CN115500515A - 一种植物乳杆菌在调节肠道菌群中的应用 - Google Patents

一种植物乳杆菌在调节肠道菌群中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一株具有调节肠道菌群功能的植物乳杆菌9010,属于生物技术领域。本发明的植物乳杆菌于2011年8月19日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保存编号为CGMCC 5172。本发明的植物乳杆菌9010可以在制备调节肠道菌群的药物或食品中应用。本发明的植物乳杆菌9010可降低小鼠粪便中氨含量、提升粪便和结肠中的短链脂肪酸含量,耐胃酸,促进小鼠肠道中常见益生菌的植物乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、加氏乳杆菌、长双歧杆菌、嗜热链球菌的生长、抑制病原菌,调节肠道菌群等益生特性,在肠道菌群被日益重视,肠道菌群影响人体健康日益得到认可的当下,有优异的应用前景。

Description

一种植物乳杆菌在调节肠道菌群中的应用
技术领域
本发明涉及生物技术领域,特别涉及一种植物乳杆菌在调节肠道菌群中的应用。
背景技术
肠道菌群是一个由许多物种组成的、复杂的有机系统,它在维持健康和预防疾病方面发挥关键作用。肠道菌群的改善可以改良宿主营养、肠道形态和免疫功能及减少肠道致病菌等,因此保持身体和肠道微生物之间良好的共生关系对健康至关重要。
在健康的情况下,肠道菌群系统处于一种动态的平衡状态。肠道中各菌属按照一定的比例生长繁殖,相互依存,相互制约。当机体肠道微生物的组成和结构发生改变、失衡,就可能会导致各种相关疾病的产生,因此肠道菌群系统处于动态平衡状态对个体的健康具有重要意义。
改善肠道菌群的方法主要有饮食调节,耐力锻炼,添加益生菌和益生元等。饮食调节可以改变肠道菌群的组成,但是这种方法不能满足人们对食物的欲望。耐力运动能有效影响消化系统的肠道菌群,改善肠道功能,但这种方法需要大量的时间和精力。
现阶段调节肠道菌群功能的主要方法有化学药物、粪便菌群移植(FMT)、益生菌(Probiotics)、益生元(Prebiotic)和饮食的补充等。粪便菌群移植是将健康人粪便中的菌群移植到患者胃肠道内,以重建具有正常功能的肠道菌群。由于移植他人粪便具有一定的风险性,如传播供者体内的病毒、致病菌等。通过饮食和益生元的调节可以对肠道微生物产生有益影响,但这种影响有时限性。益生菌是指对宿主有利无害的活菌群,益生菌干预作为靶向调节肠道菌群的最直接的手段之一。益生菌的干预可以促进肠道有益菌的增加和有害菌的减少,调节肠道,此外益生元也可以促进、改善肠道菌群。
理想的肠道功能改善菌株应具备以下要求:(1)无毒;(2)细胞能够迅速生长达到高的生物量;(3)能够改善肠道功能、肠道菌群等,对机体有益;(4)对机体无副作用。
目前已经证实了益生菌具有改善肠道的功能,因此,开发原创性的具有调节肠道菌群的乳酸菌菌种还有待筛选和研究,功能性乳酸菌尤其是具有改善肠道功能的乳酸菌还急需开发使用。
发明内容
本发明的第一个目的在于,在肠道菌群被日益重视,肠道菌群影响人体健康日益得到认可的当下,提供一株具有调节肠道菌群的植物乳杆菌,该益生菌生物活性高,益生特性强,能降低粪便中的氨含量,提升肠道中的短链脂肪酸含量,并调节肠道菌群的平衡。
本发明的第二个目的在于,针对现有改善肠道菌群技术方法的不足,提供一种能有效改善肠道功能的植物乳杆菌,以及利用其或其组合物,改善肠道菌群的应用。
本发明的第三个目的在于,与其他改善肠道菌群的益生菌不同,本方法还结合了对肠道有益的益生元来改善肠道菌群,能显著提升植物乳杆菌调节肠道菌群的效能。
本发明从传统发酵蔬菜中,筛选得到一株可用于改善肠道菌群的植物乳杆菌9010,该菌株的改善肠道菌群功能优异。
在本发明中,以植物乳杆菌9010、植物乳杆菌9010和低聚果糖FOS95混合给药,对Balb/c小鼠进行为期21天的灌胃实验,探究植物乳杆菌9010对肠道功能的改善效果,结果表明,该菌具有降低粪便中氨含量、提升粪便和结肠中短链脂肪酸的含量和改善肠道菌群的能力。
本发明的目的通过如下技术方案实现:
一种植物乳杆菌在调节肠道菌群中的应用,所述植物乳杆菌为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)DMDL9010,该菌株于2011年8月19日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保存编号为CGMCC 5172。
优选地,所述植物乳杆菌在制备具有调节肠道菌群功能的食品、药物中的应用。
一种具有调节肠道菌群功能的食品,含有植物乳杆菌9010、植物乳杆菌9010的发酵液、植物乳杆菌9010发酵液的提取物中的一种或两种以上作为活性成分。
优选地,所述食品中单位活性成分的含量为106~1010CFU/ml。
优选地,所述食品中还包含益生元,所述益生元为低聚木糖、低聚果糖、低聚半乳糖、大豆低聚糖、低聚乳果糖、低聚异麦芽糖、菊粉中的一种或一种以上。
优选地,所述益生元的含量为0.01g-0.1g。
一种具有调节肠道菌群功能的药物,含有植物乳杆菌9010、植物乳杆菌9010的发酵液、植物乳杆菌9010发酵液的提取物中的一种或两种以上作为活性成分。
优选地,单位所述活性成分的含量为106~1010CFU。
优选地,所述药物为抗菌药物、预防或治疗肥厚性心肌病的药物、预防或治疗结核病的药物中的一种或两种以上。
优选地,所述药物还包含益生元;所述益生元为低聚木糖、低聚果糖、低聚半乳糖、大豆低聚糖、低聚乳果糖、低聚异麦芽糖、菊粉中的一种或两种以上;所述益生元的含量为0.01-0.1g。
所述植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)DMDL9010,由中国传统的发酵蔬菜中分离筛选得到,并于2011年8月19日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称:CGMCC,地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,中国科学院微生物研究所),保藏编号为CGMCC NO.5172。
与现有技术相比,本发明具有以下优势或有益效果:
(1)本发明的植物乳杆菌9010耐胃酸、可降低粪便中氨含量、提升粪便和结肠中的短链脂肪酸含量,优化肠道菌群结构,抑制病原菌等益生特性。
(2)本发明的植物乳杆菌调节肠道菌群优异,采用本发明的植物乳杆菌9010后,肠道微生物中益生菌明显增加,如植物乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、加氏乳杆菌、长双歧杆菌、嗜热链球菌的增加;抑制了肠道中致病菌的生长,如梭状芽胞杆菌、解脲棒状杆菌、缓慢葡萄球菌、死亡梭杆菌、产气荚膜杆菌。本发明植物乳杆菌9010是一种生物活性高,益生特性强的调节肠道菌群结构的益生菌。本发明的植物乳杆菌9010活菌制剂具有良好的应用前景。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的实施例说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解,下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
附图说明
附图1为Balb/c小白鼠经过处理后其粪便中氨的变化。
附图2为Balb/c小白鼠结肠粪便中短链脂肪酸的变化。
附图3为Balb/c小白鼠粪便中短链脂肪酸的变化。
附图4为Alpha多样性和PCoA分析。
附图5为小肠末端菌群在门水平的堆叠。
附图6为小肠末端菌群在属水平的堆叠。
附图7为Alpha多样性和PCoA分析。
附图8为菌群在门水平的分析。
附图9为菌群在属水平的分析。
附图10为Alpha多样性和PCoA分析。
附图11为菌群在门水平的分析。
附图12为菌群在属水平的分析。
附图13为A1组和B1组之间的功能分析。
附图14为A1组和C1组之间的功能分析。
附图15为B1组和C1组之间的功能分析。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明,但是本发明要求保护的范围并不局限于此。
实施例1
植物乳杆菌9010和益生元混合在体外模拟胃液的耐受性
1.1体外模拟胃液的制备
准确量取浓盐酸(36-38%)234mL,加水稀释,定容至10000mL,即制得9.5-10.5%的稀盐酸;准确量取稀盐酸16.4mL,加水约900mL,制得1mol/L的盐酸;取1mol/L的盐酸,按10g/L加入胃蛋白酶充分溶解,调节pH分别为1.5,用0.22μm水系滤膜过滤除菌,4℃保存,备用。
1.2植物乳杆菌9010和益生元混合在体外模拟胃液的耐受性评价
将2g菌粉(植物乳杆菌DMDL9010的菌含量1.7×1011CFU/g)和1g益生元溶于10mL生理盐水制成混合液,益生元为低聚木糖、低聚果糖、低聚半乳糖、大豆低聚糖、低聚乳果糖、低聚异麦芽糖、菊粉等7种益生元,将该混合液与pH为1.5含有胃蛋白酶的模拟胃液按体积比1:10混合,然后将混合物放在在37℃培养箱反应,反应3小时后测OD600nm
1.3耐受性评价结果
表1LP9010和益生元混合在体外模拟胃液的耐受性
Figure BDA0003790824220000041
Figure BDA0003790824220000051
如表1中内容为低聚木糖、低聚果糖、低聚半乳糖、大豆低聚糖、低聚乳果糖、低聚异麦芽糖、菊粉分别与LP9010混合经过pH 1.5的模拟胃酸处理3h后OD600nm值,表明以上列举的七种益生元都具有应用潜力。此外,低聚异麦芽糖、低聚果糖与LP9010的混合液的活菌数显著高于LP9010单菌、低聚木糖混合液、低聚半乳糖混合液、菊粉混合液(P<0.05),表明LP9010与低聚异麦芽糖、FOS95混合更能耐受胃液的处理。
实施例2
动物实验和实验设计
2.1实验动物和饲养条件
SPF级Balb/c雄性小白鼠30只,体重18-22g,由南方医科大学提供,实验单位使用许可证编号:SCXK(粤)2017-0178,许可证号:SCXK(粤)2016-0041,质量合格证号:No.44002100016955。饲料由华南农业大学实验动物中心提供,生产许可证号:SCXK(粤)2014-0136。动物房温度设置为20-26℃,相对湿度保持在40-70%。
2.2实验分组
实验小鼠随机分为3组,每组10只,第一组为空白对照组(A1组),第二组为单纯灌胃植物乳杆菌9010组(B1组),第三组为灌胃LP9010混合低聚果糖(FOS95,下同)组(C1组)。
2.3实验设计
空白对照组(A1组):每只小鼠灌胃生理盐水,灌胃量为0.2mL/20g体重,连续灌喂21天;灌胃植物乳杆菌9010组(B1组):每只小鼠每天灌胃LP9010菌液,灌胃量为0.2mL/20g,灌胃液为1g LP9010冻干粉溶于5mL生理盐水,连续灌喂21天;灌胃LP9010混合FOS95组(C1组):每只小鼠每天灌胃LP9010菌液,灌胃量为0.2mL/20g,灌胃液为1g LP9010冻干粉结合0.5g FOS95溶于溶于5mL生理盐水,连续灌喂21天,植物乳杆菌9010的活力为3.2×1010CFU/g。
在灌胃结束后每组至少选5只体重均衡(体重范围:最重-最轻≦3g)小鼠为取材原料用于生物学重复和备用样品,取小鼠的小肠末端、结肠中段、粪便样品,且在-80℃条件下冷藏保存,用于后续测定。
实施例3
粪便中氨含量的分析
粪便中的氨具有臭味且氨含量可以体现肠胃的健康状况,其含量越少肠胃越健康。图1展示了A1、B1、C1三组不同方式处理的小鼠粪便氨含量的变化。A1组的氨含量在3组中是最多的,达到7.46μg/50mL,B1组的氨含量和A1相比降低了34.8%(P<0.05),C1组的氨含量和A1相比降低了41.5%(P<0.05)。这表明LP9010单独使用、LP9010和FOS95混合使用21天都能显著降低小鼠粪便中氨的含量。
实施例4
结肠粪便与粪便中短链脂肪酸含量的分析
4.1结肠粪便中短链脂肪酸变化规律
短链脂肪酸有很重要的生理活性,对机体而言不可或缺。三种处理方式对小鼠结肠粪便中的短链脂肪酸乙酸、丙酸、异丁酸、正丁酸、异戊酸以及正戊酸的含量的影响进行分析(为每组3个样本的平均值),从图2中可以看出,在A1、B1、C1三组不同的条件处理下,小鼠结肠中的短链脂肪酸乙酸、丙酸、正丁酸以及正戊酸的含量都发生了显著的变化(P<0.05)。
在乙酸的含量变化上,与生理盐水处理的A1组相比,LP9010使用的B1组结肠中乙酸的含量为38.3mmol/L,显著升高了40.8%(P<0.05),LP9010和FOS95混合使用的C1组结肠中乙酸的含量为42.1mmol/L,显著升高了54.7%(P<0.05),且C1组和B1组相比,乙酸的含量也显著升高了9.9%(P<0.05),这表明LP9010、LP9010和FOS95混合使用21天均能显著提高结肠中乙酸的含量。
在丙酸的含量变化上,与生理盐水处理的A1组相比,使用LP9010的B1组结肠中丙酸的含量为6.3mmol/L,显著升高了21.1%(P<0.05),LP9010和FOS95混合使用的C1组结肠中丙酸的含量为7.1mmol/L,显著升高了36.5%(P<0.05),且C1组和B1组相比,丙酸的含量也显著升高了12.7%(P<0.05),这表明LP9010、LP9010和FOS95混合使用21天均能显著提高结肠中丙酸的含量。
在正丁酸的含量变化上,生理盐水A1组的小鼠结肠中正丁酸的含量为6.4mmol/L,LP9010的B1组和A1相比,其小鼠结肠中正丁酸的含量显著增加12.5%(P<0.05),LP9010和FOS95混合液的C1组和A1相比,其小鼠结肠中正丁酸的含量显著增加29.6%(P<0.05),且C1组和B1组相比,正丁酸的含量也显著升高了15.2%(P<0.05),这表明LP9010、LP9010和FOS95混合使用21天均能显著提高结肠中正丁酸的含量。
在正戊酸的含量变化上,生理盐水A1组的小鼠结肠中正戊酸的含量为2.3mmol/L,B1组和A1相比,其小鼠结肠中正戊酸的含量显著增加39.1%(P<0.05),C1组和A1相比,其小鼠结肠中正戊酸的含量显著增加78.2%(P<0.05),且C1组和B1组相比,正戊酸的含量也显著升高了28.1%(P<0.05),这些结果说明以LP9010、LP9010和FOS95的混合使用都能显著提高结肠中正戊酸的含量。
综上所述,对小鼠LP9010菌液,LP9010和FOS95混合液能显著的提高小鼠结肠中乙酸、丙酸、正丁酸、正戊酸的含量(P<0.05)。
4.2粪便中短链脂肪酸变化规律
从图3试验结果可知,在A1,B1,C1三组不同的条件处理下,小鼠粪便中的乙酸、丙酸、正丁酸的含量发生了显著的变化(P<0.05)。在乙酸的含量变化上,与A1组比,LP9010菌液的B1组小鼠粪便中乙酸的含量为46.3μmol/g,显著升高了48.1%(P<0.05),LP9010和FOS95混合液的C1组小鼠粪便中乙酸的含量为50.1μmol/g,显著升高了60.3%(P<0.05),且C1组和B1组相比,小鼠粪便中乙酸的含量也显著升高了8.2%(P<0.05),这些结果说明LP9010能显著提高小鼠粪便中乙酸的含量;经过21天的LP9010和FOS95混合使用也能显著提高其粪便中乙酸的含量(P<0.05)。
在丙酸的含量变化上,与生理盐水处理的A1组相比,LP9010菌液的B1组小鼠粪便中丙酸的含量为5.5μmol/g,显著升高了77.4%(P<0.05),LP9010和FOS95混合液的小鼠C1组粪便中丙酸的含量为5.7μmol/g,显著升高了83.8%(P<0.05),这些结果说明LP9010能显著提高粪便中丙酸的含量。
在正丁酸的含量变化上,生理盐水A1组的小鼠粪便中正丁酸的含量为7.4μmol/g,LP9010 B1组和A1相比,其小鼠粪便中正丁酸的含量显著增加了30.5%(P<0.05),LP9010和FOS95的C1组和A1相比,其小鼠粪便中正丁酸的含量显著增加38.3%(P<0.05),这些结果说明LP9010能显著提高粪便中正丁酸的含量(P<0.05)。
综上所述,LP9010菌液,LP9010和FOS95混合使用均能显著提高小鼠粪便中乙酸、丙酸、正丁酸的含量(P<0.05)。
实施例5
小肠末端16SDNA的分析
5.1小肠Alpha多样性和PCoA分析
Alpha稀疏图达到饱和阶段,表明获得足够的序列覆盖率来可靠描述所有样本中存在的全部多样性。图4可以看出,在A1、B1和C1三组中A1的菌种数量最多,A1组的菌种数量和B1组、C1组相比差异显著(P<0.05)。PcoA分析是基于不同距离的主坐标分析结果来反应微生物群落的变化。B1组、C1组的样品和A1组相互分开,这表明小鼠肠道末端的微生物菌落的改变受到LP9010或FOS95的影响显著(P<0.05)。
5.2微生物区系组成、相对丰度分析及比较
5.2.1门水平上比较
A1组、B1组、C1组三种不同方式对小鼠处理,其对小肠末端的菌群在门水平的影响如图5所示。在该分类中,显示了丰度较高门水平分类,其余的统一归为另一类,无法注释到的分类为未分类类别。图5展示了A1组、B1组和C1组微生物在门水平上前9种分类组成,依次为厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、蓝细菌门(Cyanobacteria)、杆菌门(Patescibacteria)、梭杆菌门(Fusobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、氯菌门(Chloroflexi)和疣状杆菌门(Verrucomicrobia),其中厚壁菌门、拟杆菌门、变形菌门、放线菌门微生物占比例较多,表2显示出这些微生物丰度变化。
表2小肠末端菌群在门水平的丰度
Figure BDA0003790824220000081
和A1组相比,B1组小鼠小肠末端厚壁菌门微生物丰度增加85.3%、变形菌门微生物丰度增加122.3%、蓝细菌门微生物丰度增加198.8%、梭杆菌门微生物增加788.8%、氯菌门微生物增加25%、疣状杆菌门微生物丰度增加26.9%;拟杆菌门微生物丰度减少68.6%、放线菌门微生物丰度减少50.7%、杆菌门微生物丰度减少80.4%、酸杆菌门微生物丰度减少44.4%。这表明,经过21天的LP9010使用能促进小鼠小肠末端厚壁菌门、变形菌门、蓝细菌门、梭杆菌门、氯菌门和疣状杆菌门微生物生长,能抑制拟杆菌门、放线菌门、杆菌门和酸杆菌门微生物的生长;厚壁菌门占的丰度最多,起主导作用。
和A1组相比,C1组小鼠小肠末端厚壁菌门微生物丰度增加147.1%、变形菌门微生物丰度增加35.8%、杆菌门微生物丰度增加26.6%、氯菌门微生物丰度增加6.1%、疣状杆菌门微生物丰度增246.3%;拟杆菌门微生物丰度减少67.7%、放线菌门微生物丰度减少36.8、蓝细菌门微生物丰度减少87%、梭杆菌门微生物丰度降为0、酸杆菌门微生物丰度减少36.9%。这表明经过21天的LP9010和FOS95混合使用能促进小鼠小肠末端厚壁菌门、变形菌门、杆菌门、氯菌门和疣状杆菌门微生物生长,能抑制拟杆菌门、放线菌门、蓝细菌门、梭杆菌门和酸杆菌门微生物生长。
和B1组相比,C1组小鼠小肠末端厚壁菌门微生物丰度增加45%、拟杆菌门微生物丰度增加2.9%、放线菌门微生物丰度增加28%、杆菌门微生物丰度增加548.1%、氯菌门微生物丰度增加7.5%、疣状杆菌门微生物丰度增加151.6%;蓝细菌门微生物丰度减少95.6%、梭杆菌门微生物丰度降为0、酸杆菌门微生物丰度减少9.1%;这表明经过21天的LP9010和FOS95混合使用能促进厚壁菌门、拟杆菌门、放线菌门、杆菌门、氯菌门、疣状杆菌门微生物生长,能抑制放线菌门、蓝细菌门、梭杆菌门微生物生长。
5.2.2属水平上比较
A1组、B1组、C1组三种不同方式对小鼠处理,其对小肠末端的菌群在属水平的影响如图6所示。图6显示了小鼠小肠末端的菌群在属水平上的分类组成,在观察到的属水平中,乳酸杆菌属(Lactobacillus)丰度最高,其次是葡萄球菌属(Staphyltococcus)、多形杆状菌属(Bacteroides)、链球菌属(Streptococcus)、大肠杆菌-志贺菌属(Escherichia-Shigella)、肠杆菌属(Enterorhabdus)、韦荣球菌属(Veillonella)、双歧杆菌属(Bifidobacterium)、脱硫弧菌属(Desulfovibrio)和棒状杆菌属(Corynebacterium 1),表3显示出这些微生物丰度信息。
表3小肠末端菌群在属水平的丰度
Figure BDA0003790824220000091
Figure BDA0003790824220000101
和A1组相比,B1组小鼠小肠末端乳酸杆菌属微生物丰度增加675.6%、多形杆状菌属微生物丰度增加980.5%、链球菌属微生物丰度增加980.5%、大肠杆菌-志贺菌属微生物丰度增加142.1%、双歧杆菌属微生物丰度增加34.9%、脱硫弧菌属微生物丰度增加127.4%;葡萄球菌属微生物丰度减少91.9%、肠杆菌属微生物丰度减少75.1%、韦荣球菌属微生物丰度减少76.1%、棒状杆菌属微生物丰度减少31.9%。乳酸杆菌属微生物丰度增加,能增强机体的免疫功能;多形杆状菌属微生物丰度增加,能增强机体的减肥作用;大肠杆菌-志贺菌属微生物丰度增加,能引起腹泻、发烧、恶心、呕吐发生,但是其在小肠末端的丰度远低于乳酸杆菌属微生物,其致病性被抑制不能得到发挥;双歧杆菌属微生物丰度增加,能增强抗肿瘤、免疫和抗衰老作用、改善胃肠道功能;这表明经过21天的LP9010和FOS95混合使用能促进小鼠小肠末端总体微生物益生作用增强,致病作用降低。
和A1组相比,C1组小鼠小肠末端乳酸杆菌属微生物丰度增加339.4%、多形杆状菌属微生物丰度增加2940.1%、链球菌属微生物丰度增加11817.4%、大肠杆菌-志贺菌属微生物丰度增加5166.9%、韦荣球菌属微生物丰度增加6810.8%、双歧杆菌属微生物丰度增加1268.9%;葡萄球菌属微生物丰度减少86.4%、肠杆菌属微生物丰度减少86.3%、脱硫弧菌属微生物丰度减少92%、棒状杆菌属微生物丰度减少71.3%。乳酸杆菌属、多形杆状菌属、双歧杆菌属微生物丰度增加,机体的免疫功能、减肥作用、抗肿瘤、抗衰老作用、改善胃肠道功能得到增强;葡萄球菌属、肠杆菌属、脱硫弧菌属、棒状杆菌属微生物丰度减少,引起肠毒素产生量减少、患胆囊炎、泌尿系感染、肺炎、菌血症、腹泻、溃疡性结肠炎、白喉的概率降低。这表明经过21天的LP9010和FOS95混合使用能促进小鼠小肠末端总体微生物益生作用增强,致病作用降低。
和B1组相比,C1组小鼠小肠末端乳酸杆菌属微生物丰度增加42.3%、葡萄球菌属微生物丰度增加68.4%、多形杆状菌属微生物丰度增加181.4%、链球菌属微生物丰度增加2185.6%、大肠杆菌-志贺菌属微生物丰度增加2075.4%、韦荣球菌属微生物丰度增加28007.6%、双歧杆菌属微生物丰度增加914.4%;肠杆菌属微生物丰度减少44.8%、脱硫弧菌属微生物丰度减少96.4%、棒状杆菌属微生物丰度减少58.1%。这表明经过21天的LP9010和FOS95混合使用能促进小鼠小肠末端乳酸杆菌、双歧杆菌属、多形杆状菌属微生物生长,增强机体免疫功能、减肥作用、抗肿瘤、抗衰老作用等益生功能。
实施例6
结肠中段16SDNA的分析
6.1Alpha多样性和PCoA分析
从图7可以看出,在A1、B1和C1三组中A1的菌种数量最多,C1组和A1组、B1组的菌种数量相比显著降低(P<0.05),B1组和A1组之间菌种数量差异不显著(P<0.05)。经过PcoA分析,A1组、B1组和C1组每个样品相互分开距离较小,验具有可重复性和数据的有效性。
6.2微生物区系组成、相对丰度分析及比较
6.2.1门水平上比较
表4结肠中段菌群在门水平的丰度
Figure BDA0003790824220000111
从图8可以观察出A1组、B1组和C1组小鼠结肠中段微生物在门水平上分类组成,拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、ε-变形菌门(Epsilonbacteraeota)、变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、脱铁杆菌门(Deferribacteres)、软壁菌门(Tenericutes)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、蓝藻(Cyanobacteria)、和帕特拉斯菌门(Patescibacteria)在分类占有较高丰度,表4显示出这些微生物丰度信息。
与A1组比,B1组小鼠结肠中段厚壁菌门微生物丰度升高9.8%、ε-变形菌门微生物丰度升高96.6%、放线菌门微生物丰度升高41.5%、脱铁杆菌门微生物丰度升高4413.9%、软壁菌门微生物丰度升高70.5%;拟杆菌门微生物丰度降低14.8%、变形菌门微生物丰度降低61.3%、疣微菌门微生物丰度降低38.4%、蓝藻门微生物丰度降低46.1%、帕特拉斯菌门微生物丰度降低71.4%。这表明经过21天LP9010使用能促进小鼠结肠中段厚壁菌门、ε-变形菌门、放线菌门、脱铁杆菌门和软壁菌门微生物生长,抑制拟杆菌门、变形菌门、疣微菌门、蓝藻和帕特拉斯菌门微生物生长。拟杆菌门、厚壁菌门微生物较多,起主导作用。
和A1组相比,C1组小鼠结肠中段ε-变形菌门微生物丰度升高180.3%、放菌门微生物丰度升高28.5%、脱铁杆菌门微生物丰度升高12083.5%、疣微菌门微生物丰度升高1086.3%、蓝藻微生物丰度升高239.5%;拟杆菌门微生物丰度降低33.6%、厚壁菌门微生物丰度降低11.3%、变形菌门微生物丰度降低3.7%、软壁菌门微生物丰度降低54%、帕特拉斯菌门微生物丰度降低51.6%。这些现象表明经过21天的LP9010和FOS95混合使用能促进小鼠结肠中段ε-变形菌门、放线菌门、脱铁杆菌门、疣微菌门和蓝藻等微生物生长,抑制拟杆菌门、厚壁菌门、变形菌门、软壁菌门和帕特拉斯菌门微生物生长。
与B1组比,C1组中的小鼠结肠中段的菌群发生了变化,ε-变形菌门、变形菌门、脱铁杆菌门、疣微菌门、蓝藻门、帕特拉斯菌门的丰度分别升高了42.5%、148.7%、169.9%、1824.4%、529.8%、69.1%;拟杆菌门、厚壁菌门、放线菌门和软壁菌门的丰度分别降低了22.1%、19.3%、9.2%、73%。表明经过21天的LP9010和FOS95混合使用能促进小鼠结肠中段ε-变形菌门、变形菌门、脱铁杆菌门、疣微菌门、蓝藻、帕特拉斯菌门微生物生长,抑制拟杆菌门、厚壁菌门、放线菌门和软壁菌门微生物生长。
6.2.2属水平上比较
表5菌群在属水平的分析
Figure BDA0003790824220000121
Figure BDA0003790824220000131
图9显示了小鼠结肠中段菌群在属级分类组成,幽门螺杆菌属(Helicobacter)、毛螺菌属(Lachnospiraceae NK4A136 group)、拟普雷沃菌属(Alloprevotella)、乳酸菌属(Lactobacillus)、普雷沃氏菌科属(Prevotellaceae UCG 001)、穆齐螺旋菌属(Mucispirillum)、拟杆菌属(Bacteroides)、棒状杆菌属(Corynebacterium 1)、厌氧支原体属(Anaeroplasma)和葡萄球菌属(Staphylococcus)微生物丰度较高,其相关丰度信息如表5所示。毛螺菌属微生物可能是潜在的有益菌,参与多种碳水化合物的代谢。拟普雷沃菌属微生物能导致口腔感染和升高患心血管疾病的概率。普雷沃氏菌科属微生物能促进结肠中乙酸、琥珀酸、异丁酸、异戊酸、乳酸的产生。穆齐螺旋菌属具有保护小鼠抵抗结肠炎的作用。拟杆菌属微生物能促进阑尾炎和败血症的发生。棒状杆菌属微生物能引起白喉,但在结肠道中属过路菌没有致病性。
和A1组相比,B1组小鼠结肠中段幽门螺杆菌属微生物丰度升高96.8%、乳酸菌属微生物丰度升高593.7%、普雷沃氏菌科属微生物丰度升高10.8%、穆齐螺旋菌属微生物丰度升高4413.9%、棒状杆菌属微生物丰度升高96.5%,毛螺菌属微生物微生物丰度降低36.1%、拟普雷沃菌属微生物丰度降低19.8%、拟杆菌属微生物丰度降低66.8%。这表明经过21天LP9010使用能促进小鼠结肠中段幽门螺杆菌属、乳酸菌属、普雷沃氏菌科属、穆齐螺旋菌属、棒状杆菌属微生物生长,增强维护机体健康和调节免疫的功能、抵抗结肠炎、促进乙酸、琥珀酸、异丁酸、异戊酸、乳酸的产生;抑制毛螺菌属、拟普雷沃菌属、拟杆菌属微生物的生长,降低患心血管疾病的概率、败血症的发生。
和A1组相比,C1组小鼠结肠中段C1组和A1组相比,Balb/c小白鼠结肠中段幽门螺杆菌属微生物丰度升高180.4%、乳酸菌属微生物丰度升高916.8%、普雷沃氏菌科属微生物丰度升高40.8%、穆齐螺旋菌属微生物丰度升高120.8%、拟杆菌属微生物丰度升高92.3%、棒状杆菌属微生物丰度升高183.6%;毛螺菌属微生物丰度降低78.3%、拟普雷沃菌属微生物丰度降低4%、厌氧支原体属微生物丰度降低54.3%、葡萄球菌属微生物丰度降低10.7%。这表明经过21天的LP9010和FOS95混合使用能促进小鼠结肠中段幽门螺杆菌属、乳酸菌属、普雷沃氏菌科属、穆齐螺旋菌属、拟杆菌属、棒状杆菌属微生物生长,增强维护机体健康和调节免疫的功能、抵抗结肠炎、促进乙酸、琥珀酸、异丁酸、异戊酸、乳酸的产生;抑制毛螺菌属、拟普雷沃菌属、厌氧支原体属、葡萄球菌属微生物生长,降低患心血管疾病、肠毒素产生、支原体感染的概率。
和B1组相比,C1组小鼠结肠中段幽门螺杆菌属微生物丰度升高42.5%、乳酸菌属微生物丰度升高46.7%、普雷沃氏菌科属微生物丰度升高27%、拟普雷沃菌属微生物丰度升高15.6%、穆齐螺旋菌属微生物丰度升高169.9%、拟杆菌属微生物丰度升高480.2%、棒状杆菌属微生物丰度升高44.7%;毛螺菌属微生物丰度降低66%、厌氧支原体属微生物丰度降低73.2%、葡萄球菌属微生物丰度降低56.1%。表明经过21天的LP9010和FOS95混合使用能促进小鼠结肠中段幽门螺杆菌属、乳酸菌属、普雷沃氏菌科属、拟普雷沃菌属、穆齐螺旋菌属、拟杆菌属、棒状杆菌属微生物生长,增强维护机体健康和调节免疫的功能,促进乙酸、琥珀酸、异丁酸、异戊酸、乳酸的产生;抑制毛螺菌属、厌氧支原体属、葡萄球菌属微生物生长。
实施例7
粪便16SDNA的分析
7.1Alpha多样性和PCoA分析
A1组、B1组合C1组三种不同方式对小鼠处理,其粪便中菌群的Alpha多样性和PCoA分析如图10所示(其中,左图为每组3个样本的平均值)。从图10可以看出,在A1、B1和C1三组中,B1组小鼠粪便中的菌种数量最多,A1组、B1组,C1三组粪便菌群的丰度相互比较差异不显著。经过PcoA分析,A1组、B1组和C1组每个样品相互分开且样品之间的距离较小,PCO1值为33.8%,PCO2值为19.62%,进而说明实验具有有效性。
7.2微生物区系组成、相对丰度分析及比较
7.2.1门水平上比较
图11展示了A1组、B1组和C1组小鼠粪便菌群丰度较高门水平分类分类组成,包括拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria),软壁菌门(Tenericutes)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、帕特拉斯菌门(Patescibacteria)、ε-变形菌门(Epsilonbacteraeota)、蓝藻(Cyanobacteria)和脱铁杆菌(Deferribacteres),这些微生物丰度相关信息如表6所示。
表6菌群在门水平的分析
Figure BDA0003790824220000151
和A1组相比,B1组小鼠粪便中厚壁菌门微生物丰度升高53.1%、变形菌门微生物丰度升高148.8%、放线菌门微生物丰度升高125.6%、疣微菌门微生物丰度升高52.3%、帕特拉斯菌门微生物丰度升高52.7%、ε-变形菌门微生物丰度升高68.4%、蓝藻微生物丰度升高229.7%、脱铁杆菌门微生物丰度升高127.6%;拟杆菌门微生物丰度下降19.7%;表明LP9010菌液能促进小鼠粪便中厚壁菌门、变形菌门、放线菌门、疣微菌门、帕特拉斯菌门、ε-变形菌门、疣微菌门、帕特拉斯菌门、ε-变形菌门微生物生长,抑制拟杆菌门微生物生长。厚壁菌门和拟杆菌门占丰度较多,起主导作用。
和A1组相比,C1组小鼠粪便中厚壁菌门微生物丰度升高35.5%、放线菌门微生物丰度升高28.5%、疣微菌门微生物丰度升高21895.3%、蓝藻微生物丰度升高668.7%、脱铁杆菌微生物丰度升高133.6%;拟杆菌门微生物丰度下降7.1%、变形菌门微生物丰度下降57.4%、软壁菌门微生物丰度下降46.1%、帕特拉斯菌门微生物丰度下降23.9%、ε-变形菌门微生物丰度下降45.5%;表明经过21天的LP9010和FOS95混合使用能促进小鼠粪便中厚壁菌门、放线菌门、疣微菌门、蓝藻、脱铁杆菌们微生物的生长,抑制拟杆菌门、变形菌门、软壁菌门、帕特拉斯菌门、ε-变形菌门微生物的生长。
和B1组相比,C1组小鼠粪便中拟杆菌门微生物丰度升高15.8%、疣微菌门微生物丰度升高14339.6%、蓝藻微生物丰度升高133.1%、脱铁杆菌微生物丰度升高2.6%;厚壁菌门微生物丰度下降11.5%、变形菌门微生物丰度下降71.3%、软壁菌门微生物丰度下降46.3%、放线菌门微生物丰度下降43%、帕特拉斯菌门微生物丰度下降50.2%、ε-变形菌门微生物丰度下降67.6%;表明经过21天的LP9010和FOS95混合使用能促进B小鼠粪便中拟杆菌门、放线菌门、疣微菌门、蓝藻、脱铁杆菌门微生物生长,抑制厚壁菌门、变形菌门、软壁菌门、帕特拉斯菌门微生物生长。
7.2.2属水平上比较
表7菌群在属水平的分析
Figure BDA0003790824220000161
图12显示了A1组、B1组和C1组小鼠粪便中较高丰度属级水平微生物分类组成,包括拟普雷沃菌属(Alloprevotella)、普雷沃氏菌属(Prevotellaceae UCG 001)、嗜冷杆菌属(Psychrobacter)、瘤胃菌属(Ruminococcaceae UCG-014)、拟杆菌属(Bacteroides)、Dubosiella、乳酸菌属(Lactobacillus)、毛螺菌属(Lachnospiraceae NK4A136 group)、红蝽杆菌属(Coriobacteriaceae UCG-002)和产粪甾醇真细菌(Eubacteriumcoprostanoligenes group),这些微生物丰度信息如表7所示。嗜冷杆菌属微生物能抑制病原菌的生长,具有保护胃肠的作用。Dubosiella属微生物有致病性与脾肾阳虚症有关联。瘤胃菌属微生物能产生挥发性脂肪酸乙酸、丙酸、丁酸。红蝽杆菌属微生物具有促进肠道健康的用途。产粪甾醇真细菌可以降低对胆固醇的吸收。
和A1组相比,B1组小鼠粪便中嗜冷杆菌属微生物丰度升高91.9%、瘤胃菌属微生物丰度升高198.9%、Dubosiella属微生物丰度升高81.8%、乳酸菌属微生物丰度升高319.5%、毛螺菌属微生物丰度升高43.5%、红蝽杆菌属微生物丰度升高3086.4%、产粪甾醇真细菌微生物丰度升高621.2%;拟普雷沃菌属微生物丰度下降79.8%、普雷沃氏菌属微生物丰度下降44.8%、拟杆菌属微生物丰度下降14.8%。表明经过21天灌胃LP9010后能促进小鼠肠道中嗜冷杆菌属、瘤胃菌属、Dubosiella属、乳酸菌属、毛螺菌属、红蝽杆菌属微生物排到粪便中,阻碍拟普雷沃菌属、普雷沃氏菌属、拟杆菌属微生物排到粪便中;嗜冷杆菌属、乳酸菌属、毛螺菌属、红蝽杆菌属有益微生物增长丰度总合远大于瘤胃菌属、Dubosiella属有害微生物增长丰度,普雷沃氏菌属有益微生物减少丰度远低于拟普雷沃菌属、拟杆菌属有害微生物减少丰度;B1组粪便毒性比A1组弱,B1组肠道比A1组健康。
和A1组相比,C1组小鼠粪便中瘤胃菌属微生物丰度升高198.9%、拟杆菌属微生物丰度升高210.7%、Dubosiella属微生物丰度升高81.8%、乳酸菌属微生物丰度升高319.5%、毛螺菌属微生物丰度升高43.5%、红蝽杆菌属微生物丰度升高3086.4%、产粪甾醇真细菌属微生物丰度升高621.2%;普雷沃氏菌属微生物丰度下降44.8%、嗜冷杆菌属微生物丰度下降91.9%。表明经过21天的LP9010和FOS95混合使用能增加促进小鼠肠道中瘤胃菌属、拟杆菌属、Dubosiella属、乳酸菌属、毛螺菌属、红蝽杆菌属、产粪甾醇真细菌属微生物丰度,降低普雷沃氏菌属和嗜冷杆菌属微生物丰度;拟杆菌属微生物能产生大量肠毒素,但粪便益生菌中乳酸菌属、毛螺菌属、红蝽杆菌属、产粪甾醇真细菌属微生物增加的丰度大于拟杆菌属微生物增加丰度,表明粪便中致病菌数量少、益生菌数量多、毒性弱;进而说明C1组小鼠肠道状况比A1组健康。
和B1组相比,C1组小鼠粪便中普雷沃菌属微生物丰度升高11.4%、瘤胃菌属微生物丰度升高198.9%、拟杆菌属微生物丰度升高265.1%、Dubosiella属微生物丰度升高25.4%;嗜冷杆菌属微生物丰下降96.4%、乳酸菌属微生物丰度下降57.4%、毛螺菌属微生物丰度下降23.1%、红蝽杆菌属微生物丰度下降49.7%。表明经过21天LP9010和FOS95混合使用后能增加小鼠粪便中普雷沃菌属、瘤胃菌属、拟杆菌属、Dubosiella属微生物丰度,降低肠道中嗜冷杆菌属、乳酸菌属、毛螺菌属、红蝽杆菌属微生物丰度。
实施例8
8.1植物乳杆菌9010对小鼠肠道菌群的改善功能
8.1.1小肠末端、结肠中段和粪便肠道菌群关联
表8小肠末端、结肠中段和粪便中重要的益生菌和致病菌菌群关联
Figure BDA0003790824220000181
表8显示了植物乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、加氏乳杆菌、长双歧杆菌、嗜热链球菌、梭状芽胞杆菌、解脲棒状杆菌、缓慢葡萄球菌、死亡梭杆菌、产气荚膜杆菌在A1、B1和C1组的小肠末端、结肠中段和粪便中丰度。
(1)植物乳杆菌具有显著益生功能,其丰度呈现出C1组>B1组>A1组在小肠末端、结肠中段和粪便中分布状态,表明,LP9010能增加小肠末端、结肠中段和粪便中植物乳杆菌丰度;LP9010和FOS95混合使用能进一步增加小肠末端、结肠中段和粪便中植物乳杆菌丰度;FOS95能显著促进植物乳杆菌生长;
(2)罗伊氏乳杆菌有很多益生作用。B1组中罗伊氏乳杆菌丰度在小肠末端、结肠中段和粪便显著高于A1组,这表明LP9010能显著促进罗伊氏乳杆菌生长;C1组中罗伊氏乳杆菌丰度在小肠末端和结肠中段显著高于A1组,而其在粪便中的丰度显著低于A1组,这表明LP9010和FOS95混合使用能显著促进罗伊氏乳杆菌在小肠末端和结肠中段生长,使其在肠道黏附力度增强不能大量随粪便排出体外;C1组中罗伊氏乳杆菌在小肠末端丰度和B1组相比显著增多,表明LP9010的基础上再添加FOS95,能促进罗伊氏乳杆菌在小肠末端大量生长;
(3)鼠李糖乳杆菌有许多益生功能。B1组中鼠李糖乳杆菌丰度在小肠末端、结肠中段和粪便显著高于A1组,表明LP9010能显著促进鼠李糖乳杆菌生长;C1组中鼠李糖乳杆菌丰度在小肠末端、结肠中段和粪便显著高于A1组,表明LP9010和FOS95混合能显著促进鼠李糖乳杆菌生长;C1组中鼠李糖乳杆菌丰度在小肠末端、结肠中段显著高于B1组,而其在粪便中的丰度低于B1组,表明LP9010和FOS95混合使用能促进鼠李糖乳杆菌黏附于小鼠小肠末端和结肠中段,不能大量随粪便排出体外;
(4)加氏乳杆菌是一种益生菌具有很多益生功能。B1组中加氏乳杆菌丰度在小肠末端、结肠中段和粪便显著高于A1组,LP9010能显著促进加氏乳杆菌生长;C1组中加氏乳杆菌丰度在小肠末端、结肠中段显著高于A1组,而在粪便中的丰度低于A1组,表明LP9010和FOS95混合使用能促进加氏乳杆菌黏附于小肠末端和结肠中段,不能大量随粪便排出体外;
(5)长双歧杆菌是一种益生菌。C1组中长双歧杆菌丰度在小肠末端显著低于A1组,而其在结肠中段的丰度显著高于A1组,表明LP9010和FOS95混合物显著抑制长双歧杆菌在小肠末端生长,能显著促进长双歧杆菌在结肠中段生长;C1组中在结肠中段的丰度显著高于B1组,表明FOS95能促进长双歧杆菌在在结肠中段生长;
(6)嗜热链球菌是一种益生菌。B1组中嗜热链球菌丰度在小肠末端显著高于A1组,C1组中嗜热链球菌丰度在小肠末端和结肠中段显著高于A1组,C1组中嗜热链球菌丰度在小肠末端和结肠中段显著高于B1组,表明LP9010能促进嗜热链球菌在小肠末端生长,LP9010和FOS95混合使用对嗜热链球菌在小肠末端和结肠中段的生长有促进作用;
(7)梭状芽胞杆菌是一种致病菌。B1组中梭状芽胞杆菌和A1组相比,在小肠末端和粪便中丰度较高,在结肠中段丰度较低,说明LP9010能促进梭状芽胞杆菌在小肠中生长,不能使其黏附于结肠,使其大量随粪便排出;C1组中梭状芽胞杆菌丰度在小肠末端、结肠中段和粪便中丰度显著低于A1组,表明LP9010和FOS95混合能显著抑制了梭状芽胞杆菌的生长;
(8)缓慢葡萄球菌对小鼠有一定致病性。B1组和C1组缓慢葡萄球菌在小肠末端和粪便中丰度显著低于A1组,而B1组和C1组缓慢葡萄球菌在结肠中段的丰度显著高于A1组,这表明LP9010、LP9010与FOS95混合均能抑制缓慢葡萄球菌在小肠中的生长,使其更多黏附于结肠,不能大量随粪便排出;
(9)死亡梭杆菌是一种致病菌。B1组中死亡梭杆菌在小肠末端丰度低于A1组,C1组中死亡梭杆菌在小肠末端丰度显著低于A1组和B1组,表明LP9010能抑制死亡梭杆菌在小肠末端生长,LP9010的基础上再添加FOS95能非常显著降低死亡梭杆菌在小肠末端的丰度抑制其生长;
(10)产气荚膜杆菌是一种致病菌。B1组中产气荚膜杆菌在小肠末端丰度低于A1组,C1组中产气荚膜杆菌在小肠末端丰度显著低于A1组和B1组,表明LP9010能抑制产气荚膜杆菌在小肠末端生长,LP9010和FOS95混合使用能显著抑制其在小肠末端的生长。
综上所述(1)—(10)点,LP9010和FOS95的混合使用能够显著促进小鼠肠道中常见益生菌的植物乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、加氏乳杆菌、长双歧杆菌、嗜热链球菌的生长,能够显著抑制致病菌梭状芽胞杆菌、解脲棒状杆菌、缓慢葡萄球菌、死亡梭杆菌、产气荚膜杆菌的生长,调节肠道菌群处于一种动态平衡的结构中。
实施例9
菌群功能分析
9.1A1组和B1组之间功能分析
A1组、B1组两种不同方式对小鼠处理,两组之间的功能的差异如图13所示。
小鼠肠道菌群的改变会引起相关功能的变化,图13展示了A1和B1组之间主要的功能差异(P<0.05),二恶英的降解,肥厚性心肌病,金黄色葡萄球菌感染,淀粉和蔗糖代谢。二恶英是一种剧毒物质,其降解具有很大的生物学意义,B1组小鼠其二恶英降解的丰度(0.0006)高于A1组(0.0005)。肥厚性心肌病是一种以心肌进行性肥厚、心室腔进行性缩小为特征的心肌疾病。B1组小鼠患肥厚性心肌病的丰度(0.00000928)显著低于A1组(0.00002442)(P<0.05)。金黄色葡萄球菌是对人类有重大威胁的一种病原菌,能引起多部位严重感染。B1组小鼠感染金黄色葡萄球菌的丰度(0.0025)显著低于A1组(0.0062)(P<0.05)。淀粉是碳水化合物的重要储存形式,淀粉的合成和降解与蔗糖的代谢密切相关,这些代谢为生物提供能量。B1组小鼠淀粉和蔗糖代谢的丰度(0.0235)高于A1组(0.0207)。表明,LP9010菌能促进二恶英降解及加速淀粉与蔗糖的代谢等益生功能,降低金黄色葡萄球菌感染和肥厚性心肌病的致病性。
9.2A1组和C1组之间功能分析
A1组、C1组两种不同方式对小鼠处理,两组之间的功能的差异如图14所示。
图14展示了A1和C1组之间主要的功能差异(P<0.05),氮代谢,结核病感染,泛醌及萜烯类醌生物合成。氮是影响机体生长发育的重要常量营养元素,C1组小鼠氮代谢的丰度(0.0159)高于A1组(0.0133)。结核病是一个重要的全球卫生问题,主要是由一种传染性病原体导致死亡,C1组小鼠患结核病的丰度(0.0017)低于A1组(0.0019)。泛醌是由苯醌环连接到多异戊二烯侧链组成,萜类醌类化合物是通过萜类化合物的代谢而合成的一类化合物,常被作为抗菌、抗病毒和抗癌药物。C1组小鼠泛醌和萜类化合物生物合成的丰度(0.0062)高于A1组(0.0053)。这些现象表明LP9010与FOS95混合物能促进氮代谢、泛醌、萜类化合物的生物合成等益生功能的发生,降低金黄色葡萄球菌感染和肥厚性心肌病的致病性。
9.3B1组和C1组之间功能分析
B1组、C1组两种不同方式对小鼠处理,两组之间的功能的差异如图15所示。
图15展示了B1和C1组之间主要的显著的功能差异(P<0.05),细菌分泌系统和泛醌及萜烯类醌生物合成。细菌分泌大量化合物与外界交流,包括DNA、蛋白质和小分子,加强循环系统对机体有益。C1组细菌分泌系统的丰度(0.0139)显著高于B1组(0.0113)(P<0.05),泛醌及萜烯类醌生物合成的丰度(0.0062)高于B1组(0.0052)(P<0.05)。表明,LP9010和FOS95混合使用能促进细菌分泌系统和泛醌等萜类-醌类生物合成的益生功能的发生。
综上所述,LP9010与FOS95混合使用能增强小鼠的益生功能,降低其致病率。
按人与各种动物以及各种动物之间用药剂量换算,根据动物与人体的每公斤体重剂量折算系数,0.02kg小鼠与60Kg成人的用药剂量换算系数为1,因此在本专利中对小鼠的每日给药量,折算到60Kg成人即为:植物乳杆菌9010单次给药量为1.28×109CFU,益生元FOS95和植物乳杆菌9010结合使用时,植物乳杆菌9010单次给药量为1.28×109CFU,益生元FOS95为0.02g。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种植物乳杆菌在调节肠道菌群中的应用,其特征在于,所述植物乳杆菌为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)DMDL9010,该菌株于2011年8月19日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保存编号为CGMCC 5172。
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,植物乳杆菌在制备具有调节肠道菌群功能的食品、药物中的应用。
3.一种具有调节肠道菌群功能的食品,其特征在于,含有植物乳杆菌9010、植物乳杆菌9010的发酵液、植物乳杆菌9010发酵液的提取物中的一种或两种以上作为活性成分。
4.根据权利要求3所述的食品,其特征在于,单位活性成分的含量为106~1010CFU/ml。
5.根据权利要求4所述的食品,其特征在于,还包含益生元;所述益生元为低聚木糖、低聚果糖、低聚半乳糖、大豆低聚糖、低聚乳果糖、低聚异麦芽糖、菊粉中的一种或两种以上。
6.根据权利要求5所述的食品,其特征在于所述益生元的含量为0.01-0.1g。
7.一种具有调节肠道菌群功能的药物,其特征在于,含有植物乳杆菌9010、植物乳杆菌9010的发酵液、植物乳杆菌9010发酵液的提取物中的一种或两种以上作为活性成分。
8.根据权利要求7所述的药物,其特征在于,单位所述活性成分的含量为106~1010CFU。
9.根据权利要求7或8所述的药物,其特征在于,所述药物为抗菌药物、预防或治疗肥厚性心肌病的药物、预防或治疗结核病的药物中的一种或两种以上。
10.根据权利要求9所述的药物,其特征在于,还包含益生元;所述益生元为低聚木糖、低聚果糖、低聚半乳糖、大豆低聚糖、低聚乳果糖、低聚异麦芽糖、菊粉中的一种或两种以上;所述益生元的含量为0.01-0.1g。
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