PD01株的类胡萝卜素；CELL，PD01株营养细胞中所含有的类胡萝卜素，gM Ctrl＝生长培养基(DMEM)对照；SP＝PD01株孢子中所含有的类胡萝卜素，IV＝初始值即处理前(0小时)的TEER。
图13：用低脂饮食(LF)、高脂饮食(HF)、高脂饮食和PD01孢子中所含有的类胡萝卜素(SP)、高脂饮食和PD01营养细胞中所含有的类胡萝卜素(CELL)、或者高脂饮食和提取自PD01的类胡萝卜素(CAR)处理8周后的大鼠中的血浆TNF-α浓度(pg/ml)。
图14：PD01-类胡萝卜素处理和安慰剂处理的健康但超重个体(分别为n＝29和n＝31)从基线到研究期末，消化不良综合征的胃肠症状评定量表(GSRS)评分的变化。*p<0.1；**p<0.05。
图15：在II期临床研究期间，用PD01处理的超重受试者空腹血浆中的类胡萝卜素浓度(n＝29)。水平条表示中位数；盒子代表示第25-75百分位，而须表示第5-95百分位。小圆圈表示异常值(outlier)。
图16：与对照饲料(n＝2x8)相比，在补充23天的PD01株孢子中所含有的类胡萝卜素后，断奶仔猪的食糜中的总短链脂肪酸(SCFA)水平(μmol/g)(A)和丁酸比乙酸(B/A)比例(B)。
图17：与对照饲料(n＝2x8)相比，在补充23天的PD01株孢子中所含有的类胡萝卜素后，断奶仔猪的肠组织中紧密连接TJP1和OCLN(基于HBMS2表达的标准化)的相对基因表达。*p<0.1；SI(50％)、SI(90％)：小肠长度的50％、90％处。
图18：与对照饲料(n＝2x8)相比，在补充23天的PD01株孢子中所含有的类胡萝卜素后，断奶仔猪的肠组织中IL-1a的相对基因表达。SI(90％)：小肠长度的90％处。
图19：与完全培养基(CM)中的未处理细胞相比较，在暴露于单独LPS或者LPS和从PD01株提取的或其营养细胞或孢子中所含有的PD01类胡萝卜素、LPS和10μM或25μM的β-胡萝卜素、LPS和克劳氏芽孢杆菌(Bacillus clausii)营养细胞、LPS和赋形剂后的PBMC的免疫调节应答的主成分分析(PCA)(n＝2个供体，3个孔/处理)。
发明详述
本发明涉及用于将肠道微生物组成调节为更有效和有益健康的肠道微生物群落的方法、化合物和包含微生物类胡萝卜素化合物的组合物及其用途。具体而言，我们发现，根据本发明的方法、化合物和包含微生物类胡萝卜素化合物的组合物对肠道中的丁酸产生具有有益影响，主要通过将肠道微生物群调节为有效产生丁酸的微生物群落。
肠道微生物组成，或者也称为肠道微生物组，是人或动物胃肠道中的复杂生态系统。它由肠道内的整个微生物群落所组成，包括细菌、酵母、真菌、古细菌和病毒。肠道微生物群维持几种基本功能，包括膳食纤维的结肠发酵、营养成分的提取、某些维生素的合成、防止病原体定殖、肠道上皮和免疫系统的成熟、代谢物释放到全身组织、以及胃肠道激素释放和神经功能的调节。一般认为，肠道微生物组成正常平衡的紊乱能够导致肠屏障完整性受损，这在许多不同的疾病中经常观察到，所述疾病包括肠易激综合征、炎症性肠病、肠道不适、腹泻、便秘、克罗恩病、溃疡性结肠炎、乳糜泻、贮袋炎、粘膜炎、由病原体(细菌、病毒、真菌)导致的肠道感染、肠道微生物群的微生物失调，以及自身免疫疾病、代谢综合征、心血管疾病、肥胖症、2型糖尿病、慢性疲劳综合征、精神障碍、神经退行性疾病、类风湿性关节炎、脊柱关节炎、癌症形式或其任意组合。
肠道微生物群也是可能导致代谢性疾病的诸如脂多糖和肽聚糖之类的炎性分子的来源。
肠道层形成肠腔内容物和宿主之间的最终屏障。因此，维持该屏障是极其重要的，该肠道层完整性受损往往是许多疾病的原因，如炎症性肠病、肠易激综合征或乳糜泻。因此，肠道层的肠上皮细胞之间的相互作用对于维持肠屏障完整性极其重要。这些相互作用通过上皮细胞之间的紧密连接、桥粒、粘着连接和间隙连接进行。肠完整性的改变可能是由粘液层的改变、上皮细胞增殖或细胞死亡的变化或者相邻细胞之间的连接例如紧密连接的改变所引起。
此外，在肠道中以及发酵期间，厌氧细菌将不消化的碳水化合物分解为短链脂肪酸，包括乙酸、丙酸和丁酸。丁酸在维持肠道健康方面发挥关键作用，因为它是结肠细胞的主要能量来源，并作为宿主细胞中基因表达、发炎、细胞分化和凋亡的重要调节剂(Louis和Flint,FEMS Microbiol Lett 294,2009)。此外，丁酸通过其对粘液产生和紧密连接表达的影响来强化上皮防御屏障而在肠道水平发挥重要作用，从而减少毒性物质和促炎物质穿过肠道层。此外，已表明丁酸通过在疾病模型中限制所诱导的肠渗透性增加而降低了体外和体内两种方式的肠渗透性。此外，向诸如断奶仔猪之类的幼小动物施用丁酸来刺激身体生长和饲料摄入，这与胃肠道成熟的改善有关。
在本发明中，证明了用于如本文以上所定义用途的微生物类胡萝卜素化合物或者用于如本文以上所定义用途的包含所述微生物类胡萝卜素化合物的组合物对肠道内的丁酸产生具有有益影响，这主要通过将肠道微生物群调节为有效产生丁酸的微生物群落。使用植物源类胡萝卜素例如叶黄素，没有观察到这一有益效果。
因此，在一个实施方案中，本发明公开了用于恢复和/或维持受试者中有益健康的肠道微生物组成的式(I)的类胡萝卜素化合物。如本文以上所指出的，在本发明的一个实施方案中，在式(I)中，X是CH3或COOR2，其中R2独立地选自甲基、乙基、甲基乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基，其中m选自0、1、2或3，其中R1是H或COCnH2n+1，n选自5、6、7、8、9、10、11、12、13或14。本发明的优选的类胡萝卜素化合物是如图1中所述的式(I)的那些，其中X是CH3或COOCH3，并且其中m是3，并且其中R1是H或COCnH2n+1，n选自5、6、7、8、9、10、11、12或13。优选地，X是CH3且R1是H或COCnH2n+1，n选自7、8、9、10、11、12或13。在另一优选实施方案中，X是COOCH3且R1是H或COCnH2n+1，n选自5、6、7、8、9、10或11。在进一步优选的实施方案中，这些微生物类胡萝卜素化合物是糖基-阿朴-8’-番茄红素或Cn-糖基-阿朴-8’-番茄红素，n选自8、9、10、11、12、13或14。在另一优选实施方案中，这些微生物类胡萝卜素化合物是甲基-糖基-阿朴-8’-番茄红素酯或甲基-Cn-糖基-阿朴-8’-番茄红素酯，n选自6、7、8、9、10、11或12。
本发明的微生物类胡萝卜素化合物属于类胡萝卜素组。类胡萝卜素由于其潜在的健康益处，最近在功能性食品工业中已获得了大量关注。类胡萝卜素最初在植物中发现，在光合作用过程中作为辅助色素，是亲脂性的抗氧化剂，与心血管疾病、黄斑变性和其他慢性疾病的风险降低有关。尽管在一些细菌和真菌中也发现了类胡萝卜素的产生，用来防止紫外线损伤和氧化应激，但人和其他动物不能合成类胡萝卜素，因此需要从他们的饮食中来获得它们。从饮食中吸收类胡萝卜素取决于类胡萝卜素从食物基质中有效释放和随后由胆汁酸和消化酶进行溶解，最终将其混入混合胶束中而达到峰值。类胡萝卜素代谢的主要部分发生在小肠，其中它们还必须溶解在膳食脂质中，然后才能被动地从肠腔中的胶束相迁移到淋巴和血液循环系统。然而，尚不清楚存在于混合胶束中的所有类胡萝卜素是否都被吸收了，或者一些类胡萝卜素是否与未被吸收的胆盐和胆固醇结合而留下来，以便到更远处进行吸收，或者丢失到大肠，它们能够在那里发挥其他生物学功能。
已鉴别出超过600种天然产生的类胡萝卜素，其中约50种能够被转化为视黄醇(即维生素A)，称为维生素A原类胡萝卜素。维生素A原类胡萝卜素能够在肠粘膜中酶促转化得到视黄醇。视黄醇是视觉、维持分化上皮、粘液分泌和生殖所必需的(McCullough等，1999,Proc.Nutr Society,58(2))。在人中，维生素A原活性是类胡萝卜素的唯一功能，这是被明确认识到的并与健康产出相关。除了其维生素A原活性外，许多类胡萝卜素被认为具有其他生物学功能，例如抑制脂质过氧化、抑制肿瘤、免疫调节等，这些功能大多都与它们的抗氧化性能相关。类胡萝卜素的防癌活性与其抗氧化性能以及通过缝隙连接诱导和刺激细胞间通讯有关，在调节细胞生长、分化和凋亡方面起作用。细胞间的缝隙连接通讯似乎与它们的抗氧化性能或维生素A原活性无关(Zhang等，1992,Cancer Res 52)。此外，Vieira等(2008,J Pediatr Gastroenterol Nutr 47)已经证明类胡萝卜素的血清浓度与肠屏障完整性相关。因此类胡萝卜素可以提供肠屏障功能被破坏的良好标志。
用于根据本发明的微生物类胡萝卜素化合物能够从选自芽孢杆菌、葡萄球菌、链球菌、甲基杆菌、Rubritalea或芽孢八叠球菌细菌种的细菌孢子、营养性细菌细胞、细菌细胞的提取物、细菌细胞的代谢物或其任意组合得到。在特别优选的实施方案中，用于根据本发明不同实施方案的所述类胡萝卜素化合物来源于印度芽孢杆菌种。在进一步优选的实施方案中，所述类胡萝卜素化合物来源于以保藏号LMG P-29664保藏的印度芽孢杆菌PD01株(2016年6月15日保藏于BCCM)或者印度芽孢杆菌HU19株(保藏号NCIMB 41359)。
细菌通常是细菌孢子的形式或作为营养细菌细胞，或者是二者的混合物。在特别优选的例子中，细菌是细菌孢子的形式，它们可以是已经被处理成不能发芽。例如，能够通过加热处理孢子，例如可以经过高压灭菌以防止发芽。在许多情况下，细菌可以以能够发芽的孢子形式提供。在另一优选实施方案中，细菌是营养细胞的形式。在一个实施方案中，孢子或营养细胞可以分离的形式提供。在又一实施方案中，微生物材料能够为细菌细胞的提取物。在又一实施方案中，微生物材料能够为细胞在培养基中生长期间所释放的细菌细胞的代谢物。在另一进一步的实施方案中，微生物材料能够为细菌孢子、营养细菌细胞、细菌细胞的提取物或者细菌细胞的代谢物的任意组合。
用于根据本发明不同实施方案的微生物类胡萝卜素化合物导致肠道微生物群产生丁酸的增加。具体而言，所述微生物类胡萝卜素化合物将肠道微生物组成调节为有利于产生丁酸的细菌。以不同方式表达的话，用于根据本发明的微生物类胡萝卜素化合物通过诱导肠道微生物组成改变为有利于产生丁酸的细菌，就导致有益健康的肠道微生物组成的恢复和/或维持。此外，用于根据本发明的微生物类胡萝卜素化合物还通过降低肠屏障通透性和增加肠屏障电阻来改善肠屏障功能。
如本文所使用的，如本文以上所定义的类胡萝卜素化合物、微生物材料或组合物用于在受试者中恢复和/或维持有益健康的肠道微生物组成。所述恢复和/或维持有益健康的肠道微生物组成包括：
-刺激肠道中一种或有限数量有益细菌的生长和/或活性，
-抑制肠道中一种或有限数量病原菌的生长和/或活性，
-增加非病原菌对胃肠道表面粘膜的附着，
-减少肠道对抗原、促炎细菌或细菌产物的不受控吸收，
-在肠道表面提供抗炎活性，
-增加肠屏障功能，和/或
-产生有益健康的微生物代谢物。
以不同方式表达的话，根据本发明的类胡萝卜素化合物、微生物材料或组合物用于恢复和/或维持受试者中肠道微生物组成的正常稳态，并因此还导致恢复和/或维持受试者中的一般肠道健康。
由于其对肠屏障功能的积极影响，本发明还涉及用于预防和/或治疗与肠屏障完整性紊乱相关病症的如本文以上所定义的式(I)的微生物类胡萝卜素化合物或包含所述化合物的组合物。此外，本发明还公开了治疗和/或预防与肠屏障完整性紊乱相关病症的方法，其中如本文以上所定义的根据本发明的化合物或组合物用于：
-刺激肠道中一种或有限数量有益细菌的生长和/或活性，
-抑制肠道中一种或有限数量病原菌的生长和/或活性，
-增加非病原菌对胃肠道表面粘膜的附着，
-减少肠道对抗原、促炎细菌或细菌产物的不受控吸收，
-在肠道表面提供抗炎活性，
-增加肠屏障功能，和/或
-产生有益健康的微生物代谢物。
与肠屏障完整性紊乱相关的或者与肠屏障功能障碍相关的病症选自但不限于包含以下的组：肠易激综合征、炎症性肠病、肠道不适、腹泻、便秘、克罗恩病、溃疡性结肠炎、乳糜泻、贮袋炎、粘膜炎、由病原体(细菌、病毒、真菌)导致的肠道感染、肠道微生物群的微生物失调、代谢综合征、肥胖症、糖尿病、慢性疲劳综合征、心血管疾病、精神障碍、神经退行性疾病、类风湿性关节炎、脊柱关节炎、癌症形式或其任意组合。
如本文所使用的“炎症性肠病”(IBD)，也称为“慢性结肠病”，包括以不同水平胃肠道的持续性粘膜发炎为特征的任何疾病，例如克罗恩病或溃疡性结肠炎。
如本文所使用的“肠易激综合征”(IBS)是影响大肠或结肠的常见病症。IBS通常引起抽筋、腹痛、胃气胀、胀气、腹泻和便秘。与其他胃肠道疾病如克罗恩病或溃疡性结肠炎相反，IBS是不会引起肠组织变化或增加结直肠癌风险的慢性疾病。在腹泻为主的IBS中，电镜研究显示了细胞骨架凝缩、上皮细胞之间的胞间间隙扩大，为IBS肠通透性的增加提供了形态学基础。
本文所使用的“溃疡性结肠炎”是IBD的慢性复发形式，引起结肠发炎和溃疡。该疾病是引起结肠发炎的疾病组的结肠炎的一种类型。活动性溃疡性结肠炎的标志性症状是伴有出血的腹泻。
“克罗恩病”也是IBD的一种类型，可影响从口腔到肛门的胃肠道的任何部分。病征和症状通常包括腹痛，可能是出血性的腹泻、发烧和体重减轻。其他并发症可能发生在胃肠道外，包括贫血、皮疹、关节炎、眼的发炎和感到疲劳。肠梗阻也经常发生，而且患有该疾病的人患肠癌的风险更大。克罗恩病是由环境因素、免疫因素和细菌因素在遗传易感个体中的组合引起的。它导致慢性炎症性病症，其中身体的免疫系统攻击可能针对胃肠道的微生物抗原。
如本文所使用的“贮袋炎”定义为回肠袋的炎症。回肠袋是由进行了结肠切除术的患者的回肠组织经手术产生的人工直肠。在患有溃疡性结肠炎的患者管理中，常常会产生回肠袋。
“乳糜泄”是主要影响小肠的自身免疫性病症。经典症状包括诸如慢性腹泻、腹胀、吸收不良、食欲不振之类的胃肠道问题以及儿童无法正常生长。该疾病是由对麸质的反应所引起的。当暴露于麸质时，异常的免疫应答可能导致产生能够影响许多不同器官的几种不同的自身抗体。这会在小肠中引起炎症反应，并可能产生小肠绒毛内膜的缩短，从而引起营养吸收紊乱，经常导致贫血。
神经退行性疾病的例子包括但不限于ALS、痴呆、阿尔茨海默病、帕金森病和亨廷顿病。癌症类型的例子包括但不限于肺癌、乳腺癌、前列腺癌、胰腺癌并且特别是结直肠癌。自身免疫疾病的例子包括但不限于多发性硬化、特应性皮炎、乳糜泻、银屑病和狼疮。
本发明还涉及如本文以上所定义的式(I)的微生物类胡萝卜素化合物或包含所述化合物的组合物，其用于预防和/或治疗人中促炎细胞因子的血浆浓度升高。人中促炎细胞因子的血浆浓度升高的病症能够选自但不限于包含以下的组：肠易激综合征、炎症性肠病、克罗恩病、溃疡性结肠炎、乳糜泻、贮袋炎、粘膜炎、传染病、风湿病、类风湿性关节炎、脊柱关节炎、高胆固醇血症、代谢综合征、肥胖症、糖尿病、自身免疫疾病或者免疫功能受损。
在又一实施方案中，如本文以上所定义的根据本发明的化合物或组合物用于改善运动能力。暴露于高强度运动的运动员表现出胃肠道症状如痉挛、腹泻、胃气胀、恶心和出血的发生增加。这些症状与肠通透性改变和肠屏障功能降低有关。胃肠通透性的增加还导致内毒素血症，并且由于病原体或毒素被吸收到组织和血流中而导致对感染性疾病和自身免疫性疾病的敏感性增加。
本发明还提供了如本文所定义的微生物类胡萝卜素化合物或包含所述化合物的组合物，其用于改善农场动物或鱼类的肠成熟和肠屏障功能。具体而言，根据本发明的微生物类胡萝卜素化合物或组合物改善了诸如农场动物或鱼类之类的动物的一般肠道健康，这是通过增强肠屏障功能和调节肠道微生物群组成从而改善肠道成熟。
一般已知的是，动物特别是猪、牲畜或鱼类的整体性能和产量是与动物的一般健康状况有关的。因此，预防感染和保证动物健康状态对于肉类工业或鱼类养殖来说至关重要。无论是在肉类行业还是在鱼类养殖业，生产参数对于测定农场动物或鱼类养殖的生产力来说都是至关重要的。对于猪、山羊、牛、马或家禽之类的农场动物，这些参数包括哺乳期和育肥期的平均日增重(ADG)或饲料转化率(FCR)。此外，生产参数也反映在生长动物的死亡率中。
实施例
通过参考以下实验性实施例进一步描述本发明。除非另有说明，否则这些实施例仅用于说明目的，并不旨在进行限制。因此，本发明不应被理解为限于以下实施例，而应被理解为包括由于本文所提供的教导而变得显而易见的任何方案和所有变形。
不需要进一步的描述，相信本领域普通技术人员就能够使用之前的这些描述和以下的说明性实施例来制造和利用本发明的化合物并实施所要求保护的方法。因此，下面的工作实施例具体指出了本发明的优选实施方案，而并不被理解为以任何方式限制本公开的其余部分。
实施例1：提取自印度芽孢杆菌PD01株(LMG P-29664)的类胡萝卜素的表征
通过超高效液相色谱-二极管阵列检测-质谱(UHPLC-DAD-MS)对来源于营养细胞或孢子的PD01(LMG P-29664)类胡萝卜素进行了表征。通过优化脂质提取法从细菌中提取类胡萝卜素，并通过C18柱上的HPLC分析来确定它们的类胡萝卜素组成和含量。结果表明，来自营养细胞的提取物主要由在430/454/484nm吸收的类胡萝卜素组成，这些类胡萝卜素被定义为酯化的和非酯化的黄色类胡萝卜素(图2)。相比之下，由孢子所产生的提取物由两组类胡萝卜素组成，它们分别在430/454/484nm(黄色类胡萝卜素)和440/466/494nm吸收。后者被定义为酯化的和非酯化的橙色类胡萝卜素(图2)。
通过UHPLC-DAD-MS和分光光度法对PD01两种不同类胡萝卜素提取物进行进一步分析，以鉴别混合物中存在的不同个体类胡萝卜素。
第一种类胡萝卜素提取物称为“游离O”(意为“游离橙色”)提取物，是从营养细胞和孢子的混合物获得的。提取物中存在的主要类胡萝卜素是橙色类胡萝卜素甲基-糖基-阿朴-8’-番茄红素酯(作为游离形式，图3，峰1和2)，该提取物中所发现的更少量的其他类胡萝卜素是该橙色类胡萝卜素的酯化形式(图3，峰4-10)、黄色类胡萝卜素的游离和酯化形式(图3，峰3和峰12-14)以及8’-阿朴八氢番茄红素(峰18，橙/色黄色类胡萝卜素的前体)和甲萘醌-7(图3，峰19)。这些类胡萝卜素的光谱特性和特异性鉴别能够在表1中找到。
PD01菌株的另一种提取物称为“酯Y/O”(意为“酯黄色/橙色”)提取物，是从营养细胞和孢子的另一种混合物(不同比例)获得的。UHPLC-DAD-MS分析表明，该提取物主要由橙色类胡萝卜素的酯化形式和黄色类胡萝卜素的酯化形式组成(图4，峰4-17)。在该提取物中，甲萘醌-7(峰19)和8’-阿朴八氢番茄红素(峰18，橙色/黄色类胡萝卜素的前体)的含量是显著的。不同峰的鉴别和光谱特性详见表1。
表1.PD01类胡萝卜素的光谱特性和鉴别
峰 类胡萝卜素 λmax(nm) m/z[M+H]<sup>+</sup> 颜色
1 甲基-糖基-阿朴-8‘-番茄红素酯 440/<u>466</u>/494 625.3 橙色
2 反式-甲基-糖基-阿朴-8‘-番茄红素酯 440/<u>466</u>/494 625.3 橙色
3 糖基-阿朴-8‘-番茄红素 430/<u>454</u>/484 581.3 黄色
4 甲基-C6-糖基-阿朴-8‘-番茄红素酯 440/<u>466</u>/494 723.5 橙色
5 甲基-C7-糖基-阿朴-8‘-番茄红素酯 440/<u>466</u>/494 737.5 橙色
6 甲基-C8-糖基-阿朴-8‘-番茄红素酯 440/<u>466</u>/494 751.6 橙色
7 甲基-C9-糖基-阿朴-8‘-番茄红素酯 440/<u>466</u>/494 765.6 橙色
8 甲基-C10-糖基-阿朴-8‘-番茄红素酯 440/<u>466</u>/494 779.6 橙色
9 甲基-C11-糖基-阿朴-8‘-番茄红素酯 440/<u>466</u>/494 793.7 橙色
10 甲基-C12-糖基-阿朴-8‘-番茄红素酯 440/<u>466</u>/494 807.6 橙色
11 C8-糖基-阿朴-8’-番茄红素 430/<u>454</u>/484 707.6 黄色
12 C9-糖基-阿朴-8’-番茄红素 430/<u>454</u>/484 721.6 黄色
13 C10-糖基-阿朴-8’-番茄红素 430/<u>454</u>/484 735.7 黄色
14 C11-糖基-阿朴-8’-番茄红素 430/<u>454</u>/484 749.6 黄色
15 C12-糖基-阿朴-8’-番茄红素 430/<u>454</u>/484 763.5 黄色
16 C13-糖基-阿朴-8’-番茄红素 430/<u>454</u>/484 791.5 黄色
17 C14-糖基-阿朴-8’-番茄红素 430/<u>454</u>/484 805.5 黄色
18 8’-阿朴八氢番茄红素 276/<u>287</u>/298 409.3 -
19 甲萘醌-7 262/<u>270</u>/330 649.7 -
实施例2：PD01菌株(LMG P-29664)类胡萝卜素对体外丁酸产生的影响
为研究重复摄入菌株PD01类胡萝卜素对丁酸产生的影响，用动态肠道模型人肠道微生物生态系统模拟器进行了实验。在实验期间，SHIME单元由三个连续容器组成，分别代表胃/小肠、近端结肠和远端结肠。为处理类胡萝卜素的不同制剂(即提取自细菌细胞的类胡萝卜素(“CAR”)或(营养)细菌细胞中所含有的类胡萝卜素(“VEG”))，平行运行同样的SHIME单元。在2周的稳定期后，进行参比对照期(2周)，之后在处理期内每日给予类胡萝卜素3周。作为提取物或作为营养细胞的类胡萝卜素都是以类似的类胡萝卜素水平给予的。尽管类胡萝卜素提取物是给予到胃室的，因为它们能够承受苛刻的胃部环境，但是对胃敏感的营养细胞则是给予到小肠孵育的开始处，因为这模拟了使用抗胃部消化(gastric-protective)胶囊的靶向递送策略。
监测短链脂肪酸(SCFA)的产生作为糖酵解的标志物。某些SCFA的特异性产生与各种健康效应有关。乙酸能够用作宿主的能量来源。丙酸降低肝脏中胆固醇和脂肪酸的合成。丁酸是结肠细胞的主要能量来源，并诱导这些细胞分化。
SHIME实验的结果显示，尽管SCFA的总产量没有或只有少量变化(图5A)，但游离类胡萝卜素和作为营养细胞给予的类胡萝卜素都通过诱导从乙酸向促进健康的SCFA丁酸的转变而改变了SCFA谱(图5B)。为进一步确认，以相同的设计建立了另一实验，其中将类胡萝卜素作为细菌孢子给予。同样地，孢子的给予导致了丁酸比乙酸的比例的增加。
因此能够得出结论，给予PD01类胡萝卜素(要么作为游离类胡萝卜素，要么作为细菌细胞/孢子中所含有的类胡萝卜素)对微生物群落活性具有有益影响。
实施例3：菌株PD01(LMG P-29664)类胡萝卜素对体外肠道微生物组的组成的影 响。
为研究重复摄入菌株PD01类胡萝卜素对肠道微生物组的组成的影响，用动态肠道模型进行了实验。实施例2描述了实验细节。
制备了QPCR和DGGE谱来研究菌株PD01是否有可能影响微生物群落组成。qPCR技术已被用于监测特定的细菌组，即厚壁菌、拟杆菌、双歧杆菌(Bifidobacterium)、乳杆菌和拟球梭菌/直肠真杆菌组，而DGGE谱则是由整个微生物群落所生成的。厚壁菌门和拟杆菌门是人肠道中两种最主要的细菌门。拟杆菌被认为是极为重要的糖酵解细菌，因为拟杆菌的大部分蛋白质都用于分解多糖和代谢其糖类。属于该组的一些菌种也与丙酸产生有关。而厚壁菌不如说是拟杆菌代谢所产生的代谢中间体的利用者。它们包括几种丁酸产生菌(包括拟球梭菌和直肠真杆菌)，丁酸被认为是有益健康的细菌代谢物。双歧杆菌和乳杆菌是两个以其健康促进特性而知名的细菌属。
用提取自细菌细胞的类胡萝卜素所进行的SHIME实验得到的DGGE谱显示了肠道微生物群落组成的急剧变化(图6)。用qPCR证实了来自DGGE谱的发现。实际上，用提取自PD01的类胡萝卜素处理就增加了所测试的所有细菌组的浓度，主要在近端结肠。在厚壁菌和拟球梭菌/直肠真杆菌组中观察到了最有趣的结果(图7)。由于厚壁菌包括几种丁酸产生菌(包括拟球梭菌和直肠真杆菌)，因此增加的浓度能够被认为是有益健康的。
用细菌孢子中所含有的类胡萝卜素进行的SHIME实验得到的QPCR谱证实了这些结果。实际上，细菌孢子的给予再次导致所测试的主要细菌组的浓度增加，特别是厚壁菌和拟球梭菌/直肠真杆菌组(图8)。
因此，本实验证实了PD01类胡萝卜素影响肠道微生物组的组成，并特异性刺激产生丁酸的细菌组。
实施例4：菌株PD01(LMG P-29664)类胡萝卜素在体内对肠道微生物组的组成的影 响。
为评价PD01类胡萝卜素在体内对肠道微生物组的组成的影响，给90日龄的雄性Sprague-Dawley大鼠每天喂食PD01类胡萝卜素8周，要么作为类胡萝卜素提取物，要么作为孢子或营养细胞中所含有的类胡萝卜素。实验由给动物喂食高脂(HF)饮食组成，这模仿了标准化的西方饮食，并与喂食8周内出现的代谢综合征有关。除HF对照组外，分开的动物组接受了结合PD01类胡萝卜素制剂之一的HF饮食。为此，将类胡萝卜素制剂悬浮在花生油中，并在HF饮食之外将其通过口服管饲给大鼠。相应的类胡萝卜素日剂量在10-50μg/天的范围内。
包括了接受标准低脂(LF)饮食的对照组，以便能够评估HF饮食对肠道微生物组的组成的具体影响。此外，还包括一个额外的HF组，该组接受植物源类胡萝卜素叶黄素，其量与细菌类胡萝卜素相同(即25μg/天)。这就使得能够比较细菌和植物源类胡萝卜素对肠道微生物组的组成的影响。
为了监测不同制剂对肠道微生物群的影响，制备了DGGE谱。从长期体内实验中提取了粪便样品的总DNA，并用作巢式PCR反应的模板来扩增细菌16S rDNA基因的V4-V6高变区。
对各组的详细聚类分析表明，在处理8周之后，接受LF或HF的大鼠的肠道微生物群彼此不同，并且都不同于处理之前的大鼠肠道微生物群(图9)。这表明改变饮食已经部分改变了肠道的微生物组成。然而，用PD01类胡萝卜素进行的处理对肠道微生物组的组成还有很强的额外影响，如聚类分析的实施例中所显示的那样，其包括用PD01营养细胞中所含有的类胡萝卜素处理的大鼠(图10)或用提取自PD01的类胡萝卜素处理的大鼠(图11)的微生物组谱。在喂食PD01孢子中所含有的类胡萝卜素后，也获得了相同的结果，这证实了PD01类胡萝卜素在高脂饮食中对大鼠肠道微生物组进行了额外调整，而与所使用的类胡萝卜素制剂无关。
有趣的是，用叶黄素处理的大鼠的肠道微生物组成谱与HF对照组的肠道微生物组成谱聚类在一起，这表明这些组中的动物在肠道微生物组成方面相似。相比之下，用提取自PD01的类胡萝卜素处理的大鼠的肠道微生物组成有很大的不同(图11)。这一令人惊讶的效果表明，微生物类胡萝卜素改变了高脂饮食对肠道微生物组成的影响，而植物源类胡萝卜素没有这些特性。
实施例5：菌株PD01(LMG P-29664)类胡萝卜素在体外对肠屏障功能的影响
根据Possemiers等(2013,J Agric Food Chem 61)描述的方法，在Caco-2/THP1XB共培养中研究了PD01类胡萝卜素(来源于营养细胞或孢子)对宿主肠屏障功能的影响。测定终点是在transwell装置中跨上皮电阻(TEER)与对照的变化。
结果(图12)表明，PD01类胡萝卜素保护肠屏障免于电阻的破坏，而α-生育酚(由同一前体所产生的亲脂性的植物源类胡萝卜素)则没有诱导保护。这一令人惊讶的效果表明，微生物类胡萝卜素对肠屏障功能具有调节作用，而植物源化合物则缺乏这些特性。
实施例6：菌株PD01(LMG P-29664)类胡萝卜素在体内对炎症状态的影响。
如实施例4所述，在HF饮食条件下的体内大鼠实验中评估了菌株PD01类胡萝卜素对炎症状态的影响。经过8周处理之后，喂食HF饮食的大鼠显示出明显高于喂食标准LF饮食的大鼠的血浆TNF-α浓度。令人惊讶的是，共同喂食HF饮食与菌株PD01类胡萝卜素(要么提取自菌株PD01，要么是菌株PD01营养细胞或孢子中所含有的)便能够阻止促炎状态的发展，从而导致与HF组相比促炎细胞因子TNF-α血浆浓度的降低(图13)。这一结果表明，PD01类胡萝卜素(与具体制剂无关)能够防止炎症形成，从而具有免疫保护特性。
实施例7：提取自菌株PD01(LMG P-29664)的类胡萝卜素对人胃肠症状的影响。
为期6周的II期疗效研究中，对健康但超重的个体评估了菌株PD01类胡萝卜素对胃肠症状的影响。将本研究设计为随机、安慰剂对照、双盲、平行研究。本研究的目的是研究从菌株PD01每日摄入类胡萝卜素(细菌孢子中所含有的)对肠道微生物组调节的影响。研究人群由60名BMI指数为25-35kg/m2、年龄18-70岁的健康个体组成。在纳入时，将参与者随机分为为期6周的PD01组或安慰剂组。每个参与者在研究地点度过3个测试日，即(1)在研究开始时，(2)在研究产品补充3周后，(3)在研究结束时(在研究产品补充6周后)。在接下来的6周(直到第3个测试日)的第一个测试日提供研究产品，以5*109CFU/天的相应日剂量提供，麦芽糊精作为小袋中的载体材料。安慰剂由仅含有载体材料的相同小袋组成。告知参与者服用方法；必须将一小袋溶解在150mL全脂牛奶中，并且必须在每天早晨早餐前在同一时间点服用。
使用经过验证的胃肠症状评定量表(GSRS)评估胃肠(GI)症状的存在，该量表由16个项目组成，归为五种主要GI综合征：腹痛、反流、腹泻、消化不良和便秘综合征。使用布里斯托大便分类表(Bristol Stool Form Scale Chart)评估排便频率和大便稠度。受试者被要求在研究期间以每周一次的间隔完成这些问卷。令人惊讶的是，每天服用PD01的参与者在补充3周后，消化不良综合征的GSRS亚维度得分更低(p＝0.061，图14)，在研究期结束时变得显著(p＝0.045；图14)。这证实了菌株PD01细菌类胡萝卜素能够预防或减少也是IBS的典型描述的胃肠症状。
实施例8：类胡萝卜素在人中的生物利用度
在如实施例7所述的II期研究中，在每日补充菌株PD01类胡萝卜素(孢子中所含有的，以5*109CFU/天配制)3周和6周之前和之后，采集血样以评估超重受试者(n＝29)空腹血浆中细菌类胡萝卜素的浓度。
基线时未检测到菌株PD01类胡萝卜素，但在PD01处理3周和6周后，所有受试者的空腹血浆中均存在(图15)。补充6周期间，PD01类胡萝卜素的血浆浓度明显增加(3周时为0.044μM，6周时为0.076μM)(图15)。
这一研究表明，每日补充菌株PD01孢子中所含有的类胡萝卜素6周，就导致了血浆中PD01类胡萝卜素的积累。所有受试者中的PD01类胡萝卜素血浆浓度都能够检测到，证明PD01类胡萝卜素被吸收了。此外，PD01类胡萝卜素水平达到了与叶黄素类似的最终暴露水平。然而，尽管欧洲的叶黄素日摄入水平估计为1-4mg/天(健康、富含水果的饮食)，但PD01类胡萝卜素的日摄入量低至25μg/天。这进一步证实了PD01类胡萝卜素相对于植物来源类胡萝卜素的令人惊讶的优异生物利用度。
此外，通过LB琼脂平板上的平板计数法对人粪便中产生类胡萝卜素的芽孢杆菌PD01株进行了定量。结果表明，经PD01处理后，芽孢杆菌能以3*107CFU/g的浓度在人结肠内存活，主要以营养细胞的形式(表2)。
表2.在补充期之前(T0)、每日服用PD01 3周后(T3)和每日服用PD01 6周后(T6)，来自人干预试验的经PD01处理的受试者的人粪便中菌株PD01计数(CFU/g)。结果以平均值±SE表示；n＝29；ND＝不可检测。
实施例9：提取自菌株PD01(LMG P-29664)的类胡萝卜素对人肠屏障功能的影响。
在如实施例7所述的II期疗效研究中，通过进行肠通透性试验，在基线和6周研究期结束时评估了肠屏障功能。参与者必须在空腹一夜之后摄入含有1g蔗糖、1g乳果糖、0.5gL-鼠李糖、1g三氯蔗糖和1g赤藓糖醇的糖饮料(于150mL自来水中)。在摄入前，收集尿液样本进行基线糖分析。然后，在24小时期间以三个分开的部分即第0-2、2-5和5-24小时收集全尿输出。通过文献中所报道的荧光检测高压液相色谱法确定了蔗糖、乳果糖、L-鼠李糖、三氯蔗糖和赤藓糖醇的含量。
本研究表明，每日补充菌株PD01孢子中所含有的类胡萝卜素6周后，就导致了蔗糖排泄的减少(表3)，这表明PD01类胡萝卜素改善了小肠的通透性。对于结肠通透性也注意到了类似的效果。这一结果证实了PD01类胡萝卜素对人肠屏障功能影响的体外观察结果。
表3.PD01类胡萝卜素处理的和安慰剂处理的个体(分别为n＝29和n＝31)从基线到研究期结束的第0-5、5-24和0-24小时组分的尿液中所测得的蔗糖排泄量(μmol)和所排泄糖的比例。括号之间的值代表第25-75个百分点。E＝赤藓糖醇；L＝乳果糖，R＝L-鼠李糖，S＝三氯蔗糖
实施例10：提取自菌株PD01(LMG P-29664)的类胡萝卜素对猪肠道健康的影响
对雄性和雌性断奶仔猪(于19日龄断奶)进行了为期3周的研究。本研究设计为随机、安慰剂对照研究，每组8只仔猪。本研究的目的是研究在断奶仔猪的饲料中包括菌株PD01孢子中所含有的类胡萝卜素(每kg饲料2*109个PD01孢子)与对照饲料相比对肠道微生物组和肠道健康参数调节方面的影响。本研究中包括十六只断奶仔猪。实验结束时(23天)，处死所有仔猪，收集胃肠道和肠段的食糜。收集小肠长度75-100％处的食糜、盲肠食糜、中部结肠和直肠前20cm段的食糜进行SCFA分析。切下小肠长度50％和90％处的肠段以及中部结肠段，用于尤斯室和基因表达分析以评估肠屏障完整性。
SCFA结果表明，尽管SCFA总产量没有或只有少量变化(图16A)，但给予PD01类胡萝卜素就通过诱导从乙酸向促进健康的SCFA丁酸的转变而改变了SCFA谱(图16B)。这一结果证实了PD01类胡萝卜素作用的体外观察结果。
在给予菌株PD01孢子中所含有的类胡萝卜素后，尤斯室测定显示了对肠屏障完整性参数的明显影响和趋势(表4)。在远端小肠和中部结肠，与对照饲料相比，给予PD01类胡萝卜素之后经TEER评估的组织完整性都更高。与此一致的是，在GIT的两个部位给予了PD01类胡萝卜素之后，细胞旁通透性(Papp FD-4)都出现了数值下降。
此外，与安慰剂相比，在PD01组仔猪小肠中观察到了ZO-1(紧密连接1或紧密连接蛋白1(TJP1))和OCLN(闭合蛋白)的更高表达，特别是在50％长度处的肠段中以及对于闭合蛋白来说(图17)。因此，PD01类胡萝卜素通过增加紧密连接蛋白的表达对肠屏障功能起到保护作用。这与实施例9中所述的尤斯室和肠渗透性试验所获得的结果一致。
表4.在尤斯室中所确定的喂食断奶仔猪以实验饲料(n＝2x8)对小肠粘膜和中部结肠特征的影响。PappFD-4＝FITC-4kDa的表观渗透性；SEM＝均值的标准误差；TEER＝组织的跨上皮电阻
实施例11：提取自菌株PD01(LMG P-29664)的类胡萝卜素相对于植物源类胡萝卜 素对肠道微生物组的组成和肠屏障完整性的优异效果
为评估菌株PD01类胡萝卜素与植物源类胡萝卜素之间在生物活性谱方面的差异，进行了如实施例2、3、5和10所述的实验。
在如实施例2所述的SHIME实验中评估了PD01类胡萝卜素、叶黄素、β-胡萝卜素和番茄红素对小肠中丁酸产生的影响。在实践中是每天以相同的剂量水平给予不同的类胡萝卜素2周时间来平行SHIME单元，并监测SCFA水平。
在如实施例3所述的SHIME实验中评估了菌株PD01类胡萝卜素、叶黄素、β-胡萝卜素和番茄红素对肠道微生物组的组成的影响。在实践中是每天以相同剂量水平给予不同的类胡萝卜素2周时间来平行SHIME单元，并使用QPCR以及细菌DGGE指纹来监测产生丁酸的细菌组水平。
使用如实施例5中所述的Caco-2/THP1XB共培养来评估菌株PD01类胡萝卜素、叶黄素、β-胡萝卜素和番茄红素在体外对肠屏障功能的影响。测量的终点是在相同剂量水平下给予不同类胡萝卜素以平行实验后，在transwell装置中跨上皮电阻(TEER)与对照的变化。
在如实施例10所述的仔猪研究中描述了PD01类胡萝卜素或叶黄素对与肠道微生物组的组成和肠道健康相关的参数的影响。
实施例12：提取自菌株PD01(LMG P-29664)的类胡萝卜素对猪肠道炎症的影响
如实施例10所述，对雄性和雌性断奶仔猪(于19日龄断奶)进行了为期3周的研究。本研究设计为随机、安慰剂对照研究，每组8只仔猪。本研究的目的是研究在断奶仔猪的饲料中包括菌株PD01孢子中所含有的类胡萝卜素(每kg饲料2*109个PD01孢子)与对照饲料相比对炎性状态调节方面的影响。本研究中包括十六只断奶仔猪。实验结束时(23天)，处死所有仔猪，收集肠段。切下小肠长度90％处的肠段以及中部结肠段，准备用于促炎细胞因子IL-1a(白介素1α)的基因表达分析。
如图18所示，与安慰剂相比，PD01组仔猪的小肠远端和中部结肠中IL-1a的表达降低了。给予PD01类胡萝卜素就抑制了断奶仔猪的肠道炎症，这在喂食HF饮食的大鼠中也见到了(实施例6)。
实施例13：提取自菌株PD01(LMG P-29664)的类胡萝卜素在体外对外周血单核细 胞(PBMC)炎性状态的影响
为更好理解PD01类胡萝卜素的免疫调节特性，在体外将它们给予分离自2个健康供体的外周血单核细胞(PBMC)。用LPS(500ng/mL)活化后，测定由PBMC所释放的细胞因子，并在不同处理之间进行比较。后者包括暴露于冷冻营养细胞(107cfu/mL)或麦芽糊精上冻干的孢子(107cfu/mL)中所含有的PD01类胡萝卜素或者提取自菌株PD01的纯化类胡萝卜素(6.25μg)。此外，包括来自公知的产孢益生菌菌株克劳氏芽孢杆菌的营养细胞(不含类胡萝卜素，107cfu/ml)、两种强度的β-胡萝卜素(26.75μg和66.88μg)、用于溶解纯化PD01类胡萝卜素和β-胡萝卜素的赋形剂(四氢呋喃/0.025％丁基羟基甲苯，如Palozza,P.等,FreeRadical Biology&Medicine,vol30,第1000-1007页(2001)所报道的)以及完全培养基(不含类胡萝卜素)作为对照。LDH分析未显示处理之后的细胞毒性。
将这些孵育物的读数(IL-1β；TNFα、IL-10、IP-10(或CXCL-10)和MCP-1水平)相对于未经处理的LPS诱导的PBMC的读数进行标准化，汇总在PCA图中(图19；PC1 52.7％和PC226.1％)。与β-胡萝卜素、赋形剂、克劳氏芽孢杆菌营养细胞和LPS本身相比，所有3种涉及PD01类胡萝卜素的处理都聚类在一起并引发了令人惊讶的明显抗炎应答。同样，这些结果证实了微生物PD01类胡萝卜素与植物源β-胡萝卜素相比更优异的生物活性，因为更低的暴露水平就诱导了更强的抗炎应答。此外，在没有类胡萝卜素的情况下，克劳氏芽孢杆菌细胞不能引起类似的应答，而纯化的PD01类胡萝卜素却引起了类似的应答。
PCT/RO/134表

Claims (18)

1.至少一种式(I)的微生物类胡萝卜素化合物，
其中X是CH3或COOR2，其中R2独立地选自甲基、乙基、甲基乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基，其中m选自0、1、2或3，其中R1是H或COCnH2n+1，n选自5、6、7、8、9、10、11、12、13或14，
其用于恢复和/或维持受试者中有益健康的肠道微生物组成。
2.如权利要求1所定义的式(I)的微生物类胡萝卜素化合物，其用于预防和/或治疗受试者、特别是人中促炎细胞因子的血浆浓度升高。
3.如权利要求1所定义的式(I)的微生物类胡萝卜素化合物，其用于改善人的运动能力。
4.如权利要求1所定义的式(I)的微生物类胡萝卜素化合物，其用于改善农场动物或鱼类的肠道成熟和肠屏障功能。
5.如权利要求1所定义的式(I)的微生物类胡萝卜素化合物，其用于改善农场动物或鱼类的生产参数。
6.如权利要求1所定义的式(I)的微生物类胡萝卜素化合物，其用于预防和/或治疗与肠屏障完整性紊乱相关的病症。
7.如权利要求1所定义的并用于根据权利要求6中所述的用途的式(I)的微生物类胡萝卜素化合物，其中与肠屏障完整性紊乱相关的病症选自包含以下的组：肠易激综合征、炎症性肠病、肠道不适、腹泻、便秘、克罗恩病、溃疡性结肠炎、乳糜泻、贮袋炎、粘膜炎、肠道感染、肠道微生物群的微生物失调、代谢综合征、肥胖症、糖尿病、慢性疲劳综合征、心血管疾病、精神障碍、神经退行性疾病、类风湿性关节炎、脊柱关节炎、癌症形式或其任意组合。
8.包含如权利要求1所定义的式(I)的微生物类胡萝卜素化合物的组合物，其用于预防和/或治疗人中促炎细胞因子的血浆浓度升高。
9.式(I)的微生物类胡萝卜素化合物或者包含式(I)的微生物类胡萝卜素化合物的组合物，其用于根据权利要求1至8任一项中所述的用途，其中X是CH3或COOCH3，其中m为3，其中R1是H或COCnH2n+1，n选自5、6、7、8、9、10、11、12或13。
10.式(I)的微生物类胡萝卜素化合物或者包含式(I)的微生物类胡萝卜素化合物的组合物，其用于根据权利要求9中所述的用途，其中X是CH3且R1是H或COCnH2n+1，n＝7、8、9、10、11、12、13。
11.式(I)的微生物类胡萝卜素化合物或者包含式(I)的微生物类胡萝卜素化合物的组合物，其用于根据权利要求9中所述的用途，其中X是COOCH3且R1是H或COCnH2n+1，n＝5、6、7、8、9、10或11。
12.用于根据权利要求1至11任一项中所述的用途的微生物类胡萝卜素化合物或组合物，其中所述微生物类胡萝卜素化合物来源于选自芽孢杆菌、葡萄球菌、链球菌、甲基杆菌、Rubritalea或芽孢八叠球菌的细菌种。
13.根据权利要求12所述的微生物类胡萝卜素化合物或组合物，其中所述微生物类胡萝卜素化合物来源于印度芽孢杆菌种。
14.用于根据权利要求1中所述的用途的微生物类胡萝卜素化合物，其中所述受试者是哺乳动物、鱼类或鸟类。
15.用于根据权利要求1中所述的用途的微生物类胡萝卜素化合物，其中所述受试者是人。
16.用于根据权利要求1中所述的用途的微生物类胡萝卜素化合物，其中所述受试者是农场动物或宠物；特别是选自包含猪、绵羊、山羊、牛、马、鸡、鸭、鹅、火鸡和兔的组的农场动物。
17.用于根据权利要求1中所述的用途的微生物类胡萝卜素化合物，其中恢复和/或维持受试者中有益健康的肠道微生物组成包括：
-刺激肠道中一种或有限数量有益细菌的生长和/或活性，
-抑制肠道中一种或有限数量病原菌的生长和/或活性，
-增加非病原菌对胃肠道表面粘膜的附着，
-减少肠道对抗原、促炎细菌或细菌产物的不受控吸收，
-在肠道表面提供抗炎活性，
-增加肠屏障功能，和/或
-产生有益健康的微生物代谢物。
18.治疗和/或预防与肠屏障完整性紊乱相关的病症的方法，其中使用如权利要求1所定义的式(I)的类胡萝卜素化合物来刺激肠道中一种或有限数量有益细菌的生长和/或活性，抑制肠道中一种或有限数量病原菌的生长和/或活性，相对增加非病原菌对胃肠道表面粘膜的附着，减少肠道对抗原、促炎细菌或细菌产物的不受控吸收，提供肠道表面的抗炎活性，增加肠屏障功能和/或产生有益健康的微生物代谢物。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115606802A (zh) * 2022-10-21 2023-01-17 中国农业大学 番茄红素在制备修复肠屏障损伤的产品中的应用

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2881656C (en) 2012-08-29 2023-07-11 California Institute Of Technology Diagnosis and treatment of autism spectrum disorder
KR102511878B1 (ko) 2014-10-30 2023-03-20 캘리포니아 인스티튜트 오브 테크놀로지 신경발달 장애에서의 행동을 개선하기 위한 박테리아를 포함하는 조성물 및 방법
WO2016069795A2 (en) 2014-10-30 2016-05-06 California Institute Of Technology Compositions and methods comprising bacteria for improving behavior in neurodevelopmental disorders
WO2018148220A1 (en) * 2017-02-07 2018-08-16 California Institute Of Technology Modulation of gut microbiota in huntington's disease and rett syndrome
CN110283754B (zh) * 2019-07-11 2021-02-02 中国科学院北京基因组研究所 用于类风湿关节炎炎症状态评估及预后评价的肠道微生物菌群
KR102369996B1 (ko) * 2020-04-21 2022-03-02 박선민 대사성 질환과 안질환의 예방 및 건강 유지를 위한 장내 미생물 검사 기반 맞춤형 프리바이오틱스 또는 프로바이오틱스 정보 제공방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007066108A1 (en) * 2005-12-06 2007-06-14 Royal Holloway And Bedford New College Bacterial production of carotenoids
WO2012017199A1 (en) * 2010-08-03 2012-02-09 Royal Holloway And Bedford New College Et Al Fatty acid esters of carotenoid glucosides as colouring agents for foodstuffs

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2596426A1 (en) * 2005-01-31 2006-08-10 Mylan Laboratories, Inc. Pharmaceutical composition comprising hydroxylated nebivolol

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007066108A1 (en) * 2005-12-06 2007-06-14 Royal Holloway And Bedford New College Bacterial production of carotenoids
WO2012017199A1 (en) * 2010-08-03 2012-02-09 Royal Holloway And Bedford New College Et Al Fatty acid esters of carotenoid glucosides as colouring agents for foodstuffs

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KAULMANN ANOUK ET AL: "Carotenoids, inflammation, and oxidative stress-implications of cellular signaling pathways and relation to chronic disease prevention", 《NUTRITION RESEARCH XX》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115606802A (zh) * 2022-10-21 2023-01-17 中国农业大学 番茄红素在制备修复肠屏障损伤的产品中的应用

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Publication number Publication date
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