CN113939281A - 微生物组合物和用于增加耐受性并延长保质期的方法 - Google Patents

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Abstract

本文提供了包含具有增加的耐受性和改善的保质期的微生物种群的方法和组合物。在一些方面,本文公开了一种组合物,其包含至少一种粉末状微生物种群、乳酸盐和海藻糖。在一些实施方案中,乳酸盐是乳酸的盐。在一些实施方案中,乳酸盐是乳酸钠。在一些实施方案中,乳酸盐和海藻糖以足以充当冷冻保护剂的量存在。

Description

微生物组合物和用于增加耐受性并延长保质期的方法
交叉引用
本申请要求于2019年4月22日提交的美国临时专利申请号62/836,929的优先权,所述申请通过引用整体并入本文。
背景技术
在当今世界,肠道导向病症(gut-oriented disorder)可能是常见的。许多这些病症可涉及来源于例如膳食、遗传或过敏性体质的炎症或消化不良问题。已经提出了多种治疗方法来管理这些问题,包括例如改变饮食、减轻压力、服用药物以及补充剂(诸如益生菌)。
发明内容
本文公开了微生物组合物和产生此类组合物的方法,所述组合物具有改善的特性,包括但不限于被施用此类组合物的受试者的耐受性增强,以及保质期和可储存性改善。
在一些方面,本文公开了一种组合物,其包含至少一种粉末状微生物种群、乳酸盐和海藻糖。
在一些实施方案中,乳酸盐是乳酸的盐。在一些实施方案中,乳酸盐是乳酸钠。在一些实施方案中,乳酸盐和海藻糖以足以充当冷冻保护剂的量存在。在一些实施方案中,微生物种群包含与嗜粘蛋白阿克曼菌(Akkermansia muciniphila)、青春双歧杆菌(Bifidobacterium adolescentis)、婴儿双歧杆菌(Bifidobacterium infantis)、长双歧杆菌(Bifidobacterium longum)、拜氏梭菌(Clostridium beijerinckii)、丁酸梭菌(Clostridium butyricum)、吲哚梭菌(Clostridium indolis)或霍氏真杆菌(Eubacteriumhallii)的rRNA序列包含至少85%序列同一性的rRNA序列。在一些实施方案中,乳酸盐和海藻糖以1%至50%体积重量(weight by volume)的量存在。在一些实施方案中,乳酸盐和海藻糖以至少5%体积重量存在。在一些实施方案中,乳酸盐和海藻糖以至少约20%体积重量存在。在一些实施方案中,微生物种群是冻干的。在一些实施方案中,微生物种群是有活力的。在一些实施方案中,微生物种群具有至少1x 10^5CFU/g组合物的活力。在一些实施方案中,组合物不含乳制品。在一些实施方案中,组合物基本上不包含动物产品。在一些实施方案中,组合物包含有效量的防腐剂。在一些实施方案中,组合物还包含干燥剂。在一些实施方案中,干燥剂选自由硅胶、粘土和硫酸钙组成的组。在一些实施方案中,组合物具有约2.8%至约5.6%的水分含量。在一些实施方案中,组合物是丸剂、胶囊或片剂。在一些实施方案中,丸剂、胶囊或片剂是肠溶包衣的,或丸剂、胶囊或片剂在小肠中崩解以释放其内容物。在一些实施方案中,微生物种群在室温下持续至少5天或至少7天保持至少50%的活力。在一些实施方案中,微生物种群在室温下持续至少19天或至少42天保持至少40%的活力。
在一些方面,本文公开了一种产生微生物产品的方法,所述方法包括:将微生物种群与乳酸盐和海藻糖组合,以便产生微生物产品。
在一些实施方案中,所述方法还包括冻干、喷雾干燥和/或冷冻干燥微生物种群。在一些实施方案中,乳酸盐是乳酸的盐。在一些实施方案中,乳酸盐是乳酸钠。在一些实施方案中,乳酸盐和海藻糖以足以充当冷冻保护剂的量存在。在一些实施方案中,微生物种群包含与嗜粘蛋白阿克曼菌、青春双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、拜氏梭菌、丁酸梭菌、吲哚梭菌或霍氏真杆菌的rRNA序列包含至少85%序列同一性的rRNA序列。在一些实施方案中,乳酸盐和海藻糖以1%至50%体积重量的量存在。在一些实施方案中,乳酸盐和海藻糖以至少5%体积重量存在。在一些实施方案中,乳酸盐和海藻糖以至少约20%体积重量存在。在一些实施方案中,微生物产品不含乳制品。在一些实施方案中,微生物产品基本上不包含动物产品。
在一些情况下,提供了为人类食用提供改善的耐受性的干燥的粉末状微生物组合物,其在一些情况下可不包括动物产品和/或乳源性(dairy-derived)组分。
在一些情况下,本文提供了微生物组合物和用于制备此类组合物的工艺,其中此类组合物具有改善的保质期或可储存性。
在一些实施方案中,组合物包含至少一种目标菌株。在一些实施方案中,目标菌株选自由以下组成的组:嗜粘蛋白阿克曼菌、青春双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、拜氏梭菌、丁酸梭菌、吲哚梭菌、霍氏真杆菌以及普拉梭菌(Faecalibacterium prausnitzii)。在一些实施方案中,目标菌株包含与嗜粘蛋白阿克曼菌、青春双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、拜氏梭菌、丁酸梭菌、吲哚梭菌或霍氏真杆菌的rRNA序列包含至少约90%序列同一性的rRNA序列。在一些实施方案中,在组合物中,至少一种微生物菌株是冻干的。在另外的实施方案中,组合物中的目标菌株是有活力的。
在一些实施方案中,本文提供的微生物组合物包含至少一种微生物种群,其中微生物种群在不含乳制品的培养基中生长。在一些实施方案中,生长培养基还不含动物源性组分、动物产品、动物副产品或其组合。在一些实施方案中,生长培养基包含蛋白胨、糖、植物提取物或其任何组合。在一些实施方案中,生长培养基是基于植物或基于酵母的生长培养基。在一些实施方案中,当目标菌株的浓度为至少10^7CFU/g时,进行培养的目标菌株的收获。在另外的实施方案中,至少一部分微生物种群是有活力的。
在一些实施方案中,本文提供的微生物的种群与不含乳制品和/或不含动物源性组分、动物产品、动物副产品或其组合的冷冻保护剂组合在组合物中。在一些实施方案中,冷冻保护剂包括乳酸盐、海藻糖或其组合。在一些实施方案中,干粉微生物组合物包含5%体积重量的冷冻保护剂。在一些实施方案中,冷冻保护剂可以选自乳酸盐或其衍生物、海藻糖、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、甲基纤维素、木薯粉或其组合。在一些实施方案中,干粉微生物组合物包含1%-50%体积重量的冷冻保护剂。在一些实施方案中,冷冻保护剂是乳酸钠和海藻糖的组合。在一些实施方案中,冷冻保护剂是5%体积重量的乳酸钠和海藻糖的组合。在另外的实施方案中,至少一部分冷冻保护的微生物种群是有活力的。
在一些实施方案中,干粉微生物组合物具有约2.8%至约5.6%的水分含量。在一些实施方案中,组合物包含干燥剂。在实施方案中,干燥剂的量使得组合物的水分含量小于6%,优选地介于2.8%与5.6%之间。在一些实施方案中,在将微生物冻干成细粉形式之后添加干燥剂。常用的干燥剂包括粘土、硅胶和硫酸钙。干燥剂可以直接或间接地添加到粉末状微生物组合物中。在一些实施方案中,干燥剂放置在小囊或小袋中或通过膜与干燥的粉末状微生物组合物隔开。
在一些方面,本公开提供了一种方法,其包括以下步骤:(a)提供目标菌株;(b)在生长培养基中培养目标菌株;(c)收获培养的目标菌株;以及(d)将培养的目标菌株配制成干粉微生物组合物;其中培养、收获和配制以基本上不将动物产品引入干粉微生物组合物中的方式进行。
在一些实施方案中,公开了一种包含至少一种微生物种群的制剂。制剂可以是干粉组合物。将培养的目标菌株配制成干粉微生物组合物包括冻干、喷雾干燥、冷冻干燥或其组合。在一些实施方案中,将培养的目标菌株配制成干粉微生物组合物包括使用冷冻保护剂对培养的目标菌株进行冷冻保护,其中冷冻保护剂不含动物产品。在一些实施方案中,将培养的目标菌株配制成干粉微生物组合物包括使用冷冻保护剂对培养的目标菌株进行冷冻保护,其中冷冻保护剂不含乳制品。
在一些实施方案中,目标菌株包含与嗜粘蛋白阿克曼菌、青春双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、拜氏梭菌、丁酸梭菌、吲哚梭菌或霍氏真杆菌的rRNA序列包含至少约85%序列同一性的rRNA序列。
在一些方面,本公开提供了一种用于治疗受试者的肠道导向病症的方法,其包括:向受试者施用包含干燥的微生物制剂的组合物,所述干燥的微生物制剂包含至少一种经过选择以减轻受试者的肠道导向病症的微生物种群,其中干燥的微生物制剂基本上不含动物产品。
在一些实施方案中,肠道导向病症是克罗恩病、腹泻、肠易激综合征或炎症性肠病或胃炎。在一些实施方案中,干燥的微生物制剂呈粉末形式。在一些实施方案中,干燥的微生物制剂包含选自由以下组成的组的一种或多种活菌株:嗜粘蛋白阿克曼菌、青春双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、拜氏梭菌、丁酸梭菌、吲哚梭菌以及霍氏真杆菌。在一些实施方案中,施用包括通过口服、肠胃外或栓剂途径施用。在一些实施方案中,组合物包含少于0.05%的动物产品。在一些实施方案中,组合物包含少于0.05%的乳源性组分。在一些实施方案中,每天向受试者施用组合物。在一些实施方案中,组合物包含每克组合物至少10^6CFU的至少一种微生物种群。在一些实施方案中,将组合物作为片剂、胶囊、丸剂、棒剂(bar)或混悬剂施用于受试者,其中混悬剂包含与盐水混合的粉末。
在一些方面,本公开提供了一种方法,其包括以下步骤:(a)提供目标菌株;(b)在生长培养基中培养目标菌株;(c)收获培养的目标菌株;以及(d)将培养的目标菌株配制成干粉微生物组合物;其中培养、收获和配制以基本上不将乳源性组分引入干粉微生物组合物中的方式进行。
在一些方面,本公开提供了一种用于治疗受试者的肠道导向病症的方法,其包括向受试者施用包含干燥的微生物制剂的组合物,所述干燥的微生物制剂包含至少一种经过选择以减轻受试者的肠道导向病症的微生物种群,其中干燥的微生物制剂基本上不含乳源性组分。
在一些实施方案中,肠道导向病症是克罗恩病、腹泻、肠易激综合征或炎症性肠病或胃炎。在一些实施方案中,干燥的微生物制剂呈粉末形式。在一些实施方案中,干燥的微生物制剂包含选自由以下组成的组的一种或多种活菌株:嗜粘蛋白阿克曼菌、青春双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、拜氏梭菌、丁酸梭菌、吲哚梭菌以及霍氏真杆菌。在一些实施方案中,施用包括通过口服、肠胃外或栓剂途径施用。在一些实施方案中,组合物包含少于0.05%的动物产品。在一些实施方案中,组合物包含少于0.05%的乳源性组分。在一些实施方案中,每天向受试者施用组合物。在一些实施方案中,组合物包含每克组合物至少10^6CFU的至少一种微生物种群。在一些实施方案中,将组合物作为片剂、胶囊、丸剂、棒剂或混悬剂施用于受试者,其中混悬剂包含与盐水混合的粉末。
在一些方面,本公开提供了一种制造微生物组合物的工艺,其包括:(a)提供目标菌株;(b)在生长培养基中培养目标菌株;(c)从生长培养基中收获目标菌株;以及(d)将目标菌株配制成适合施用于受试者的组合物;其中培养、收获和配制不包括动物产品的使用。
在一些实施方案中,组合物被配制用于口服递送、肠胃外递送或栓剂递送。在一些实施方案中,组合物被配制成丸剂、胶囊、片剂、棒剂或泡腾散剂。
在一些方面,本公开提供了一种制造微生物组合物的工艺,其包括:(a)提供目标菌株;(b)在生长培养基中培养目标菌株;(c)从生长培养基中收获目标菌株;以及(d)将目标菌株配制成适合施用于受试者的组合物;其中培养、收获和配制不包括乳源性组分的使用。
在一些实施方案中,组合物被配制用于口服递送、肠胃外递送或栓剂递送。在一些实施方案中,组合物被配制成丸剂、胶囊、片剂、棒剂或泡腾散剂。
在一些方面,本公开提供了一种用于治疗患有肠道导向病症的受试者的组合物,所述组合物包含被配制成干粉的活微生物种群,其中所述组合物基本上不含动物产品,其中与包含动物产品的组合物相比,所述组合物在受试者中提供更大的耐受性。
在一些实施方案中,肠道导向病症是克罗恩病、腹泻、肠易激综合征或炎症性肠病或胃炎。在一些实施方案中,活微生物种群包括嗜粘蛋白阿克曼菌、青春双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、拜氏梭菌、丁酸梭菌、吲哚梭菌或霍氏真杆菌。在一些实施方案中,组合物包含少于0.05%的动物产品。在一些实施方案中,组合物包含少于0.05%的乳源性组分。在一些实施方案中,组合物为单位剂型,其中单位剂量包含至少10^6CFU的活微生物种群。在一些实施方案中,组合物被配制为片剂、胶囊、丸剂、棒剂或混悬剂,其中混悬剂包括与盐水混合的粉末。
在一些方面,本公开提供了一种用于治疗患有肠道导向病症的受试者的组合物,所述组合物包含被配制成干粉的活微生物种群,其中所述组合物基本上不含乳源性组分,其中与包含乳源性组分的组合物相比,所述组合物在受试者中提供更大的耐受性。
在一些实施方案中,肠道导向病症是克罗恩病、腹泻、肠易激综合征或炎症性肠病或胃炎。在一些实施方案中,活微生物种群包括嗜粘蛋白阿克曼菌、青春双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、拜氏梭菌、丁酸梭菌、吲哚梭菌或霍氏真杆菌。在一些实施方案中,组合物包含少于0.05%的动物产品。在一些实施方案中,组合物包含少于0.05%的乳源性组分。在一些实施方案中,组合物为单位剂型,其中单位剂量包含至少10^6CFU的活微生物种群。在一些实施方案中,组合物被配制为片剂、胶囊、丸剂、棒剂或混悬剂,其中混悬剂包括与盐水混合的粉末。
在一些方面,本公开提供了一种产生适合受试者食用的微生物组合物的方法,其包括:(a)提供分离的微生物;(b)在生长培养基中培养分离的微生物,以提供培养的微生物;(c)从生长培养基中收获培养的微生物;以及(d)将培养的微生物配制成干粉,从而产生微生物组合物;其中微生物组合物在室温下是稳定的。
在一些实施方案中,分离的微生物选自由以下组成的组:嗜粘蛋白阿克曼菌、青春双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、拜氏梭菌、丁酸梭菌、吲哚梭菌以及霍氏真杆菌。在一些实施方案中,生长培养基包含蛋白胨、酵母、葡萄糖或其组合。在一些实施方案中,生长培养基是基于植物的生长培养基或基于酵母的生长培养基。在一些实施方案中,培养、收获和配制是在基本上没有动物源性组分的情况下进行的。在一些实施方案中,培养、收获和配制是在基本上没有动物和/或乳源性产品的情况下进行的。在一些实施方案中,当生长培养基中的所培养微生物的浓度为至少10^7CFU/g时进行收获。在一些实施方案中,微生物组合物具有约2.8%至约5.6%的水分含量。在一些实施方案中,配制包括冻干、喷雾干燥、冷冻干燥或其组合。在一些实施方案中,配制包括使用不含动物产品的冷冻保护剂进行冷冻保护。在一些实施方案中,配制包括使用不含乳制品的冷冻保护剂进行冷冻保护。在一些实施方案中,冷冻保护剂包括乳酸盐、海藻糖或其组合。在一些实施方案中,微生物组合物在约4℃与约35℃之间的温度下持续至少30天是稳定的。
在一些方面,本公开提供了一种制造微生物组合物的工艺,其包括以下步骤:(a)提供分离的微生物;(b)在生长培养基中培养分离的微生物,以提供培养的微生物;(c)从生长培养基中收获培养的微生物;以及(d)将培养的微生物配制在适合施用于受试者的微生物组合物中;其中微生物组合物持续至少30天是稳定的。
在一些实施方案中,分离的微生物选自由以下组成的组:嗜粘蛋白阿克曼菌、青春双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、拜氏梭菌、丁酸梭菌、吲哚梭菌以及霍氏真杆菌。在一些实施方案中,生长培养基包含蛋白胨、酵母、葡萄糖或其组合。在一些实施方案中,生长培养基是基于植物的生长培养基或基于酵母的生长培养基。在一些实施方案中,培养、收获和配制是在基本上没有动物源性组分的情况下进行的。在一些实施方案中,培养、收获和配制是在基本上没有动物和/或乳源性产品的情况下进行的。在一些实施方案中,当生长培养基中的所培养微生物的浓度为至少10^7CFU/g时进行收获。在一些实施方案中,微生物组合物具有约2.8%至约5.6%的水分含量。在一些实施方案中,配制包括冻干、喷雾干燥、冷冻干燥或其组合。在一些实施方案中,配制包括使用不含动物产品的冷冻保护剂进行冷冻保护。在一些实施方案中,配制包括使用不含乳制品的冷冻保护剂进行冷冻保护。在一些实施方案中,冷冻保护剂包括乳酸盐、海藻糖或其组合。在一些实施方案中,微生物组合物在约4℃与约35℃之间的温度下持续至少30天是稳定的。
在一些方面,本公开提供了一种包含至少一种活微生物种群的组合物,其中组合物包含不含动物产品的冷冻保护剂,其中至少一种活微生物种群在组合物中在室温下持续至少5天保持至少50%的活力。
在一些实施方案中,至少一种活微生物种群包括嗜粘蛋白阿克曼菌、青春双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、拜氏梭菌、丁酸梭菌、吲哚梭菌、霍氏真杆菌或其组合。在一些实施方案中,至少一种活微生物种群包含与嗜粘蛋白阿克曼菌、青春双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、拜氏梭菌、丁酸梭菌、吲哚梭菌或霍氏真杆菌的rRNA序列包含至少85%序列同一性的rRNA序列。在一些实施方案中,组合物基本上不含动物产品。在一些实施方案中,组合物基本上不含乳源性组分。在一些实施方案中,至少一种活微生物种群在约25℃的温度下持续至少30天保持至少50%的活力。在一些实施方案中,组合物为包含至少10^6CFU的至少一种活微生物种群的单位剂型,其中至少50%的单位剂量在约25℃下持续至少5天是稳定的。在一些实施方案中,至少一种活微生物种群在组合物中在室温下持续至少30天保持至少50%的活力。在一些实施方案中,至少一种活微生物种群在组合物中在室温下持续至少5天保持至少80%的活力。在一些实施方案中,至少一种活微生物种群在组合物中在室温下持续至少5天保持至少90%的活力。在一些实施方案中,在第1天与第5天之间微生物种群的活力降低小于0.05%。
在一些方面,本公开提供了一种包含至少一种活微生物种群的组合物,其中组合物包含不含乳制品的冷冻保护剂,其中至少一种活微生物种群在组合物中在室温下持续至少5天保持至少50%的活力。
在一些实施方案中,至少一种活微生物种群包括嗜粘蛋白阿克曼菌、青春双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、拜氏梭菌、丁酸梭菌、吲哚梭菌、霍氏真杆菌或其组合。在一些实施方案中,至少一种活微生物种群包含与嗜粘蛋白阿克曼菌、青春双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、拜氏梭菌、丁酸梭菌、吲哚梭菌或霍氏真杆菌的rRNA序列包含至少85%序列同一性的rRNA序列。在一些实施方案中,组合物基本上不含动物产品。在一些实施方案中,组合物基本上不含乳源性组分。在一些实施方案中,至少一种活微生物种群在约25℃的温度下持续至少30天保持至少50%的活力。在一些实施方案中,组合物为包含至少10^6CFU的至少一种活微生物种群的单位剂型,其中至少50%的单位剂量在约25℃下持续至少5天是稳定的。在一些实施方案中,至少一种活微生物种群在组合物中在室温下持续至少30天保持至少50%的活力。在一些实施方案中,至少一种活微生物种群在组合物中在室温下持续至少5天保持至少80%的活力。在一些实施方案中,至少一种活微生物种群在组合物中在室温下持续至少5天保持至少90%的活力。在一些实施方案中,在第1天与第5天之间微生物种群的活力降低小于0.05%。
在一些方面,本公开提供了一种治疗有需要的受试者的肠道导向病症的方法,所述方法包括:(a)提供包含至少一种活微生物种群的组合物,其中组合物包含不含动物产品的冷冻保护剂,其中至少一种活微生物种群在组合物中在室温下持续至少5天保持至少50%的活力;以及(b)向受试者施用组合物。
在一些实施方案中,组合物作为丸剂、胶囊或片剂施用。在一些实施方案中,丸剂、胶囊或片剂是肠溶包衣的,其中丸剂、胶囊或片剂口服施用,其中丸剂、胶囊或片剂在受试者的小肠中崩解以释放其内容物。在一些实施方案中,肠道导向病症是腹泻、胃炎、肠道炎症、克罗恩病、肠易激综合征、炎症性肠病或生态失调。在一些实施方案中,肠道导向病症是选自由以下组成的组的生态失调的合并症:肝病、肾病、肥胖症、糖尿病、心血管疾病、过敏性疾病、类风湿性关节炎、神经系统病症和癌症。
在一些方面,本公开提供了一种治疗有需要的受试者的肠道导向病症的方法,所述方法包括:(a)提供包含至少一种活微生物种群的组合物,其中组合物包含不含乳制品的冷冻保护剂,其中至少一种活微生物种群在组合物中在室温下经至少5天保持至少50%的活力;以及(b)向受试者施用组合物。
在一些实施方案中,组合物作为丸剂、胶囊或片剂施用。在一些实施方案中,丸剂、胶囊或片剂是肠溶包衣的,其中丸剂、胶囊或片剂口服施用,其中丸剂、胶囊或片剂在受试者的小肠中崩解以释放其内容物。在一些实施方案中,肠道导向病症是腹泻、胃炎、肠道炎症、克罗恩病、肠易激综合征、炎症性肠病或生态失调。在一些实施方案中,肠道导向病症是选自由以下组成的组的生态失调的合并症:肝病、肾病、肥胖症、糖尿病、心血管疾病、过敏性疾病、类风湿性关节炎、神经系统病症和癌症。
附图说明
图1示出本公开的例示性组合物随时间推移的比较性活力。
图2A示出相对于包含脱脂奶的冷冻保护剂,当在乳酸盐-海藻糖冷冻保护剂的存在下冷冻干燥时微生物组合物经42天时段的活力百分比。
图2B提供了用于生成图2A的归一化数据。
图3示出当用各种冷冻保护剂进行测试时,微生物组合物在室温下数天的相对活力的比较性研究。
具体实施方式
I.综述
已经提出了各种治疗方法来管理肠道相关病症,包括例如改变膳食、减轻压力、服用药物以及补充剂(诸如益生菌)。在一些情况下,已经提出通过调整肠道内微生物种群的构成来治疗或调节此类病症的强度。例如,利福昔明(Xifaxin)是被出售用于治疗IBS的抗生素药物,其选择性地靶向肠道中的某些不期望细菌,旨在恢复细菌的健康平衡。相反地,已提出通过施用益生菌(期望细菌)、合生元(期望细菌和细菌种群的食品来源)或药用益生菌(pharmabiotics)(包含益生元和益生菌的药物)来补充肠道中的期望微生物种群的其他方法。这些方法中的每一种都被建议通过直接施用“好细菌”、促进“好细菌”的扩增或减少竞争微生物种群的大小来增加位于肠道的“好细菌”的多样性、量或活性。治疗方法寻求在肠道中建立的优化的多样化微生物种群被认为减少炎症并促进肠道健康。尽管已经提出了此类治疗方法,但在其实施方面仍然存在巨大挑战。本公开解决了这些和许多其他需要。
如说明书和权利要求书中所使用的,单数形式“一个(a)”,“一种(an)”和“所述(the)”可以包括复数个指代物,除非上下文另外明确指出。例如,术语“一个样品”包括多个样品,包括其混合物。
术语“微生物(microbes)”和“微生物(microorganisms)”在本文中可以互换使用并且可以指细菌、古细菌、真核生物(例如原生动物、真菌、酵母)和病毒,包括细菌病毒(即噬菌体)。
术语“微生物组(microbiome)”、“微生物群(microbiota)”和“微生物菌库(microbial habitat)”在本文中可以互换使用并且可以指生活在受试者身体上或身体内的微生物的生态群落。微生物组可以由共生、共栖和/或病原微生物组成。微生物组可以存在于受试者的许多(如果不是大多数)部分上或内。微生物组的栖息地的一些非限制性实例可以包括:体表、体腔、体液、肠道、结肠、皮肤表面和毛孔、阴道腔、脐带区域、结膜区域、肠区域、胃、鼻腔和鼻道、胃肠道、泌尿生殖道、唾液、粘液和粪便。
如本文所用,术语“益生元”可以是指可以影响宿主中的微生物的生长和/或活性的化学品和/或成分(例如,可以允许微生物组的组成和/或活性的特定变化)的通用术语。益生元可以为宿主带来健康益处。益生元可以被选择性地发酵,例如在结肠中。益生元的一些非限制性实例可以包括:复合碳水化合物、复合糖、抗性糊精、抗性淀粉、氨基酸、肽、营养化合物、生物素、聚右旋糖、低聚果糖(FOS)、低聚半乳糖(GOS)、菊粉、木质素、车前草、几丁质、壳聚糖、树胶(例如瓜尔胶)、高直链淀粉玉米淀粉(HAS)、纤维素、β-葡聚糖、半纤维素、乳果糖、低聚甘露糖、低聚甘露聚糖(MOS)、富含低聚果糖的菊粉、低聚果糖、低聚右旋糖、塔格糖、反式低聚半乳糖、果胶、抗性淀粉以及低聚木糖(XOS)。益生元可以在食品(例如金合欢胶、瓜尔豆种子、糙米、米糠、大麦壳、菊苣根、菊芋、蒲公英嫩叶、大蒜、韭菜、洋葱、芦笋、麦麸、燕麦麸、烤豆、全麦面粉、香蕉)和母乳中找到。益生元也可以其他形式施用(例如胶囊或膳食补充剂)。
如本文所用,术语“益生菌”可以指一种或多种微生物,当适当施用时,其可为宿主或受试者带来健康益处。益生菌的一些非限制性实例包括:嗜粘蛋白阿克曼菌、粪厌氧棒杆菌(Anaerostipes caccae)、青春双歧杆菌、两歧双歧杆菌(Bifidobacterium bifidum)、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、溶纤维丁酸弧菌(Butyrivibrio fibrisolvens)、丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutylicum)、嗜氨基梭菌(Clostridium aminophilum)、拜氏梭菌、丁酸梭菌、大肠梭状芽胞杆菌(Clostridium colinum)、吲哚梭菌、解黄酮梭菌(Clostridiumorbiscindens)、屎肠球菌(Enterococcus faecium)、霍氏真杆菌、直肠真杆菌(Eubacterium rectale)、普拉梭菌、产琥珀酸丝状杆菌(Fibrobacter succinogenes)、嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)、短乳杆菌(Lactobacillus brevis)、保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus)、干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)、高加索乳杆菌(Lactobacillus caucasicus)、发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)、瑞士乳杆菌(Lactobacillus helveticus)、乳酸乳杆菌(Lactobacillus lactis)、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)、鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)、吉氏颤螺菌(Oscillospira guilliermondii)、盲肠罗斯氏菌(Roseburia cecicola)、食葡糖罗斯氏菌(Roseburia inulinivorans)、生黄瘤胃球菌(Ruminococcus flavefaciens)、活泼瘤胃球菌(Ruminococcus gnavus)、卵形瘤胃球菌(Ruminococcus obeum)、乳脂链球菌(Streptococcus cremoris)、屎链球菌(Streptococcus faecium)、婴儿链球菌(Streptococcus infantis)、变异链球菌(Streptococcus mutans)、嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)、粪厌氧棒形菌(Anaerofustis stercorihominis)、产丁酸盐菌(Anaerostipes hadrus)、人结肠厌氧棍状菌(Anaerotruncus colihominis)、生孢梭菌(Clostridium sporogenes)、破伤风梭菌(Clostridium tetani)、粪球菌属(Coprococcus)、规则粪球菌(Coprococcus eutactus)、柱状真杆菌(Eubacterium cylindroides)、细长真杆菌(Eubacterium dolichum)、凸腹真杆菌(Eubacterium ventriosum)、粪便罗斯氏菌(Roseburia faeccis)、人罗斯氏菌(Roseburia hominis)、肠道罗斯氏菌(Roseburia intestinalis)以及其任何组合。
术语“个体”和“受试者”可互换使用,并且可以包括哺乳动物、人、鸟、爬行动物、鱼、两栖动物、节肢动物以及所有其他动物物种。
术语“动物产品”可以指从动物身体的一个或多个部分来源、分离或纯化的组分。动物产品的非限制性实例包括从动物尸体、外壳、骨头、皮肤、组织、肉(meat)、软骨、角、蹄、器官、脂肪、肉(flesh)或血液来源、分离或纯化的组分。动物产品可以包括,例如,肉消化物、肉浸液、心脏提取物、脑提取物、血清、血液或其他血液源性组分、动物源性蛋白质、动物源性免疫球蛋白、鱼胶和凝乳酶。在一些情况下,本文所述的动物产品可以包含从动物身体的一个或多个部分来源、分离或纯化的糖、脂质、蛋白质、碳水化合物、甾醇、核酸、维生素或矿物质。术语“不含动物产品”可以指基本上不含或完全不含动物产品的组合物。
术语“动物副产品”可以指来源于动物的物质。动物副产品的非限制性实例包括乳制品、鸡蛋、蜂蜜以及其部分和衍生物。在一些情况下,动物副产品可以包括通过加工一种或多种动物副产品制备的组合物,包括奶、从动物奶来源或分离的化合物、蛋、从蛋来源或分离的组合物、蜂蜜以及其他动物副产品。在一些情况下,本文所述的动物副产品可以包括从动物来源获得的糖、脂质、蛋白质、碳水化合物、甾醇、核酸、维生素或矿物质。术语“不含动物副产品”可以指基本上不含或完全不含动物副产品的组合物。
如本文所述,被认为是动物产品或动物副产品的蛋白质可以包含来自多细胞非植物和非酵母真核生物的蛋白质或蛋白质组分。在一些情况下,动物蛋白和动物蛋白组分可以与非动物蛋白区分开来,例如,可获自植物诸如大豆或低等真核生物诸如酵母的小多肽和寡肽(通常长约10-30个氨基酸)。
术语“动物源性”可以指源自动物来源的组分或成分。它可以包括任何组分,包括从非人动物(无论是活的还是死的)来源、提取或分离的中间物或衍生物。动物源性可以包括动物产品和动物副产品。术语“不含动物源性组分”可以指基本上不含或完全不含动物源性组分的组合物。
在一些情况下,本文所述的组合物可以不含或基本上不含动物产品、动物副产品、动物源性组分或其组合。在一些情况下,本文所述的组合物可以在没有任何动物产品、动物副产品、动物源性组分或其组合的情况下进行培养和加工。在一些情况下,可以进行这样的过程,使得没有动物产品或其衍生物被引入到组合物中。在此类情况下,试剂诸如溶剂、冻干试剂、缓冲剂、混合物、干燥剂、冷冻保护剂和其他接触组合物的产品可以不含或基本上不含动物产品。在一些情况下,可以进行这样的过程,使得没有动物副产品或其衍生物被引入到组合物中。在此类情况下,试剂诸如溶剂、冻干试剂、缓冲剂、混合物、干燥剂、冷冻保护剂和其他接触组合物的产品可以不含或基本上不含动物副产品。在一些情况下,可以进行这样的过程,使得没有动物源性组分或其衍生物被引入到组合物中。在此类情况下,试剂诸如溶剂、冻干试剂、缓冲剂、混合物、干燥剂、冷冻保护剂和其他接触组合物的产品可以不含或基本上不含动物源性组分。
在一些情况下,基本上不含动物产品可以具有少于约1%、约0.9%、约0.8%、约0.7%、约0.6%、约0.5%、约0.4%、约0.3%、约0.2%、约0.1%、约0.09%、约0.08%、约0.07%、约0.06%、约0.05%、约0.04%、约0.03%、约0.02%、约0.01%、约0.009%、约0.008%、约0.007%、约0.006%、约0.005%、约0.004%、约0.003%、约0.002%、约0.001%、约0.0009%、约0.0008%、约0.0007%、约0.0006%、约0.0005%、约0.0004%、约0.0003%、约0.0002%或约0.0001%的动物产品(例如,体积重量(weight by volume)、体积比(volume by volume)或重量比(weight by weight))。
在一些情况下,基本上不含动物副产品可以具有少于约1%、约0.9%、约0.8%、约0.7%、约0.6%、约0.5%、约0.4%、约0.3%、约0.2%、约0.1%、约0.09%、约0.08%、约0.07%、约0.06%、约0.05%、约0.04%、约0.03%、约0.02%、约0.01%、约0.009%、约0.008%、约0.007%、约0.006%、约0.005%、约0.004%、约0.003%、约0.002%、约0.001%、约0.0009%、约0.0008%、约0.0007%、约0.0006%、约0.0005%、约0.0004%、约0.0003%、约0.0002%或约0.0001%的动物副产品(例如,体积重量、体积比或重量比)。
在一些情况下,基本上不含动物源性组分可以具有少于约1%、约0.9%、约0.8%、约0.7%、约0.6%、约0.5%、约0.4%、约0.3%、约0.2%、约0.1%、约0.09%、约0.08%、约0.07%、约0.06%、约0.05%、约0.04%、约0.03%、约0.02%、约0.01%、约0.009%、约0.008%、约0.007%、约0.006%、约0.005%、约0.004%、约0.003%、约0.002%、约0.001%、约0.0009%、约0.0008%、约0.0007%、约0.0006%、约0.0005%、约0.0004%、约0.0003%、约0.0002%或约0.0001%的动物源性组分(例如,体积重量、体积比或重量比)。
术语“乳源性”可以指来源于奶的任何产品,包括例如乳蛋白、乳固体、乳清蛋白或乳糖类(例如,乳糖)。术语“不含乳制品”可以指不含或基本上不含乳源性组分的任何产品或组合物。
在一些情况下,基本上不含乳源性组分可以具有少于约1%、约0.9%、约0.8%、约0.7%、约0.6%、约0.5%、约0.4%、约0.3%、约0.2%、约0.1%、约0.09%、约0.08%、约0.07%、约0.06%、约0.05%、约0.04%、约0.03%、约0.02%、约0.01%、约0.009%、约0.008%、约0.007%、约0.006%、约0.005%、约0.004%、约0.003%、约0.002%、约0.001%、约0.0009%、约0.0008%、约0.0007%、约0.0006%、约0.0005%、约0.0004%、约0.0003%、约0.0002%或约0.0001%的乳源性组分(例如,体积重量、体积比或重量比)。在一些情况下,本文所述的组合物可以不含或基本上不含乳源性组分。在一些情况下,本文所述的组合物可以在没有任何乳源性组分的情况下生长和加工。在一些情况下,可以进行这样的过程,使得没有乳源性组分或其衍生物被引入到组合物中。在此类情况下,试剂诸如溶剂、冻干试剂、缓冲剂、混合物、干燥剂、冷冻保护剂和其他接触组合物的产品可以不含或基本上不含乳源性组分。
在一些情况下,本公开的组合物在可以例如不含动物产品且不含乳制品,或不含动物产品、不含动物副产品且不含乳制品的意义上可以是纯素组合物。
在一些情况下,本公开的组合物可以基本上不含动物产品但可能并非不含乳制品。
在一些情况下,本公开的组合物可以不含乳制品,但可包含动物产品。
术语“肠道导向病症(gut-oriented disorder)”可以指与影响肠道或肠的潜在病症直接或间接相关的任何病症。肠道导向病症的非限制性实例包括腹泻、肠道炎症、克罗恩病、肠易激综合征(IBS)、炎症性肠病(IBD)、生态失调、胃炎、生态失调相关病症,以及其合并症。
II.概述
个体的身体内部和身体上可能存在驻留的数以万亿计的微生物。仅肠(或肠道)就构成了大量和多样性的微生物。这些微生物可以属于多种类别,包括例如,拟杆菌属(Bacteroides)、梭菌属(Clostridium)、粪杆菌属(Faecalibacterium)、真杆菌属(Eubacterium)、瘤胃球菌属(Ruminococcus)、消化球菌属(Peptococcus)、消化链球菌属(Peptostreptococcus)和双歧杆菌属(Bifidobacterium)。不同的微生物可以促进消化过程,和/或可以促进个体的整体健康,例如,通过提高免疫力、丰富营养物质吸收、将pH和其他肠道环境条件保持在最佳水平,或甚至丰富精神健康。
肠道中这些微生物种群的失衡可导致这些健康途径中的任何一种或多种出现故障,并可能影响个体的整体幸福感。这种失衡,有时被称为“生态失调”,可由膳食变化、荷尔蒙变化、药物副作用、压力或焦虑,或甚至遗传和/或基因因素引起。
虽然生态失调可通过相对表面的健康指标,例如排便质量和频率的变化、胀气、腹胀或腹部不适来表征,但肠道生态失调也可能与更严重的病理状况相关。生态失调相关病症或生态失调的合并症可以包括,例如,肝病(诸如非酒精性脂肪性肝炎(“NASH”)或非酒精性脂肪肝病(“NAFLD”))、肾病、肥胖症、糖尿病、心血管疾病、过敏性疾病、类风湿性关节炎、神经系统病症和癌症。
肠道相关病症或其合并症的非限制性实例可以包括炎症和其他病状、2型糖尿病(T2DM)、前驱糖尿病、早产、慢性疲劳综合征、皮肤病状诸如痤疮、过敏症、自闭症、哮喘、抑郁症、高血压、肠易激综合征、代谢综合征、肥胖症、乳糖不耐症、鹅口疮、溃疡性结肠炎、药物代谢、阴道病、特应性皮炎、银屑病、I型糖尿病(T1DM)、多发性硬化症、神经系统病症诸如帕金森病、艰难梭菌感染、炎症性肠病、克罗恩病、心脏病、糖尿病足溃疡、菌血症、婴儿肠绞痛、癌症、囊性纤维化、多发性硬化症、尿路感染、放射性肠病、药物代谢、龋齿和口臭。
在一些情况下,肠道相关病症是糖尿病,例如II型糖尿病。在一些情况下,肠道相关病症是肠易激综合征。在一些情况下,肠道相关病症是炎症性肠病。在一些情况下,肠道相关病症是克罗恩病。
在一些情况下,受试者患有肠道相关病症(例如,IBS、IBD和/或糖尿病)并且还患有食物过敏。
在一些情况下,受试者患有肠道相关病症(例如,IBS、IBD和/或糖尿病)并且是乳糖不耐受的。
炎症性肠道病症可以包括肠易激综合征(IBS)和炎症性肠病(IBD)。肠易激综合征(IBS)可以是痛苦且有时使人虚弱的病症,基于其症状,分为四种亚型之一-IBS-C(便秘为主)、IBS-D(腹泻为主)、IBS-M(混合型IBS-便秘和腹泻)以及IBS-U(不明确的IBS)。基于罗马IV标准,所有IBS形式的常见症状可以包括与排便相关的疼痛、大便频率的变化以及大便外观的变化。
炎症性肠病(IBD)可涉及全部或部分消化道的慢性炎症。IBD可导致溃疡性结肠炎和/或克罗恩病。IBD可以是痛苦并使人虚弱的,并且有时可能导致危及生命的并发症。可以存在多种可促进病症的发病机制和严重程度的免疫、微生物、环境、营养和遗传因素。
肠道导向病症,诸如IBS或IBD可因对膳食组分的敏感性增加而显著和/或加重。例如,那些患有IBS和/或IBD的人也可患有食物组分不耐受,诸如乳糖不耐症,这可与潜在病状相关,或可使病状加重,例如通过引起另外的腹部剧痛。
可通过施用微生物组合物来治疗、改善或减轻患病的那些人的诸如本文所公开的那些的肠道导向病症,所述微生物组合物可以在肠道中恢复、重新繁殖或补充有益微生物菌株。此类组合物的施用可以去除和/或防止肠道中不利或引起问题的微生物的生长,或这些的组合。例如,与正常个体相比,IBS患者肠道中的乳杆菌属和双歧杆菌属(也称为乳酸菌)物种的数量可减少。IBS患者肠道中这些菌株的缺乏可导致在数量增加时可能对肠道产生不利影响的其他微生物菌株的增殖。
由于乳酸菌浓度高,依靠食用酸奶、奶酪和其他发酵乳制品作为肠道导向病症(例如IBS、IBD、肠道生态失调)的修复性治疗已成为普遍做法。然而,对这些患病群体来说,食用基于乳制品的产品可能会带来问题;因为他们可能通常有乳糖不耐症或其他食物耐受性问题。
在炎症性肠道病症(例如IBS、IBD)的情况下,基于乳制品的成分或产品可充当刺激物。对于患有这些病症或乳糖不耐受(通常与IBD、IBS相关)的人们,含乳制品产品的使用可能导致病状加重。
本文所述的组合物、工艺和方法涉及提供用于治疗、改善或减轻肠道生态失调和其他病状而不通过包括潜在的导致问题的组分而使病状复杂化的微生物组合物。此外,这些方法、组合物和工艺还可以提供另外的益处,包括,例如,改善的微生物活力保持、简化的给药、更长的保质期和增强的受试者耐受性。
另一个挑战可存在于能够向受试者的肠道递送足量的活微生物,并且在一些情况下,能够通过常规商业途径为那些受试者生产和供应活微生物组合物。因此,这样的组合物能够保持微生物的足够活力直到将组合物施用于个体可能是非常重要的。例如,在一些情况下,可期望以尽可能少的剂量施用有效量的微生物组合物。在一些情况下,可期望施用有效量的微生物组合物,而不引入与那些组合物相关的过量辅助材料,例如可能存在耐受性问题的材料。因此,确保组合物从它们被制备到它们被施用的时间(保质期)保持最佳活力可能是非常重要的。通常,这些组合物的活力可以通过在冷藏或冷冻条件下储存和提供此类产品以供销售来保持。这可带来额外的包装、运输和储存成本,并且还可能限制这些产品的食用日期,因为随着时间的推移和暴露于环境条件下,微生物的活力往往可能会降低。所施用的组合物中微生物活力的降低可对组合物在食用时的功效产生不利影响,并且可能需要向已经脆弱或受损的系统施用更高的剂量。因此,提供在患病个体食用或施用时具有更大功效的稳定的活组合物可以是有利的。
本公开提供了用于通过施用包含稳定的活微生物的组合物来治疗、改善或减轻肠道导向病症的方法和组合物。在一些情况下,所述方法和组合物可以不含或基本上不含动物产品、动物副产品、乳源性组分、动物源性组分或其组合。所述方法和组合物随着时间的推移和/或在非冷藏温度例如大于4℃下储存时可以具有更大的稳定性。
III.改善的组合物和方法
A.去除有问题的组分
本文描述了组合物、制备此类组合物的方法,以及此类组合物在治疗、改善或减轻受试者的健康障碍中的用途。例如,提供了可基本上缺乏可能在受试者中导致另外的问题或加重病状的组分的微生物组合物。具体地,本公开的一个方面涉及这样的组合物,其可以在没有-或被加工以去除-大量可能导致、预期或被合理地认为在不同受试者中导致问题的组分的情况下产生。
举例来说,用于治疗、改善或减轻例如肠道生态失调的微生物组合物的产生通常可在微生物的喂饲、培养或下游加工中利用动物产品、动物副产品、乳源性组分、动物源性组分或其组合。例如,动物源性组分可以用于收获、冷冻保存或配制微生物组合物。此类动物源性组分可包括,例如,动物产品(例如,基于动物的蛋白质提取物或血清),或乳源性组分(例如,奶、乳固体、乳蛋白、乳清蛋白、乳糖等)。
向受试者施用包含动物产品、动物副产品、乳源性组分或其他动物源性组分的微生物组合物可能是存在问题的,例如,如果受试者具有脆弱或受损的肠道系统,例如患有乳糖不耐症、肠道导向病症、IBS或IBD的受试者。
在一些情况下,本公开提供不含或基本上不含动物产品、动物副产品、乳源性组分或其组合的微生物组合物,例如不含或基本上不含动物产品并且不含或基本上不含乳源性组分的微生物组合物。在一些情况下,本公开提供不含或基本上不含动物源性组分的微生物组合物。
在一些情况下,本公开提供了用于产生不含或基本上不含动物产品、动物副产品、乳源性组分或其组合的微生物组合物,例如不含或基本上不含动物产品并且不含或基本上不含乳源性组分的微生物组合物的方法。在一些情况下,本公开提供了用于产生不含或基本上不含动物源性组分的微生物组合物的方法。
在一些情况下,本文提供了用于产生表现出延长的保质期和改善的活力的微生物组合物的方法,其中所述方法不涉及动物产品、动物副产品、乳源性组分、动物源性组分或其组合的使用。例如,如本文所公开的组合物和产生那些组合物的方法可以基本上或完全不含动物产品或不含乳制品。在一些情况下,所述工艺中的一个、多个或所有步骤可以在不含或基本上不含动物产品、动物副产品、乳源性组分、动物源性组分或其组合的情况下进行。
本公开的方法可以包括,例如,培养、收获、冷冻保护、冻干、配制、施用或其组合。在一些情况下,可以在生长培养基中培养选定的微生物。动物产品和动物副产品以及乳源性组分通常可用于微生物生长培养基中。血清、其他血液源性组分、肉浸液、心脏或脑提取物可常规用于微生物培养物的生长,例如,用于拟杆菌属、普氏菌属、梭杆菌属、梭菌属和葡萄球菌属的生长。血清可以用作氯化血红素和其他营养物质的来源,以用于例如细菌培养物、厌氧细菌培养物或哺乳动物细胞培养物的高密度生长。
在一些实施方案中,培养本公开的微生物可以包括用不含动物产品、不含动物副产品、不含乳制品、不含动物源性组分或其组合的培养基进行培养。可以使用的培养基的非限制性实例包括植物源性(例如,基于植物的)生长培养基、酵母源性(例如,基于酵母的)生长培养基和合成培养基(例如,化学成分确定的培养基)。植物源性或酵母源性生长培养基可以包括,例如,基于植物的蛋白胨培养基或基于酵母的蛋白胨培养基,其可以包括植物源性蛋白胨、维生素、葡萄糖、钙盐、镁盐、钾盐以及纤维源。本公开所涵盖的组合物的示例性培养基包含蛋白胨、糖类(例如右旋糖)、植物提取物、微量矿物质和盐(例如,钠盐、钾盐、镁盐、钙盐)以及吐温80。
基于植物或基于酵母的生长培养基可以补充有不含动物产品、不含动物副产品、不含乳制品、不含动物源性组分或其组合的组分,例如一种或多种维生素、矿物质(例如,微量矿物质)、生长因子、碳水化合物(例如、糖)、缓冲剂或盐。在一些实施方案中,基于植物的生长培养基可以补充有不是植物源性但不含动物产品、不含动物副产品、不含乳制品、不含动物源性组分或其组合的组分,例如一种或多种维生素、矿物质(例如,微量矿物质)、生长因子、碳水化合物(例如、糖)、缓冲剂或盐。在一些实施方案中,基于酵母的生长培养基可以补充有不是酵母源性但不含动物产品、不含动物副产品、不含乳制品、不含动物源性组分或其组合的组分,例如一种或多种维生素、矿物质(例如,微量矿物质)、生长因子、碳水化合物(例如、糖)、缓冲剂或盐。
基于酵母的或酵母源性生长培养基可以包含酵母的提取物,所述酵母例如,酵母属物种,诸如酿酒酵母。酵母提取物可以包含,例如,含氮化合物、碳、硫、微量营养物质、维生素B复合物、重要生长因子或其组合。酵母提取物可以是水解酵母提取物(也称为酵母蛋白胨)或自溶酵母提取物。
在一些情况下,培养基可以不含动物源性蛋白胨,其通常可以用作生长培养基中的氮源。常用的蛋白胨是通过在酸中烹煮奶或肉制品,或通过用胰蛋白酶、胃蛋白酶或其他蛋白水解酶对奶或肉进行酶促处理以将蛋白质消化成氨基酸、肽和多肽的混合物而制成的。然而,根据本文所述的工艺和组合物,本文使用的蛋白胨可以不含动物产品、不含动物副产品、不含乳制品、不含动物源性组分或其组合。此类非动物或植物蛋白胨的实例包括,例如,植物和/或酵母源性蛋白胨,诸如HiVegPeptone(s)。不含动物产品、不含动物副产品、不含乳制品、不含动物源性组分或其组合的培养基可以是基于植物的培养基。不含动物产品、不含动物副产品、不含乳制品、不含动物源性组分或其组合的培养基可以是基于酵母的培养基。不含动物产品、不含动物副产品并且不含乳制品的培养基可以是纯素培养基。不含动物产品、不含动物副产品、不含动物源性组分并且不含乳制品的培养基可以是纯素培养基。
根据需要,取决于微生物组合物的量和组合物中微生物的活力,培养过程可以不同的规模进行,例如从约1升规模到数万升以上。培养可以从用微生物物种的初始接种菌接种生长培养基开始。初始接种菌可具有单一微生物物种或微生物物种的组合。可以在例如15分钟至24小时范围内的时间间隔测量培养基的光密度,以确定培养基中微生物的种群或浓度。一旦处于最佳浓度,根据在培养基中生长的菌株和组合物制剂的需要,微生物物种或物种的组合可以被回收、储存或收获。可以在任何生长阶段回收、储存或收获微生物,例如指数生长期早期、指数生长期中期、指数生长期晚期或静止期。
在生长期间或之后,培养的微生物可以储存、收获、储存后收获或收获后储存。如果储存微生物,它可以储存在例如室温、冷藏温度或冷冻温度下。可以使用任何可接受的方法收获微生物。例如,可以将微生物制粒。在一些情况下,可以将微生物重悬于储存介质、配制介质、包含冷冻保护剂的介质或另一介质中。
在一些情况下,可期望以一定剂量向接受组合物的个体提供大量的活微生物。将微生物培养至更高密度的能力可以促进高剂量。例如,通过从培养物中较高浓度的活微生物开始,人们可以减少将所得微生物转化为产品形式的工艺和相关成本,例如纯化、粉化等。
微生物物种的最佳浓度可以在每克组合物101至1018CFU(菌落形成单位)的范围内。收获的每个物种都可以具有被视为对于组合物最佳的独特CFU范围。微生物物种的浓度可以是,例如,每克组合物至少101、至少102、至少103、至少104、至少105、至少106、至少107、至少108、至少109、至少1010、至少1011、至少1012、至少1013、至少1014、至少1015、至少1016、至少1017或至少1018CFU。在值得注意的实例中,浓度可为每克组合物至少108、至少109、至少1010或至少1011CFU。
动物源性组分(例如,动物产品、动物副产品或乳源性组分)也可在其他工艺步骤中掺入微生物组合物中。例如,配制微生物组合物可以包括引入另外的组分以稳定微生物,例如以改善和/或延长制成品中微生物的活力。在收获培养的微生物物种后,可任选地将其从液体微生物组合物转化为干燥的粉末形式,以在更长时段内保存微生物的活力和/或有利于配制成可施用的形式。这种转化可通过多种工艺进行,包括喷雾干燥、冷冻干燥(或冻干)、流化床喷涂或多种其他干燥技术中的任一种。在一些情况下,由于制成品的水分活度显著降低,冷冻干燥过程可以是优选的,以用于在干燥过程中和干燥后保存这些微生物组合物的最大活力。
在冷冻干燥过程中,可将被称为“冷冻保护剂”的组分添加到组合物中以改善冷冻干燥过程中和之后微生物组合物的活力。在冻干过程中可以使用冷冻保护剂来保存和保持蛋白质和膜结构,改善冷冻干燥过程中微生物细胞的存活率,并且保持组合物的稳定性。在这些过程中,脱脂奶或其他乳源性组分可以常规用作冷冻保护剂。然而,在一些情况下,本公开预先制止使用包含乳源性组分、动物产品、动物副产品、动物源性组分或其组合的冷冻保护剂。相反,在本文中可以通过使用不含动物产品、动物副产品、乳源性组分、动物源性组分或其组合的冷冻保护剂来实现冷冻保护。例如,本公开的冷冻保护剂可以包括PVP、纤维素、甲基纤维素、蔗糖、聚乙二醇、海藻糖、乳酸盐、木薯粉、菊粉、糖原、甘油、葡萄糖、乳糖、麦芽糖、Me2SO、甜菜碱、抗坏血酸钠、谷氨酸盐、麦芽糊精、木糖醇或其组合。在一些情况下,使用的冷冻保护剂可包含L-乳酸盐、乳酸的盐、海藻糖或其组合。
诸如乳酸盐和/或海藻糖的冷冻保护剂的浓度可以是,例如,组合物的至少1%、至少2%、至少3%、至少4%、至少5%、至少6%、至少7%、至少8%、至少9%、至少10%、至少11%、至少12%、至少13%、至少14%、至少15%、至少16%、至少17%、至少18%、至少19%、至少20%、至少30%、至少40%或至少50%体积重量(或例如,体积比或重量比),所述浓度被认为适合被富集的菌株。冷冻保护剂可以在冷冻干燥之前的步骤中或冷冻干燥之前或期间的任何步骤中添加。冷冻保护剂的浓度可以是冷冻干燥前的浓度,也可以是冷冻干燥之前、期间或之后的任何步骤的浓度。
在一些实施方案中,乳酸盐的浓度可为组合物的至少1%、至少2%、至少3%、至少4%、至少5%、至少6%、至少7%、至少8%、至少9%、至少10%、至少11%、至少12%、至少13%、至少14%、至少15%、至少16%、至少17%、至少18%、至少19%、至少20%、至少30%、至少40%或至少50%,所述浓度被认为适合被富集的菌株(例如,体积重量、体积比或重量比)。
在一些实施方案中,乳酸盐的浓度可为组合物的最多1%、最多2%、最多3%、最多4%、最多5%、最多6%、最多7%、最多8%、最多9%、最多10%、最多11%、最多12%、最多13%、最多14%、最多15%、最多16%、最多17%、最多18%、最多19%、最多20%、最多30%、最多40%或最多50%,所述浓度被认为适合所富集的菌株(例如,体积重量、体积比或重量比)。
在一些实施方案中,乳酸盐的浓度可为组合物的约1%至约30%、约1%至约25%、约1%至约20%、约1%至约15%、约1%至约10%、约1%至约9%、约1%至约8%、约1%至约7%、约1%至约6%、约1%至约5%、约1%至约4%、约1%至约3%、约1%至约2%、约2%至约30%、约2%至约20%、约2%至约15%、约2%至约10%、约2%至约9%、约2%至约8%、约2%至约7%、约2%至约6%、约2%至约5%、约2%至约4%、约2%至约3%、约3%至约30%、约3%至约25%、约3%至约20%、约3%至约15%、约3%至约10%、约3%至约9%、约3%至约8%、约3%至约7%、约3%至约6%、约3%至约5%、约3%至约4%、约5%至约30%、约5%至约25%、约5%至约20%、约5%至约15%、约5%至约10%、约5%至约9%、约5%至约8%、约5%至约7%、约5%至约6%、约7%至约30%、约7%至约25%、约7%至约20%、约7%至约15%、约7%至约10%、约10%至约30%、约10%至约25%、约10%至约20%或约10%至约15%,所述浓度被认为适合被富集的菌株(例如,体积重量、体积比或重量比)。
在一些实施方案中,海藻糖的浓度可为组合物的至少1%、至少2%、至少3%、至少4%、至少5%、至少6%、至少7%、至少8%、至少9%、至少10%、至少11%、至少12%、至少13%、至少14%、至少15%、至少16%、至少17%、至少18%、至少19%、至少20%、至少30%、至少40%或至少50%,所述浓度被认为适合被富集的菌株(例如,体积重量、体积比或重量比)。
在一些实施方案中,海藻糖的浓度可为组合物的最多1%、最多2%、最多3%、最多4%、最多5%、最多6%、最多7%、最多8%、最多9%、最多10%、最多11%、最多12%、最多13%、最多14%、最多15%、最多16%、最多17%、最多18%、最多19%、最多20%、最多30%、最多40%或最多50%,所述浓度被认为适合所富集的菌株(例如,体积重量、体积比或重量比)。
在一些实施方案中,海藻糖的浓度可为组合物的约1%至约30%、约1%至约25%、约1%至约20%、约1%至约15%、约1%至约10%、约1%至约9%、约1%至约8%、约1%至约7%、约1%至约6%、约1%至约5%、约1%至约4%、约1%至约3%、约1%至约2%、约2%至约30%、约2%至约20%、约2%至约15%、约2%至约10%、约2%至约9%、约2%至约8%、约2%至约7%、约2%至约6%、约2%至约5%、约2%至约4%、约2%至约3%、约3%至约30%、约3%至约25%、约3%至约20%、约3%至约15%、约3%至约10%、约3%至约9%、约3%至约8%、约3%至约7%、约3%至约6%、约3%至约5%、约3%至约4%、约5%至约30%、约5%至约25%、约5%至约20%、约5%至约15%、约5%至约10%、约5%至约9%、约5%至约8%、约5%至约7%、约5%至约6%、约7%至约30%、约7%至约25%、约7%至约20%、约7%至约15%、约7%至约10%、约10%至约30%、约10%至约25%、约10%至约20%或约10%至约15%,所述浓度被认为适合被富集的菌株(例如,体积重量、体积比或重量比)。
乳酸的盐的实例包括但不限于乳酸钙、乳酸钠、乳酸钾和乳酸铵。
在一些实施方案中,干燥剂用于产生更干燥的环境。干燥剂可在微生物冻干成细粉形式后添加。常用的干燥剂包括粘土、硅胶和硫酸钙。干燥剂可直接或间接添加到粉末状微生物组合物中。在一些实施方案中,干燥剂放置在小囊或小袋中或通过膜与干燥的粉末状微生物组合物隔开。
本公开的微生物可以配制成可施用形式,例如,在培养、收获、冷冻保护或其组合之后。在一些情况下,可施用形式可以适于口服施用,并且在一些情况下,可施用形式可以是无需进一步改进即可施用的形式。在一些情况下,可以在施用前进行进一步改进。例如,进一步改进可以包括研磨、溶解、润湿、混合、加热、冷却、冷冻、解冻、添加到食物中、其他改进,或其任何组合。
在一些情况下,培养、收获、冷冻保护、冻干和配制的每个步骤和所有中间步骤可以在不含或基本上不含动物产品、动物副产品、乳源性组分、动物源性组分或其组合的情况下进行。在一些情况下,培养、收获、冷冻保护、冻干和配制的子集可以在不含或基本上不含动物产品、动物副产品、乳源性组分、动物源性组分或其组合的情况下进行。
本文所述的工艺可应用于一种或多种微生物或微生物种群,所述微生物或微生物种群被产生以单独或与其他微生物种群组合地用于本文所述的组合物中。
本文提供了微生物组合物,以及产生用于治疗、改善或减轻健康障碍的微生物组合物的方法,其中进行一个或多个加工步骤以便产生可以不含或基本上不含某一组分(例如,动物产品、动物副产品、乳源性组分、动物源性组分或其组合)的组合物。
基本上不含或基本不含某一组分(例如,动物产品、动物副产品、乳源性组分或动物源性组分)可以指组合物可以具有,例如,按组合物的重量或体积计少于约5%、少于约4%、少于约3%、少于约2%、少于约1%、少于约0.5%、少于约0.1%、少于约0.05%、少于约0.01%、少于约0.009%、少于约0.008%、少于约0.007%、少于约0.006%、少于约0.005%、少于约0.004%、少于约0.003%、少于约0.002%、少于约0.001%、少于约0.0009%、少于约0.0008%、少于约0.0007%、少于约0.0006%、少于约0.0005%、少于约0.0004%、少于约0.0003%、少于约0.0002%、少于约0.0001%或甚至更少的所述组分(例如,体积重量,或体积比,或重量比)。在一些情况下,微生物组合物可不含所述组分。在一些情况下,所述组分可以是不可检测或不可追踪的。
在一些实施方案中,本文提供了微生物组合物,以及产生用于治疗、改善或减轻健康障碍的微生物组合物的方法,其中进行一个或多个加工步骤以便产生可以不含或基本上不含动物产品的组合物。
基本上不含或基本不含动物产品可以指组合物可以具有,例如,按重量或体积计少于5%的动物产品,或优选地按组合物的重量或体积计少于1%、少于0.5%、少于0.1%、少于0.05%、少于0.01%、少于0.009%、少于0.008%、少于0.007%、少于0.006%、少于0.005%、少于0.004%、少于0.003%、少于0.002%、少于0.001%、少于0.0009%、少于0.0008%、少于0.0007%、少于0.0006%、少于0.0005%、少于0.0004%、少于0.0003%、少于0.0002%或少于0.0001%,或甚至更少的动物产品(例如,体积重量、体积比或重量比)。在一些情况下,微生物组合物可不含动物产品。在一些情况下,动物产品可以是不可检测或不可追踪的。
本文还提供了微生物组合物,以及产生用于治疗、改善或减轻健康障碍的微生物组合物的方法,其中进行一个或多个加工步骤以便产生可以不含或基本上不含动物副产品的组合物。
基本上不含或基本不含动物副产品可以指组合物可以具有,例如,按重量或体积计少于5%的动物副产品,或优选地按组合物的重量或体积计少于1%、少于0.5%、少于0.1%、少于0.05%、少于0.01%、少于0.009%、少于0.008%、少于0.007%、少于0.006%、少于0.005%、少于0.004%、少于0.003%、少于0.002%、少于0.001%、少于0.0009%、少于0.0008%、少于0.0007%、少于0.0006%、少于0.0005%、少于0.0004%、少于0.0003%、少于0.0002%或少于0.0001%,或甚至更少的动物副产品(例如,体积重量、体积比或重量比)。在一些情况下,微生物组合物可不含动物副产品。在一些情况下,动物副产品可以是不可检测或不可追踪的。
本文还提供了微生物组合物,以及产生用于治疗、改善或减轻健康障碍的微生物组合物的方法,其中进行一个或多个加工步骤以便产生可以不含或基本上不含乳源性组分的组合物。
基本上不含或基本不含乳源性组分可以指组合物可以具有,例如,按重量或体积计少于5%的乳源性组分,或优选地按组合物的重量或体积计少于1%、少于0.5%、少于0.1%、少于0.05%、少于0.01%、少于0.009%、少于0.008%、少于0.007%、少于0.006%、少于0.005%、少于0.004%、少于0.003%、少于0.002%、少于0.001%、少于0.0009%、少于0.0008%、少于0.0007%、少于0.0006%、少于0.0005%、少于0.0004%、少于0.0003%、少于0.0002%或少于0.0001%,或甚至更少的乳源性组分(例如,体积重量、体积比或重量比)。在一些情况下,微生物组合物可不含乳源性组分。在一些情况下,乳源性组分可以是不可检测或不可追踪的。本文还提供了微生物组合物,以及产生用于治疗、改善或减轻健康障碍的微生物组合物的方法,其中进行一个或多个加工步骤以便产生可以不含或基本上不含动物产品和乳源性组分的组合物。
基本上不含动物产品和乳源性组分可以指组合物可以具有,例如,按重量或体积计少于5%的动物产品和乳源性组分,优选地按组合物的重量或体积计少于1%、少于0.5%、少于0.1%、少于0.05%、少于0.01%、少于0.009%、少于0.008%、少于0.007%、少于0.006%、少于0.005%、少于0.004%、少于0.003%、少于0.002%、少于0.001%、少于0.0009%、少于0.0008%、少于0.0007%、少于0.0006%、少于0.0005%、少于0.0004%、少于0.0003%、少于0.0002%或少于0.0001%,或甚至更少的动物产品和乳源性组分(例如,体积重量、体积比或重量比)。在一些情况下,微生物组合物可不含动物产品和乳源性组分。在一些情况下,动物产品和乳源性组分可以是不可检测或不可追踪的。
本文还提供了微生物组合物,以及产生用于治疗、改善或减轻健康障碍的微生物组合物的方法,其中进行一个或多个加工步骤以便产生可以不含或基本上不含动物产品和动物副产品的组合物。
基本上不含动物产品和动物副产品可以指组合物可以具有,例如,按重量或体积计少于5%的动物产品和动物副产品,优选地按组合物的重量或体积计少于1%、少于0.5%、少于0.1%、少于0.05%、少于0.01%、少于0.009%、少于0.008%、少于0.007%、少于0.006%、少于0.005%、少于0.004%、少于0.003%、少于0.002%、少于0.001%、少于0.0009%、少于0.0008%、少于0.0007%、少于0.0006%、少于0.0005%、少于0.0004%、少于0.0003%、少于0.0002%或少于0.0001%,或甚至更少的动物产品和动物副产品(例如,体积重量、体积比或重量比)。在一些情况下,微生物组合物可不含动物产品和动物副产品。在一些情况下,动物产品和动物副产品可以是不可检测或不可追踪的。
本文还提供了微生物组合物,以及产生用于治疗、改善或减轻健康障碍的微生物组合物的方法,其中进行一个或多个加工步骤以便产生可以不含或基本上不含动物副产品和乳源性组分的组合物。
基本上不含动物副产品和乳源性组分可以指组合物可以具有,例如,按重量或体积计少于5%的动物副产品和乳源性组分,优选地按组合物的重量或体积计少于1%、少于0.5%、少于0.1%、少于0.05%、少于0.01%、少于0.009%、少于0.008%、少于0.007%、少于0.006%、少于0.005%、少于0.004%、少于0.003%、少于0.002%、少于0.001%、少于0.0009%、少于0.0008%、少于0.0007%、少于0.0006%、少于0.0005%、少于0.0004%、少于0.0003%、少于0.0002%或少于0.0001%,或甚至更少的动物副产品和乳源性组分(例如,体积重量、体积比或重量比)。在一些情况下,微生物组合物可不含动物副产品和乳源性组分。在一些情况下,动物副产品和乳源性组分可以是不可检测或不可追踪的。
本文还提供了微生物组合物,以及产生用于治疗、改善或减轻健康障碍的微生物组合物的方法,其中进行一个或多个加工步骤以便产生可以不含或基本上不含动物产品、动物副产品和乳源性组分的组合物。
基本上不含动物产品、动物副产品和乳源性组分可以指组合物可以具有,例如,按重量或体积计少于5%的动物产品、动物副产品和乳源性组分,优选地按组合物的重量或体积计少于1%、少于0.5%、少于0.1%、少于0.05%、少于0.01%、少于0.009%、少于0.008%、少于0.007%、少于0.006%、少于0.005%、少于0.004%、少于0.003%、少于0.002%、少于0.001%、少于0.0009%、少于0.0008%、少于0.0007%、少于0.0006%、少于0.0005%、少于0.0004%、少于0.0003%、少于0.0002%或少于0.0001%,或甚至更少的动物产品、动物副产品和乳源性组分(例如,体积重量、体积比或重量比)。在一些情况下,微生物组合物可不含动物产品、动物副产品和乳源性组分。在一些情况下,动物产品、动物副产品和乳源性组分可以是不可检测或不可追踪的。
本文还提供了微生物组合物,以及产生用于治疗、改善或减轻健康障碍的微生物组合物的方法,其中进行一个或多个加工步骤以便产生可以不含或基本上不含动物源性组分的组合物。
基本上不含动物源性组分可以指组合物可以具有,例如,按重量或体积计少于5%的动物源性组分,优选地按组合物的重量或体积计少于1%、少于0.5%、少于0.1%、少于0.05%、少于0.01%、少于0.009%、少于0.008%、少于0.007%、少于0.006%、少于0.005%、少于0.004%、少于0.003%、少于0.002%、少于0.001%、少于0.0009%、少于0.0008%、少于0.0007%、少于0.0006%、少于0.0005%、少于0.0004%、少于0.0003%、少于0.0002%或少于0.0001%,或甚至更少的动物源性组分(例如,体积重量、体积比或重量比)。在一些情况下,微生物组合物可不含动物源性组分。在一些情况下,动物源性组分可以是不可检测或不可追踪的。
B.改善的组合物稳定性和保质期
在一些情况下,本文提供微生物组合物,并且优选地干粉微生物组合物,其具有增强的特性,例如与其稳定性、可储存性或保质期相关的特性。在一些情况下,组合物可包括不含或基本上不含动物产品、动物副产品、乳源性组分、动物源性组分或其组合的那些组合物。
改善的稳定性和/或更长的保质期可以包括,例如,在某些条件下储存的微生物、目标菌株或微生物组合物随着时间的推移保持活力,例如随着时间的推移保持每单位量度高于给定百分比或浓度的活CFU。改善的稳定性和/或更长的保质期可以包括,例如,在某些条件下储存的微生物、目标菌株或微生物组合物随时间推移的活力损失减少,例如,随时间推移的损失小于活CFU的给定百分比,或随时间推移的损失小于每单位量度的给定CFU。活力可以量化,例如,通过将组合物的连续稀释液涂板在琼脂板上以计算CFU,通过量化ATP(例如,通过荧光素-荧光素酶测定),或通过使用区分活细胞和死细胞的试剂,例如,通过膜完整性(例如,SYTO 9和碘化丙啶)、膜电位(例如,DiOC2(3))或呼吸活性(例如,5-氰基-2,3-二甲苯基氯化四氮唑)。活力可以指,例如,活细胞的数量、活细胞的浓度、活细胞占总细胞的百分比,或计算得到的活细胞的相对百分比,例如相对于加工步骤之前或组合物的储存之前。在一些情况下,微生物组合物可随着时间的推移表现出活力的降低。例如,在微生物组合物被加工成例如干燥的、粉末状的、包封的或以其他方式配制和/或包装的最终使用形式的时间与将微生物组合物提供给消费者,例如装运、放置在商店货架上等,或购买/食用的时间之间,微生物组合物可表现出活力的降低。这种活力的降低可能是由多种因素引起的,包括例如组合物所暴露的环境因素,或组合物中缺乏在截止点(expiry point)后保持微生物生命的生长因子。举例来说,干燥形式的微生物组合物如果暴露于湿气中可能会经历活力降低,这可导致活力随时间降低。同样,干燥的微生物组合物内某些材料的存在可能促进活力随时间降低。
在一些实施方案中,提供包含特定水分含量的微生物组合物,例如少于15%、少于10%、少于9%、少于8%、少于7.5%、少于7.4%、少于7.3%、少于7.2%、少于7.1%、少于7%、少于6.9%、少于6.8%、少于6.7%、少于6.6%、少于6.5%、少于6.4%、少于6.3%、少于6.2%、少于6.1%、少于6%、少于5.9%、少于5.8%、少于5.7%、少于5.6%、少于5.5%、少于5.4%、少于5.3%、少于5.2%、少于5.1%、少于5%、少于4.9%、少于4.8%、少于4.7%、少于4.6%、少于4.5%、少于4.4%、少于4.3%、少于4.2%、少于4.1%、少于4%、少于3.9%、少于3.8%、少于3.7%、少于3.6%、少于3.5%、少于3.4%、少于3.3%、少于3.2%、少于3.1%、少于3%、少于2.9%、少于2.8%、少于2.7%、少于2.6%、少于2.5%、少于2.4%、少于2.3%、少于2.2%、少于2.1%、少于2%、少于1.5%或少于1%的水分含量。在一些实施方案中,水分含量为至少5%、至少4.9%、至少4.8%、至少4.7%、至少4.6%、至少4.5%、至少4.4%、至少4.3%、至少4.2%、至少4.1%、至少4%、至少3.9%、至少3.8%、至少3.7%、至少3.6%、至少3.5%、至少3.4%、至少3.3%、至少3.2%、至少3.1%、至少3%、至少2.9%、至少2.8%、至少2.7%、至少2.6%、至少2.5%、至少2.4%、至少2.3%、至少2.2%、至少2.1%、至少2%、至少1.5%、至少1%、至少0.5%或至少0.1%。在一些实施方案中,本文所述的微生物组合物包含介于1-10%、2-8%、2-6%、2.5-5.8%或2.8-5.6%之间的水分含量。
在一些实施方案中,提供了用于产生特定水分含量的组合物的方法,例如通过冻干。如上文所指出,与其他微生物组合物相比,本文所述的组合物可具有保质期延长的另外优点。
掺入本文的组合物中的微生物的活力可为至少5%、至少10%、至少20%、至少30%、至少40%、至少50%、至少60%、至少70%、至少80%、至少90%、至少95%、至少97%、至少99%、至少99.5%或至少99.5%。此外,组合物中微生物物种的活力可以在组合物的整个保质期内保持稳定,直到可以将其施用于受试者。
在某些微生物组合物的情况下,可期望在一段时间内保持至少设定数量的活细菌(例如,CFU)。例如,在一些情况下,在给定的时间窗口结束时,本文的组合物可以保持每单位量度至少10^5CFU、至少10^6CFU、至少10^7CFU、至少10^8CFU、至少10^9CFU、至少10^10CFU、至少10^11CFU、至少10^12CFU、至少10^13CFU、10^14CFU、至少10^15CFU、至少10^16CFU、至少10^17CFU、至少10^18CFU或更大。
当在特定条件下储存时,如本文所述的组合物可以在给定的时间窗口内在组合物中保留至少给定百分比的活微生物,在一些情况下当在给定条件下储存时在给定的时间窗口内保留至少5%、至少10%、至少15%、至少20%、至少25%、至少30%、至少35%、至少40%、至少45%、至少50%、至少55%、至少60%、至少65%、至少70%、至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少99%、至少99.9%或至少99.95%的活微生物。
当在特定条件下储存时,如本文所述的组合物在给定的时间窗口内可以损失少于给定百分比的组合物中的活微生物,在一些情况下,当在给定条件下储存时在给定的时间窗口内损失少于95%、少于90%、少于85%、少于80%、少于75%、少于70%、少于65%、少于60%、少于55%、少于50%、少于45%、少于40%、少于35%、少于30%、少于25%、少于20%、少于15%、少于10%、少于5%、少于1%、少于0.2%、少于0.15%、少于0.1%、少于0.09%、少于0.08%、少于0.07%、少于0.06%、少于0.05%、少于0.04%、少于0.03%、少于0.02%或少于0.01%的活微生物。
可以配制一些组合物,使得组合物中微生物的活力在至少10天内保持稳定。在一些情况下,组合物中微生物的活力可以在至少10、30、60、90、220、150、180、210、240、270、300、360天或更长时间内保持稳定。在一些情况下,保持的活力可以超过一个或多个时间窗口,所述时间窗口可以是7天至24个月,而在一些情况下,可以是至少一周、至少两周、至少1个月、至少2个月、至少3个月、至少4个月、至少5个月、至少6个月、至少7个月、至少8个月、至少9个月、至少12个月、至少18个月、至少24个月、至少36个月、至少48个月或至少60个月。
当在特定条件下储存时,本公开的组合物、微生物组合物、微生物或目标菌株可以是随时间稳定的。条件可以包括温度条件,例如冷冻、冷或室温。此类条件可包括,例如,在约-80℃或更低、约-20℃或更低、约-4℃或更低、约0℃或更低、约4℃或更低、约10℃或更低,约15℃或更低、约20℃或更低、约25℃或更低、约30℃或更低、约35℃或更低、或约37℃或更低的温度下储存。
在一些情况下,当在大于约-80℃、大于约-20℃、大于约-4℃、大于约0℃、大于约4℃、大于约10℃、大于约15℃、大于约20℃、大于约25℃、大于约30℃、大于约35℃或大于约37℃的温度下储存时,本公开的组合物随着时间的推移可以是稳定的。
在一些情况下,当在约-80℃至37℃、-80℃至35℃、-80℃至30℃、-80℃至25℃、-80℃至20℃、-80℃至15℃、-80℃至10℃、-80℃至4℃、-80℃至0℃、-80℃至-4℃、-80℃至-20℃、-20℃至37℃、-20℃至35℃、-20℃至30℃、-20℃至25℃、-20℃至20℃、-20℃至15℃、-20℃至10℃、-20℃至4℃、-20℃至0℃、-20℃至-4℃、-4℃至37℃、-4℃至35℃、-4℃至30℃、-4℃至25℃、-4℃至20℃、-4℃至15℃、-4℃至10℃、-4℃至4℃、-4℃至0℃、0℃至37℃、0℃至35℃、0℃至30℃、0℃至25℃、0℃至20℃、0℃至15℃、0℃至10℃、0℃至4℃、4℃至37℃、4℃至35℃、4℃至30℃、4℃至25℃、4℃至20℃、4℃至15℃、4℃至10℃、10℃至37℃、10℃至35℃、10℃至30℃、10℃至25℃、10℃至20℃、10℃至15℃、15℃至37℃、15℃至35℃、15℃至30℃、15℃至25℃、15℃至20℃、20℃至37℃、20℃至35℃、20℃至30℃、20℃至25℃、25℃至37℃、25℃至35℃、25℃至30℃、30℃至37℃、30℃至35℃或35℃至37℃的温度下储存时,本公开的组合物随着时间的推移可以是稳定的。
例如,在一些情况下,这些组合物的储存温度可为约-80℃、约-20℃、约-4℃、约0℃、约1℃、约2℃、约3℃、约4℃、约5℃、约6℃、约7℃、约8℃、约9℃、约10℃、约12℃、约14℃、约16℃、约20℃、约22℃或约25℃。
在一些情况下,可以通过从用于产生干燥微生物组合物的生产过程中去除某些材料来实现改善的活力、稳定性或保质期。在一些情况下,从微生物组合物的加工中去除或减少动物产品、动物副产品、乳源性组分、动物源性组分或其组合可以改善本文提供的微生物组合物的活力、稳定性或保质期,例如去除或减少生长培养基中的动物产品或冷冻保护剂中的脱脂奶。例如,使用不含或基本上不含动物产品的生长培养基可以改善本文提供的微生物组合物的活力、稳定性或保质期。在一些情况下,不含乳制品或基本上不含乳源性组分的冷冻保护剂的使用可以提高本文所述的微生物菌株的干粉制剂的保质期。
IV.治疗、改善或减轻健康状况的方法
本公开提供了一种用于向受试者施用组合物的方法。改变受试者体内微生物组的组成可具有期望的健康后果。本公开的组合物可以作为治疗剂和/或化妆品施用,以用于治疗、改善或减轻健康状况。被设计用于改变宿主微生物组的组合物可导致患者症状的减轻、疾病的预防和/或疾病或健康状况的治疗。
本公开提供用于将受试者的微生物菌库恢复到健康状态的方法。所述方法可以包括微生物组校正和/或调整,包括例如施用有益微生物、重新补充天然微生物、去除病原微生物、施用益生元、施用微生物组存活所必需的生长因子,或其组合。在一些实施方案中,所述方法还可包括施用抗微生物剂,诸如抗生素。
在一些情况下,如本文所述的组合物可以用于治疗、改善或减轻如本文所述的肠道健康状况或肠道导向病症。在此类情况下,组合物可以不含动物产品、不含动物副产品、不含乳制品、不含动物源性组分、基本上不含动物产品、基本上不含动物副产品、基本上不含乳源性组分、基本上不含动物源性组分,或其组合。
在一些情况下,与包含乳源性组分的组合物相比,具有健康状况的受试者可以更好地耐受不含乳制品或基本上不含乳源性组分的组合物。在一些情况下,与包含动物产品的组合物相比,具有健康状况的受试者可以更好地耐受不含动物产品或基本上不含动物产品的组合物。在一些情况下,与包含动物副产品的组合物相比,具有健康状况的受试者可以更好地耐受不含动物副产品或基本上不含动物副产品的组合物。在一些情况下,与包含动物源性组分的组合物相比,具有健康状况的受试者可以更好地耐受不含或基本上不含动物源性组分的组合物。
在一些情况下,与包含乳源性组分的组合物相比,具有肠道导向病症的受试者可以更好地耐受不含乳制品或基本上不含乳源性组分的组合物。在一些情况下,与包含动物产品的组合物相比,具有肠道导向病症的受试者可以更好地耐受不含动物产品或基本上不含动物产品的组合物。在一些情况下,与包含动物副产品的组合物相比,具有肠道导向病症的受试者可以更好地耐受不含动物副产品或基本上不含动物副产品的组合物。在一些情况下,与包含动物源性组分的组合物相比,具有肠道导向病症的受试者可以更好地耐受不含或基本上不含动物源性组分的组合物。
如果一种组合物产生的副作用比第二组合物少,副作用的严重程度比第二组合物引起的相同副作用低,产生的副作用比第二组合物的不期望程度低,或不产生副作用而第二组合物可产生副作用,则所述组合物可以具有比第二组合物更好的耐受性。
在一些情况下,例如,不含乳制品的组合物在乳糖不耐受的受试者中比含有乳源性组分的组合物具有更好的耐受性。在此类情况下,与施用包含乳源性组分的组合物时相比,当施用不含乳制品的组合物时,受试者可以经历,例如,更少的腹痛、胀气、腹泻、腹胀或其他副作用。
如本文所述的微生物组合物和包含那些组合物的制剂可以包含本文所述的微生物物种。这些微生物中的任一种都可以单独或组合地作为包含此类微生物的制剂用于治疗、改善或减轻多种病症。可以使用这些组合物和制剂治疗、改善或减轻的一些病症可以是肠道导向病症。这些病症可以包括如肠道生态失调、IBS/IBD、肠道炎症性病症、生态失调相关病症以及可具有与肠道微生物失衡相关的症状的其他病症之类的病症。可以使用这些微生物治疗、改善或减轻的另外的病症可以包括代谢紊乱,包括糖尿病和前驱糖尿病。
在一些实施方案中,本公开提供了一种用于管理血糖和2型糖尿病的微生物组合物。所述组合物可以用于2型糖尿病的膳食管理。所述组合物可以包含介质、益生菌。所述组合物可以管理健康的A1C和血糖水平。在美国多个地点的随机、双盲、安慰剂对照临床试验中,所述组合物可导致2型糖尿病患者的HbA1C和血糖峰值在统计学上显著降低。
A.组合物中的微生物
本公开的微生物可以包含与嗜粘蛋白阿克曼菌、粪厌氧棒杆菌、青春双歧杆菌、两歧双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、溶纤维丁酸弧菌、丙酮丁醇梭菌、嗜氨基梭菌、拜氏梭菌、丁酸梭菌、大肠梭状芽胞杆菌、吲哚梭菌、解黄酮梭菌、屎肠球菌、霍氏真杆菌、直肠真杆菌、普拉梭菌、产琥珀酸丝状杆菌、嗜酸乳杆菌、短乳杆菌、保加利亚乳杆菌、干酪乳杆菌、高加索乳杆菌、发酵乳杆菌、瑞士乳杆菌、乳酸乳杆菌、植物乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、吉氏颤螺菌、盲肠罗斯氏菌、食葡糖罗斯氏菌、生黄瘤胃球菌、活泼瘤胃球菌、卵形瘤胃球菌、乳脂链球菌、屎链球菌、婴儿链球菌、变异链球菌、嗜热链球菌、粪厌氧棒形菌、产丁酸盐菌、人结肠厌氧棍状菌、生孢梭菌、破伤风梭菌、粪球菌属、规则粪球菌、柱状真杆菌、细长真杆菌、凸腹真杆菌、粪便罗斯氏菌、人罗斯氏菌或肠道罗斯氏菌的16S rRNA和/或23S rRNA包含至少约85%、90%、95%、98%、99%、99.5%或100%序列同一性的rRNA。
本公开的微生物可以包含与嗜粘蛋白阿克曼菌、青春双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、拜氏梭菌、丁酸梭菌、吲哚梭菌或霍氏真杆菌的16S rRNA和/或23S rRNA包含至少约85%、90%、95%、98%、99%、99.5%或100%序列同一性的rRNA。
在一些实施方案中,组合物可以包含一种或多种微生物,所述微生物包含与嗜粘蛋白阿克曼菌、婴儿双歧杆菌、拜氏梭菌、丁酸梭菌、霍氏真杆菌或其任何组合的16S rRNA和/或23S rRNA包含至少约85%、90%、95%、98%、99%、99.5%或100%序列同一性的rRNA。
在一些实施方案中,组合物可以包含一种或多种微生物,所述微生物包含与嗜粘蛋白阿克曼菌、婴儿双歧杆菌、霍氏真杆菌或其任何组合的16S rRNA和/或23S rRNA包含至少约85%、90%、95%、98%、99%、99.5%或100%序列同一性的rRNA。
在一些实施方案中,组合物可以包含一种或多种微生物,所述微生物包含与嗜粘蛋白阿克曼菌和/或霍氏真杆菌的16S rRNA和/或23S rRNA包含至少约85%、90%、95%、98%、99%、99.5%或100%序列同一性的rRNA。
在一些实施方案中,组合物可以包含与嗜粘蛋白阿克曼菌和霍氏真杆菌的16SrRNA和/或23S rRNA包含至少约85%、90%、95%、98%、99%、99.5%或100%序列同一性的rRNA。在一些实施方案中,所述组合物包含嗜粘蛋白阿克曼菌和霍氏真杆菌。
在一些实施方案中,组合物可以包含一种或多种微生物,所述微生物包含与丁酸梭菌、拜氏梭菌、婴儿双歧杆菌或其任何组合的16S rRNA和/或23S rRNA包含至少约85%、90%、95%、98%、99%、99.5%或100%序列同一性的rRNA。在一些实施方案中,所述组合物包含丁酸梭菌、拜氏梭菌和婴儿双歧杆菌。
在一些情况下,微生物菌株可以是活的。在一些情况下,微生物菌株可以是有活力的。在一些情况下,微生物菌株可以不是孢子。在一些情况下,微生物可以是厌氧微生物(例如,兼性厌氧菌、专性厌氧菌或耐氧厌氧菌)。
在一些实施方案中,用于施用于具有乳糖不耐症的受试者的微生物组合物可以包含目标微生物菌株,所述目标微生物菌株与选自由嗜粘蛋白阿克曼菌、青春双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、拜氏梭菌、丁酸梭菌、吲哚梭菌和霍氏真杆菌组成的组的分离且纯化的微生物的一个或多个菌株的16S rRNA和/或23S rRNA具有至少约70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%、99%、99.5%或100%的序列同一性。在一些情况下,微生物菌株可以是厌氧微生物。在一些情况下,一个或多个菌株可以是活的。在一些情况下,一个或多个菌株可以是有活力的。
在一些实施方案中,用于施用于具有肠道导向病症的受试者的微生物组合物可以包含目标微生物菌株,所述目标微生物菌株与嗜粘蛋白阿克曼菌、青春双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、拜氏梭菌、丁酸梭菌、吲哚梭菌、霍氏真杆菌、普拉梭菌或其任何组合的16S rRNA和/或23S rRNA具有至少约70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%、99%、99.5%或100%的序列同一性。
本文所述的微生物组合物可包括选自以下的微生物物种的一个或多个微生物种群:嗜粘蛋白阿克曼菌、粪厌氧棒杆菌、青春双歧杆菌、两歧双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、溶纤维丁酸弧菌、丙酮丁醇梭菌、嗜氨基梭菌、拜氏梭菌、丁酸梭菌、大肠梭状芽胞杆菌、吲哚梭菌、解黄酮梭菌、屎肠球菌、霍氏真杆菌、直肠真杆菌、普拉梭菌、产琥珀酸丝状杆菌、嗜酸乳杆菌、短乳杆菌、保加利亚乳杆菌、干酪乳杆菌、高加索乳杆菌、发酵乳杆菌、瑞士乳杆菌、乳酸乳杆菌、植物乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、吉氏颤螺菌、盲肠罗斯氏菌、食葡糖罗斯氏菌、生黄瘤胃球菌、活泼瘤胃球菌、卵形瘤胃球菌、乳脂链球菌、屎链球菌、婴儿链球菌、变异链球菌、嗜热链球菌、粪厌氧棒形菌、产丁酸盐菌、人结肠厌氧棍状菌、生孢梭菌、破伤风梭菌、粪球菌属、规则粪球菌、柱状真杆菌、细长真杆菌、凸腹真杆菌、粪便罗斯氏菌、人罗斯氏菌或肠道罗斯氏菌。
在一些情况下,微生物组合物可不包含乳杆菌属菌株。
当存在多于一种微生物种群时,种群中的每一种可以相同的量或以任何范围的不同量存在于组合物中。例如,如本文所述的组合物中任何两种微生物种群的比率可为按重量计约1:1、1:2、1:5、1:10、1:25、1:50、1:100、1:1000、1:10,000或1:100,000。作为另一个实例,如本文所述的组合物中两种微生物种群的比率可为按细胞计数计约1:1、1:2、1:5、1:10、1:25、1:50、1:100、1:1000、1:10,000或1:100,000(例如,活CFU)。作为另一个实例,如本文所述的组合物中两种微生物种群的比率可为按体积计约1:1、1:2、1:5、1:10、1:25、1:50、1:100、1:1000、1:10,000或1:100,000。
在一些实施方案中,微生物组合物可包含本文所述的任何一种或多种微生物的组合。具体地,在许多情况下,本文所述的组合物可包括选自与不同物种的至少一种其他微生物种群组合的本文的微生物物种的至少一种微生物种群。在某些情况下,组合物可包含一种、两种、三种、四种、五种、六种、七种、八种、九种、十种或更多种选自本文所公开的微生物物种的微生物种群。包括用于不同应用的组合微生物种群的组合物的实例描述于例如美国专利号9,486,487,其全部公开内容出于所有目的特此通过引用整体并入本文。
在一些实施方案中,微生物组合物包含拜氏梭菌WB-STR-0005、丁酸梭菌WB-STR-0006、婴儿双歧杆菌100、嗜粘蛋白阿克曼菌WB-STR-0001、霍氏真杆菌WB-STR-0008),或其组合。在一些实施方案中,微生物组合物包含拜氏梭菌WB-STR-0005、丁酸梭菌WB-STR-0006、婴儿双歧杆菌100、嗜粘蛋白阿克曼菌WB-STR-0001以及霍氏真杆菌WB-STR-0008)。
在一些实施方案中,组合物的益生菌和益生元的精确菌株恢复身体代谢纤维和调节血糖的天然能力。
B.制剂
根据本公开,组合物可以配制成多种形式,如,例如,粉剂、片剂、肠溶包衣的胶囊(例如用于递送至回肠/结肠)或丸剂,其可以通过任何合适的途径施用于个体。
组合物的干燥粉末形式可以帮助保持组合物的稳定性(例如,因为它具有降低的水分含量),而对组合物中微生物的活力没有任何影响。
在本公开的一个实施方案中,冻干制剂可以在施用前与预定量的盐水或其他添加剂混合。此组合物可以例如以混悬剂的形式口服施用。
可替代地,在另一个实施方案中,组合物可以具有肠溶包衣的丸剂形式口服施用,所述肠溶包衣避免丸剂在到达个体的肠之前崩解(例如,以用于递送至回肠或结肠)。在其他方面,本文所述的组合物可与其他成分组合以提供替代形式,例如食品形式,诸如棒剂、锭剂、咀嚼片等。
在一些情况下,组合物可以作为液体饮料或半固体糊状物提供。
本文所述的组合物可以任何合适的可施用形式提供。例如,它可以口服、肠胃外、通过静脉途径或作为栓剂递送。组合物还可用包衣层进行肠溶包衣,所述包衣层不会让组合物在除其被引导至的肠部分之外的个体身体的任何地方崩解-可以是胃、结肠、回肠、十二指肠、空肠,或小肠的任何其他部分。
在一些实施方案中,微生物组合物可包含另外的功能组分,诸如益生元材料。在一些实施方案中,益生元可以是菊粉,其一旦施用即可用作组合物中微生物的能量来源。
在一些实施方案中,本公开的组合物(例如,微生物组合物)以胶囊形式(例如,作为60个胶囊的包装)提供。在一些实施方案中,组合物是易变质的并且要冷藏。在一些实施方案中,所述组合物最好在开封后的2个月内使用。所述组合物可以是纯素的。
可以将如本文所公开的微生物组合物配制成补充剂,例如膳食补充剂(例如,营养补充剂)或每日补充剂。膳食补充剂可以是含有用于补充饮食的膳食成分的口服产品。膳食补充剂可旨在提供否则可能无法足量摄入的营养物质;例如,维生素、矿物质、蛋白质、氨基酸或其他营养物质。在一些实施方案中,膳食补充剂不旨在治疗、诊断、治愈或缓解疾病或病状的影响。膳食补充剂可以是本文公开的任何形式。
所述组合物可以配制成多种食品形式,诸如棒状、咀嚼片、软糖(gummy)、橡皮糖(gum)、糖果或泡腾(例如,可发泡)形式,诸如粉剂或片剂。可以掺入微生物组合物的食品和饮料的非限制性实例包括,例如,棒、奶昔、果汁、饮料、冷冻食品、发酵食品以及基于大豆的产品。所有这些都可在没有任何动物源性组分的情况下配制,以满足肠道导向病症患者的膳食需要和耐受性需要,例如,不含或基本上不含动物产品、动物副产品、乳源性组分、动物源性组分或其组合。
如本文所公开的微生物组合物可以配制成医疗食品。如本文所公开的微生物组合物可以被标记为医疗食品。医疗食品可以是被配制成在医师的监督下食用或经肠施用并且旨在用于疾病或病状(例如,本文公开的疾病或病状)的特定膳食管理的食品,所述疾病或病状的基于公认的科学原理的独特营养需求通过医学评估确定。在一些实施方案中,医疗食品可以例如,通过医疗食品旨在满足疾病或病状的独特营养需求的要求与用于特殊膳食用途的更广泛类别的食品区分开来,旨在在医疗监督下使用,并且旨在用于疾病或病状的特定膳食管理。医师的监督可以指由已经确定医疗食品对于受试者的整体医疗护理是必要的医师进行的持续的医疗监督(例如,在健康护理机构中或作为门诊病人)。受试者通常可以尤其为了作为给定疾病或病状的膳食管理的一部分的医疗食品的使用说明而反复就医。
在一些实施方案中,医疗食品不是由医师简单推荐作为整体饮食的一部分以管理症状或降低疾病或病状的风险的那些。相反,在一些实施方案中,医疗食品可以是为需要使用该产品(例如,作为疾病或病状的特定膳食管理的主要组分)的受试者特别配制和加工的食品(与在自然状态下使用的天然存在的食物相反)。在一些实施方案中,医疗食品不作为药物进行监管,并且不需要处方。医疗食品可以是本文公开的任何形式。
在一些实施方案中,本公开的组合物是仅在医疗监督下使用的医疗食品。在一些实施方案中,所述组合物用于管理血糖和2型糖尿病。在一些实施方案中,所述组合物用于2型糖尿病的膳食管理。在一些实施方案中,所述组合物是医学益生菌的组合物。在一些实施方案中,所述组合物管理健康的A1C和血糖水平。在一些实施方案中,在美国多个地点的随机、双盲、安慰剂对照临床试验中,所述组合物导致2型糖尿病患者的HbA1C和血糖峰值在统计学上显著降低。
肠溶包衣可以保护口服制剂的内容物,例如免受胃酸的影响,并提供至回肠和/或上结肠区域的递送。肠溶包衣的非限制性实例包括pH敏感性聚合物(例如EudragitFS30D)、丙烯酸甲酯-乙基丙烯酸共聚物、乙酸琥珀酸纤维素、羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯、羟丙基甲基纤维素乙酸琥珀酸酯(例如,乙酸羟丙甲纤维素琥珀酸酯)、聚醋酸乙烯邻苯二甲酸酯(PVAP)、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸共聚物、虫胶、偏苯三酸醋酸纤维素、海藻酸钠、玉米醇溶蛋白、其他聚合物、脂肪酸、蜡、虫胶、塑料以及植物纤维。在一些实施方案中,肠溶包衣可以由pH敏感性聚合物形成。在一些实施方案中,肠溶包衣可以由EudragitFS30D形成。
肠溶包衣可以设计成在任何合适的pH下溶解。在一些实施方案中,肠溶包衣可以设计成在大于约pH 6.5至约pH 7.0的pH下溶解。在一些实施方案中,肠溶包衣可以设计成在大于约pH 6.5的pH下溶解。在一些实施方案中,肠溶包衣可以设计成在大于约pH 7.0的pH下溶解。在一些情况下,肠溶包衣可以设计成在大于约以下的pH下溶解:5、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7、7.1、7.2、7.3、7.4或7.5pH单位。
防腐剂可以用于微生物组合物中。此类防腐剂的实例包括但不限于山梨酸、山梨酸盐、对羟基苯甲酸酯、乳酸、苯甲酸盐、丙酸、山梨酸钠。还可使用多于一种防腐剂的组合。在实施方案中,本文所述的组合物或制剂可包含防腐剂。在另外的实施方案中,任何组合物或制剂中存在的防腐剂的量足以充当组合物或制剂的防腐剂,从而提高组合物或制剂的一种或多种组分的稳定性和/或存活率。
本文提供的制剂可以包括向治疗剂或化妆品中添加一种或多种剂,以便提高微生物制剂的稳定性和/或存活率。稳定剂的非限制性实例包括遗传元件、甘油、抗坏血酸、乳糖、吐温、藻酸盐、黄原胶、角叉菜胶、甘露醇、棕榈油以及聚L-赖氨酸(POPL)。
在本公开中,在一些实施方案中,可对目标菌株进行遗传修饰。在其他实施方案中,一种或多种目标菌株未经修饰或重组(例如,非GMO)。在一些实施方案中,所有菌株均未经遗传修饰(例如,非GMO)。在一些实施方案中,制剂包含可被调节的微生物,例如包含操纵子或启动子以控制微生物生长的微生物。可以使用任何合适的方法,包括重组方法来产生、生长或修饰本公开的微生物。
治疗或化妆组合物可以包括载剂和赋形剂(包括但不限于缓冲剂、碳水化合物、脂质、甘露醇、蛋白质、多肽或氨基酸诸如甘氨酸、抗氧化剂、抑菌剂、螯合剂、悬浮剂、增稠剂和/或防腐剂)、金属(例如铁、钙)、盐、维生素、矿物质、水、油(包括石油、动物、植物或合成来源的那些,诸如花生油、大豆油、矿物油、芝麻油等)、盐水溶液、右旋糖和甘油水溶液、调味剂、着色剂、除粘剂和其他可接受的添加剂、佐剂或粘合剂、接近生理条件所需的其他药学上可接受的辅助物质,诸如pH缓冲剂、张力调节剂、乳化剂、润湿剂等。赋形剂的实例包括淀粉、葡萄糖、乳糖、蔗糖、明胶、麦芽、大米、面粉、白垩、硅胶、硬脂酸钠、单硬脂酸甘油酯、滑石粉、氯化钠、甘油、丙二醇、水、乙醇等。
适用于本公开的药学上可接受的赋形剂的非限制性实例包括造粒剂、粘合剂、润滑剂、崩解剂、甜味剂、助流剂、抗粘剂、抗静电剂、表面活性剂、抗氧化剂、树胶、包衣剂、着色剂、调味剂、分散增强剂、崩解剂、包衣剂、增塑剂、防腐剂、悬浮剂、乳化剂、植物纤维素材料和滚圆剂,以及其任何组合。
治疗或化妆组合物可以基本上不含防腐剂。在一些应用中,组合物可包含至少一种防腐剂。
在一些实施方案中,本公开的组合物包含益生菌共混物(拜氏梭菌WB-STR-0005、丁酸梭菌WB-STR-0006、婴儿双歧杆菌100、嗜粘蛋白阿克曼菌WB-STR-0001、霍氏真杆菌0008)、菊苣菊粉和低聚果糖、水果和蔬菜汁(彩色)、硬脂酸镁、胶囊(水、羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯、羟丙基甲基纤维素)作为成分。
本公开的组合物可以与另一疗法组合施用,例如免疫疗法、化学疗法、放射疗法、抗炎剂、抗病毒剂、抗微生物剂和抗真菌剂。
本公开的组合物可以包装为试剂盒。在一些实施方案中,试剂盒包括关于组合物的施用/使用的书面说明。书面材料可以是例如标签。书面材料可以建议施用的条件和/或方法。所述说明可以为受试者和监督医师提供指导,以从疗法的施用中获得最佳临床结果。书面材料可以是标签。在一些实施方案中,标签可以由监管机构批准,例如美国食品和药物管理局(FDA)、欧洲药品管理局(EMA)或其他监管机构。
本公开的药物组合物可以与任何合适的治疗有效浓度的益生元一起配制。在一些实施方案中,益生元可以是菊粉。例如,益生元的治疗有效浓度可为至少约1mg/ml、约2mg/ml、约3mg/ml、约4mg/ml、约5mg/ml、约10mg/ml、约15mg/ml、约20mg/ml、约25mg/ml、约30mg/ml、约35mg/ml、约40mg/ml、约45mg/ml、约50mg/ml、约55mg/ml、约60mg/ml、约65mg/ml、约70mg/ml、约75mg/ml、约80mg/ml、约85mg/ml、约90mg/ml、约95mg/ml、约100mg/ml、约110mg/ml、约125mg/ml、约130mg/ml、约140mg/ml或约150mg/ml。例如,益生元的治疗有效浓度可为至多约1mg/ml、约2mg/ml、约3mg/ml、约4mg/ml、约5mg/ml、约10mg/ml、约15mg/ml、约20mg/ml、约25mg/ml、约30mg/ml、约35mg/ml、约40mg/ml、约45mg/ml、约50mg/ml、约55mg/ml、约60mg/ml、约65mg/ml、约70mg/ml、约75mg/ml、约80mg/ml、约85mg/ml、约90mg/ml、约95mg/ml、约100mg/ml、约110mg/ml、约125mg/ml、约130mg/ml、约140mg/ml或约150mg/ml。例如,益生元的治疗有效浓度可为约1mg/ml、约2mg/ml、约3mg/ml、约4mg/ml、约5mg/ml、约10mg/ml、约15mg/ml、约20mg/ml、约25mg/ml、约30mg/ml、约35mg/ml、约40mg/ml、约45mg/ml、约50mg/ml、约55mg/ml、约60mg/ml、约65mg/ml、约70mg/ml、约75mg/ml、约80mg/ml、约85mg/ml、约90mg/ml、约95mg/ml、约100mg/ml、约110mg/ml、约125mg/ml、约130mg/ml、约140mg/ml或约150mg/ml。在一些实施方案中,药物组合物中益生元的浓度可为约70mg/ml。
作为另一个实例,益生元的治疗有效浓度可为至少约1mg/g、约2mg/g、约3mg/g、约4mg/g、约5mg/g、约10mg/g、约15mg/g、约20mg/g、约25mg/g、约30mg/g约35mg/g、约40mg/g、约45mg/g、约50mg/g、约55mg/g、约60mg/g约65mg/g、约70mg/g、约75mg/g、约80mg/g、约85mg/g、约90mg/g、约95mg/g、约100mg/g、约110mg/g、约125mg/g、约130mg/g、约140mg/g或约150mg/g。例如,益生元的治疗有效浓度可为至多约1mg/g、约2mg/g、约3mg/g、约4mg/g、约5mg/g、约10mg/g、约15mg/g、约20mg/g、约25mg/g、约30mg/g、约35mg/g、约40mg/g、约45mg/g、约50mg/g、约55mg/g、约60mg/g、约65mg/g、约70mg/g、约75mg/g、约80mg/g、约85mg/g、约90mg/g、约95mg/g、约100mg/g、约110mg/g、约125mg/g、约130mg/g、约140mg/g或约150mg/g。例如,益生元的治疗有效浓度可为约1mg/g、约2mg/g、约3mg/g、约4mg/g、约5mg/g、约10mg/g、约15mg/g、约20mg/g、约25mg/g、约30mg/g、约35mg/g、约40mg/g、约45mg/g、约50mg/g、约55mg/g、约60mg/g、约65mg/g、约70mg/g、约75mg/g、约80mg/g、约85mg/g、约90mg/g、约95mg/g、约100mg/g、约110mg/g、约125mg/g、约130mg/g、约140mg/g或约150mg/g。
C.给药
本文所述的微生物组合物可每天一次或多次、每隔一天、每周一次/两次/三次,或以其他适当的间隔施用,以治疗、改善或减轻如本文所述的病症。本公开的药物组合物可以例如每天1、2、3、4、5或更多次、每隔一天、每周3次、每周、每两周、每三周、每四周、每五周、每六周、每八周、每10周、每月、每两个月、每三个月、每四个月、每五个月、每六个月、每八个月、每10个月、每12个月,或以适当的此类其他间隔施用。
在一些实施方案中,微生物制剂可以在受试者摄取食物之前、期间和/或之后施用。在一些实施方案中,制剂与受试者摄取的食物一起施用。在一些实施方案中,制剂可以与食物摄取同时施用。
待施用的治疗或化妆组合物的适当量、施用组合物的次数以及单位剂量可以根据受试者和/或受试者的疾病状态而变化。
本文所述的药物组合物可以是适合精确剂量的单次施用的单位剂型。在单位剂型中,制剂可以分成含有适量的一种或多种微生物组合物的单位剂量。单位剂量可以呈包含离散量的制剂的包装的形式。非限制性实例是丸剂、片剂、胶囊以及小瓶或安瓿中的液体。水性悬浮液组合物可以包装在单剂量的不可重新封闭的容器中。组合物可以呈多剂量形式。多剂量的可重新封闭的容器可以,例如,与防腐剂组合使用。用于肠胃外注射的制剂可以单位剂型存在,例如在安瓿或具有防腐剂的多剂量容器中。
剂量可以呈固体、半固体或液体组合物的形式。适用于本公开的剂型的非限制性实例包括补料(feed)、食品、球粒剂(pellet)、锭剂、液体、酏剂、气雾剂、吸入剂、喷雾剂、粉剂、可发泡粉剂、片剂、丸剂、胶囊、凝胶、凝胶片、纳米混悬剂、纳米颗粒、微凝胶、栓剂含片、水性或油性混悬剂、软膏、贴剂、洗剂、洁牙剂、乳剂、霜剂、滴剂、可分散粉剂或颗粒剂、硬或软凝胶胶囊中的乳剂、糖浆、植物药(phytoceuticals)、营养品(nutraceuticals)、膳食补充剂,以及其任何组合。
在一些实施方案中,本公开的组合物每天与食物一起服用,早上服用1丸,晚上服用1丸。
虽然出于清楚和理解的目的已经对上述公开内容进行了一些详细的描述,但本领域技术人员通过阅读本公开将清楚,可以在不脱离本公开的真实范围的情况下对形式和细节作出各种改变。例如,上述所有技术和设备可以各种组合使用。本申请中引用的所有出版物、专利、专利申请和/或其他文件出于所有目的通过引用整体并入,其程度如同每个单独的出版物、专利、专利申请和/或其他文件被各自且单独地指出出于所有目的通过引用并入一样。
实施例
实施例1:当使用不含乳制品的冷冻保护剂冷冻干燥时,细胞保持活力
本实施例描述了与对照微生物组合物相比,随着时间的推移表现出增强的活力保持的例示性微生物组合物。例示性微生物可以包括嗜粘蛋白阿克曼菌、青春双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、拜氏梭菌、丁酸梭菌、吲哚梭菌、霍氏真杆菌和普拉梭菌。
将培养的微生物的种群冷冻干燥。在冷冻干燥方案的冻干步骤中,使用不包含乳制品组分或乳源性组分的不含乳制品的冷冻保护剂来保持细胞的活力。作为对照,使用与实验组相同的方案冷冻干燥另外的细胞群。在对照组中,在冷冻干燥方案的冻干步骤中,使用包含乳源性组分(脱脂奶)的冷冻保护剂。
冷冻干燥的细胞以干粉形式储存在室温下。经过预先确定的天数后,将来自实验和对照组合物的细胞再水化,将连续稀释液涂板在琼脂上,并将平板在37℃下孵育过夜。第二天早上,对菌落形成单位计数,作为随时间推移的细胞活力的量度。
图1示出在50天的时段内,在不含乳制品的冷冻保护剂相对于包含脱脂奶的冷冻保护剂中冷冻干燥的细胞的活力。数据表示为随时间(以天计)推移存在的活细胞的量(以CFU/g计)。在实验过程中,已在脱脂奶冷冻保护剂中冻干的组合物表现为活力降低大约50倍。相反,在不含乳制品的冷冻保护剂中冻干的组合物随着时间的推移保持活力并且在实验过程中不表现出细胞活力的任何显著降低。
实施例2:提高基本上不含动物源性组分的微生物组合物的活力
本实施例描述了与对照微生物组合物相比,随着时间的推移表现出增强的活力保持的缺乏动物源性组分的例示性微生物组合物。
微生物组合物通过培养、收获和冷冻干燥目标微生物菌株(例如,嗜粘蛋白阿克曼菌、青春双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、拜氏梭菌、丁酸梭菌、吲哚梭菌、霍氏真杆菌或普拉梭菌)产生。产生微生物组合物所涉及的步骤是在不使用任何动物源性组分的情况下进行的。使用基于植物或基于酵母的培养基进行培养。在冷冻干燥方案的冻干步骤中,使用不含动物产品且不含乳制品的冷冻保护剂保持细胞的活力。
作为对照,产生另一细胞群,其在动物培养基中培养并使用包含动物产品和/或乳源性组分的冷冻保护剂冷冻干燥。
冷冻干燥的细胞以干粉形式储存在室温下。经过预先确定的天数后,将来自实验和对照组合物的细胞再水化,将连续稀释液涂板在琼脂上,并将平板在37℃下孵育过夜。第二天早上,对菌落形成单位计数,作为随时间推移的细胞活力的量度。
测量在不存在动物源性产品的情况下产生的细胞的活力,并与对照细胞的活力进行比较。数据表示为在几天的时段内以CFU/g计的活细胞的量。与对照细胞相比,缺乏动物源性产品的细胞随着时间的推移表现出增强的活力保持。
实施例3:当使用乳酸盐和海藻糖的不含乳制品的组合进行冷冻保护时微生物种群的活力增加。
本实施例提供了与使用脱脂奶进行的冷冻保护相比,当使用乳酸盐和海藻糖的不含乳制品的组合进行冷冻保护时微生物种群活力的例示性增加。
霍氏真杆菌(E.hallii)的种群在植物培养基上培养并冷冻干燥。在冷冻干燥方案的冻干步骤中,使用不包含乳制品组分或乳源性组分的不含乳制品的冷冻保护剂来保持细胞的活力。不含乳制品的冷冻保护剂包含乳酸钠和海藻糖的组合。将不含乳制品的冷冻保护剂以20%体积重量添加到细菌中。作为对照,使用5%体积重量的脱脂奶作为冷冻保护剂对在植物培养基上培养的霍氏真杆菌进行冷冻干燥。
然后将两种类型的冷冻干燥的细胞以干粉形式储存在室温下。经过预先确定的天数后,将来自实验和对照组合物的细胞再水化,将连续稀释液涂板在琼脂上,并将平板在37℃下孵育过夜。第二天早上,对菌落形成单位计数,作为随时间推移的细胞活力的量度。
图2A示出相对于包含脱脂奶的冷冻保护剂,在乳酸盐-海藻糖冷冻保护剂的存在下冷冻干燥的霍氏真杆菌经42天时段的活力百分比。图2B提供了用于生成图2A的归一化数据。数据表示为随着时间(以天计,沿X轴)的推移,存在的活细胞的量(以CFU/g计,沿Y轴)。在实验过程中,已在脱脂奶冷冻保护剂中冻干的组合物仅保持10%活力。相反,在乳酸盐-海藻糖冷冻保护剂中冻干的组合物在整个实验过程中保持至少40%的活力。
实施例4:与其他冷冻保护剂相比,当使用20%乳酸盐和海藻糖进行冷冻保护时,微生物种群的稳定性增加。
本实施例提供了与在存在或不存在干燥剂的情况下,使用奶/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)或乳酸盐对微生物组合物进行冷冻保护时相比,当在干燥剂的存在下使用乳酸盐和海藻糖的不含乳制品的组合进行冷冻保护时微生物组合物的活力的例示性增加。
将0.1g霍氏真杆菌(E.hallii)的种群在植物培养基上培养并冷冻干燥。在冷冻干燥方案的冻干步骤中,使用各种冷冻保护剂提高细胞的活力。在一个样品中,将乳酸钠和海藻糖的组合以20%体积重量添加到细菌中。组合中还存在干燥剂。为了进行比较,使用5%的在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)中的奶作为冷冻保护剂或20%乳酸盐作为冷冻保护剂制备另外的样品。然后在室温下,在存在或不存在干燥剂的情况下储存各所得的冷冻干燥粉末。
经过预先确定的天数后,将来自六种条件中的每一种的细胞再水化,将连续稀释液涂板在琼脂上,并将平板在37℃下孵育过夜。第二天早上,对菌落形成单位计数,作为随时间推移的细胞活力的量度。结果如图3所描绘。
图3提供了呈现为沿Y轴以CFU/g计的活细胞的数据,如在X轴上指示的以天计的时间点上所测量的。在实验过程中,已在20%乳酸盐/海藻糖中冻干并在干燥剂的存在下储存的组合物提供了最有活力的组合物,在室温下42天时保持大约1.14x10^10CFU/g。相比之下,按照其他5种条件中的任一种冻干和储存的组合物在室温下42天后几乎没有留下任何样品来测试活力,或下降到接近0CFU/g。

Claims (32)

1.一种组合物,其包含至少一种粉末状微生物种群、乳酸盐和海藻糖。
2.根据权利要求1所述的组合物,其中所述乳酸盐是乳酸的盐。
3.根据权利要求1所述的组合物,其中所述乳酸盐是乳酸钠。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的组合物,其中所述乳酸盐和海藻糖以足以充当冷冻保护剂的量存在。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的组合物,其中所述微生物种群包含与嗜粘蛋白阿克曼菌、青春双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、拜氏梭菌、丁酸梭菌、吲哚梭菌或霍氏真杆菌的rRNA序列包含至少85%序列同一性的rRNA序列。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的组合物,其中所述乳酸盐和海藻糖以1%至50%体积重量的量存在。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的组合物,其中所述乳酸盐和海藻糖以至少5%体积重量存在。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的组合物,其中所述乳酸盐和海藻糖以约20%体积重量存在。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的组合物,其中所述微生物种群是冻干的。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的组合物,其中所述微生物种群是有活力的。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的组合物,其中所述微生物种群具有至少1x10^5CFU/g所述组合物的活力。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的组合物,其中所述组合物不含乳制品。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的组合物,其中所述组合物基本上不包含动物产品。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的组合物,其中所述组合物包含有效量的防腐剂。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的组合物,其还包含干燥剂。
16.根据权利要求15所述的组合物,其中所述干燥剂选自由硅胶、粘土和硫酸钙组成的组。
17.根据权利要求15所述的组合物,其中所述组合物具有约2.8%至约5.6%的水分含量。
18.根据权利要求1-14中任一项所述的组合物,其中所述组合物是丸剂、胶囊或片剂。
19.根据权利要求18所述的组合物,其中所述丸剂、胶囊或片剂是肠溶包衣的,或其中所述丸剂、胶囊或片剂在小肠中崩解以释放其内容物。
20.根据权利要求1-19中任一项所述的组合物,其中所述微生物种群在室温下持续至少5天或至少7天保持至少50%的活力。
21.根据权利要求1-20中任一项所述的组合物,其中所述微生物种群在室温下持续至少19天或至少42天保持至少40%的活力。
22.产生微生物产品的方法,所述方法包括:
将微生物种群与乳酸盐和海藻糖组合以便产生微生物产品。
23.根据权利要求22所述的方法,还包括冻干、喷雾干燥和/或冷冻干燥所述微生物种群。
24.根据权利要求22-23中任一项所述的方法,其中所述乳酸盐是乳酸的盐。
25.根据权利要求22-24中任一项所述的方法,其中所述乳酸盐是乳酸钠。
26.根据权利要求22-25中任一项所述的方法,其中所述乳酸盐和海藻糖以足以充当冷冻保护剂的量存在。
27.根据权利要求22-26中任一项所述的方法,其中所述微生物种群包含与嗜粘蛋白阿克曼菌、青春双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、拜氏梭菌、丁酸梭菌、吲哚梭菌或霍氏真杆菌的rRNA序列包含至少85%序列同一性的rRNA序列。
28.根据权利要求22-27中任一项所述的方法,其中所述乳酸盐和海藻糖以1%至50%体积重量的量存在。
29.根据权利要求22-28中任一项所述的方法,其中所述乳酸盐和海藻糖以至少5%体积重量存在。
30.根据权利要求22-29中任一项所述的方法,其中所述乳酸盐和海藻糖以约20%体积重量存在。
31.根据权利要求22-30中任一项所述的方法,其中所述微生物产品不含乳制品。
32.根据权利要求22-31中任一项所述的方法,其中所述微生物产品基本上不包含动物产品。
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