CN117177673A - 罗伊氏乳杆菌的预调理 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及通过在包含低聚半乳糖(GOS)的培养基中培养细菌而获得的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株,即所谓的预调理。所述预调理方法提供益生菌罗伊氏乳杆菌菌株在胃肠道中的增强作用,诸如改善的矿物质吸收。本发明包含用于制备和培养益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的方法,以及这样的菌株的产品和第一和第二医学用途。

Description

罗伊氏乳杆菌的预调理
技术领域
本发明总体上涉及增强益生菌罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)菌株在哺乳动物或禽类中的存活、持久性和/或益生菌作用。本发明包含用于制备和培养益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的方法以及含有这样的菌株的产品。更详细地,本发明涉及如下获得的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株:在包含低聚半乳糖(GOS)的生长培养基中培养所述细菌,从而增强所述益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的存活和持久性和/或增强有益的益生菌作用,诸如改善矿物质吸收、改善胃肠道上皮完整性的保护作用以及改善骨形成和矿化作用。此外,本发明涉及包含底物组分的制剂,所述底物组分经过特别选择以增强这样的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株在某些情况下的存活、持久性和/或益生菌作用。
背景技术
益生菌被定义为“活的微生物,当以足够量施用时,其为宿主带来健康益处”。这是世界各地广泛接受的科学定义(参见例如,Hill等人.2014;Nat.Rev.Gastro.&Hepathology,11:506-514)。益生菌产品(通常是饮食添加物或食品)可能被推荐用于个人正在经历的不同病况或症状。产生乳酸的细菌,诸如乳杆菌,通常用作各种类型的食品(例如酸奶)中的益生菌。这样的产生乳酸的细菌通过其自身在肠道系统内的定殖、通过可用营养物的竞争和/或通过特定物质(诸如过氧化氢、细菌素和/或降低肠道pH的有机酸,包括乳酸和乙酸)的产生,可以防止有害微生物的生长和定殖。非常确定的是,宿主和肠道微生物之间的相互作用对于宿主的健康和福祉至关重要。肠道小生物群产生的代谢物为宿主提供营养物,但也可能参与免疫应答、宿主免疫系统的调节和发展、以及减少炎症和预防过敏性应答。
益生元是通过选择性地刺激有益微生物(诸如细菌和真菌)的生长和/或活性来诱导其生长或活性的化合物。益生元是被这样的宿主微生物选择性地利用从而提供健康益处的底物(参见例如,Gibson等人.2017;Nat.Rev.Gastro.&Hepathology,14:491-502)。因此,在胃肠道中,益生元可以改变肠道微生物组的组成。饮食益生元通常是不可消化的纤维化合物,它们以未消化的方式穿过胃肠道的上部并通过充当其底物来刺激定殖在大肠中的有利细菌的生长或活性。已经试验了各种化合物以确定它们作为益生元的功能。低聚果糖(FOS)、低聚半乳糖(GOS)和反式-低聚半乳糖(TOS)是最常见的益生元。因此,食用某些益生元可以通过增加与人健康相关的微生物的数目来提高免疫功能,并且动物和人研究已经证实,益生元可以减少有害细菌的数目。因此,益生元是当通过受试者肠道中的天然微生物菌群或通过与益生元同时摄入的益生菌细菌发酵时提供健康益处的成分。
通常已知将特定类型的益生元和益生菌组合会产生某些协同作用。具体地,组合的益生元GOS和益生菌微生物(诸如乳杆菌属和双歧杆菌属)的作用已有记录(参见例如YUTAKA KANAMORI,MD等人,Digestive Diseases and Sciences,第46卷,第9期(2001年9月),第2010-2016页(2001))。已经证实,益生元和益生菌之间的合生作用是由于在受试者的胃肠道(GI)内的益生菌对益生元的消耗。
益生菌产生乳酸的细菌的制造程序通常被标准化,并且涉及在包含碳水化合物源(诸如糖,例如葡萄糖、果糖、蔗糖、乳糖或右旋糖)的生长培养基中发酵细菌的步骤。在发酵以后,益生菌细菌通常受到冷冻保护并冷冻或冷冻干燥并包装成成品。
益生菌乳酸细菌的摄入在体内具有多种作用。一种这样的重要作用是必需矿物质的生物利用度,其可以被这样的益生菌乳酸细菌的存在显著影响。尽管体内矿物质的含量主要取决于其从食物摄入的供应,并且它们主要在胃肠道中吸收,但仅通过食物摄入来提供矿物质不一定实现足够的矿物质生物利用度。影响矿物质生物利用度的主要因素是食品中矿物质的含量、食品中和胃肠道中的矿物质之间的协同和拮抗相互作用、食品中络合或螯合化合物的存在以及生物体的健康状态及其年龄。此外,肠道微生物菌群、益生菌和益生元显著影响矿物质的生物利用度,并且从而可以增加或减少这样的矿物质的吸收。
矿物质对于所有活物种都是必需的,尽管物种之间的具体需求有所不同。矿物质在人生物体中具有许多重要功能,并且包括例如铁、钙和镁等。矿物质缺乏,即这样的矿物质在体内的低或次优量(通常由于摄入的矿物质低于推荐的RDA量),可能导致疾病,并且矿物质过量也可能导致疾病。因此,以正确的比例获取正确量的矿物质对于最佳健康而言至关重要。大多数天然饮食会以适当的平衡提供这些矿物质,但在某些情况下这不足以维持健康。
最近的研究已经产生了关于小生物群-矿物质相互作用的新信息,并且主要关注肠道细菌对钙和铁代谢的影响。鉴于人口老龄化和绝经女性和男性中骨质疏松症患病率的上升,关于钙代谢和因此关于骨代谢及其改善的新数据对该领域的发展至关重要。相比之下,对铁与肠道小生物群之间不利相互作用的研究的结果表明,迫切需要进一步研究这种矿物质的生物利用度,以便制定关于铁补充的新推荐。
此外,口服施用益生菌细菌的一个常见问题是,它们以不足够量到达其在胃肠道中的预定位置,和/或益生菌细菌在肠道的这些位置(它们发挥其作用的地方)中的活性是不够的。因此,益生菌细菌在胃肠道中的存活、生存力和植入对于益生菌产品的制造商来说是一个重大挑战。因此,必须增加益生菌细菌的剂量和/或需要更频繁的施用以获得期望的益生菌作用。这进一步导致不必要的成本、不希望的摄入频率以及当益生菌细菌不能充分提供期望的效果时还可能降低健康益处的问题。因此,需要在不增加剂量的情况下提高益生菌作用。
发明内容
本发明的一个目的是,提供当将这样的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株施用给有此需要的受试者或患者时,更有效的改善某些特定益生菌微生物(诸如益生菌罗伊氏乳杆菌菌株)的存活、持久性和/或益生菌作用的方式、方法和疗法。此外,一个特定目的是在有此需要的受试者或患者中预防和/或治疗矿物质缺乏,特别是选自镁、铁和/或钙的矿物质的矿物质缺乏。
这些目的通过如下所述的本发明来解决。
在下文和独立权利要求中定义了本发明。在说明书和从属权利要求中定义了本发明的其它实施方案。
在第一方面,本发明提供了用于制备预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的方法。所述方法包含下述步骤:
a)在有GOS存在下培养益生菌罗伊氏乳杆菌菌株,由此预调理所述益生菌罗伊氏乳杆菌菌株;和
b)从所述生长培养基中收获预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株。
在本发明的方法的步骤a)中在有GOS存在下培养益生菌罗伊氏乳杆菌菌株导致预调理的罗伊氏乳杆菌菌株的形成。
根据第二方面,本发明提供了一种组合物,其包含有效量的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株。所述预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株已经通过在有GOS存在下培养罗伊氏乳杆菌菌株来制备。
在第三方面,本发明提供了有效量的根据本发明制备的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株或根据本发明的组合物用于增加或增强所述益生菌罗伊氏乳杆菌菌株在健康受试者的消化道中的存活、持久性和/或益生菌作用的非治疗性用途。
根据第四方面,本发明提供了用作药物的组合物,其包含有效量的根据本发明制备的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株。
根据第五方面,本发明提供了用于在有此需要的受试者中预防和/或治疗疾病的(治疗性)用途的组合物,其包含有效量的根据本发明制备的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株。在这方面,所述受试者患有肠屏障破坏或粘膜衬里破坏。
根据第六方面,本发明提供了用于在有此需要的受试者中预防和/或治疗矿物质缺乏的组合物,其包含有效量的根据本发明制备的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株。
根据第七方面,本发明提供了用于预防和/或治疗骨丢失的组合物,其包含有效量的根据本发明制备的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株。
根据第八方面,本发明提供了用于促进儿童骨骼或牙齿的生长和发育的组合物,其包含有效量的根据本发明制备的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株。在下文和从属权利要求中描述了进一步优选的实施方案。
附图简述
图1是短结肠模型的示意图,它是人消化系统的动态体外模拟模型,并且是模拟小肠和结肠温育的实验方案。/>模型允许在代表不同肠道区域的条件下培养复杂的肠道微生物生态系统。
图2图示了在短结肠模型中使用本发明的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株在24小时和48小时时镁和钙在结肠中的溶解度。结果表明,预调理的罗伊氏乳杆菌菌株提高了结肠中镁和钙的溶解度。这提示,预调理的罗伊氏乳杆菌菌株可以用于在有此需要的受试者中促进镁和钙吸收。
图3显示了在短结肠模型中使用本发明的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株在48小时时铁在结肠中的生物可达性。结果表明,预调理的罗伊氏乳杆菌菌株提高了结肠中铁的生物可达性。这提示,预调理的罗伊氏乳杆菌菌株可以用于在有此需要的受试者中促进铁吸收。
图4显示了细菌的酸胁迫耐受性。结果表明,预调理的罗伊氏乳杆菌菌株对酸胁迫具有更强的耐受性(归一化的值)。结果提示,预调理的罗伊氏乳杆菌菌株在胃肠道中将具有更高的存活和持久性。
图5显示了预调理的罗伊氏乳杆菌菌株的胆汁胁迫耐受性。该图表明,预调理的罗伊氏乳杆菌菌株对胆汁具有增加的抵抗力(归一化的值)。结果提示,预调理的罗伊氏乳杆菌菌株在胃肠道中将具有更高的存活和持久性。
图6表明,预调理的罗伊氏乳杆菌菌株提供改善的上皮完整性保护,使其免于产肠毒素大肠杆菌(ETEC)的有害影响。结果提示,预调理的罗伊氏乳杆菌将对胃肠道的上皮屏障具有保护作用。此外,结果也提示,预调理的罗伊氏乳杆菌会改善矿物质吸收,这是由于对此过程至关重要的细胞的损伤减少。
图7显示了第7天成骨细胞的早期分化,其测量碱性磷酸酶(ALP)活性。结果表明,罗伊氏乳杆菌菌株的预调理导致成骨细胞中ALP活性增加,从而提示,预调理的罗伊氏乳杆菌菌株可以刺激成骨细胞分化。
图8图示了骨钙素(oc)表达(在mRNA水平),骨钙素是在第21天由分化的成骨细胞表达的矿化标志物。结果表明,预调理的罗伊氏乳杆菌菌株会增强oc表达,但(未预调理的)罗伊氏乳杆菌菌株不会增强oc表达。这提示,预调理的罗伊氏乳杆菌菌株可以刺激骨矿化。
图9图示了MC3T3迁移速度,这是在第4天的细胞可动性的量度。结果表明,预调理的罗伊氏乳杆菌显著减少细胞迁移,但未经预调理的罗伊氏乳杆菌菌株却没有显著减少细胞迁移。这提示,预调理的罗伊氏乳杆菌菌株可以刺激成骨细胞分化。
具体实施方式
本文发明提供了制造益生菌罗伊氏乳杆菌菌株时在发酵过程中使用特定底物组分增强罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri,L.reuteri)菌株在哺乳动物或禽类中的存活、持久性和/或益生菌作用的方式。本发明的发明人已经开发了一种方法,其包含在培养益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的过程中使用低聚半乳糖(GOS),所谓的用GOS预调理,这令人惊讶地导致罗伊氏乳杆菌菌株的益生菌作用增加,特别是矿物质的生物利用度增加,例如,如本文所述,在施用预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株后,通过增加矿物质溶解度、矿物质可达性和/或吸收,通过改善胃肠道内上皮屏障完整性的保护作用和/或通过改善受试者或患者的骨形成和/或骨矿化。即使没有将作为益生元的GOS和预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株组合施用给有此需要的受试者或患者,也令人惊讶地获得了这些效果。因此,本发明的目的涉及用GOS制备这样的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的方法,涉及预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株用于尤其是增加哺乳动物或禽类的胃肠道中的矿物质溶解度、可达性和/或吸收的非治疗性和治疗性用途。
令人惊讶的是,还发现预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株具有改善的存活和/或持久性,特别是改善的粘液粘附能力、改善的对胆汁和胃酸的胁迫耐受性。这些改善的特征反过来也可以进一步改善罗伊氏乳杆菌菌株的益生菌作用,而不需要益生元化合物的存在。这样的改善尤其是由于使用GOS作为罗伊氏乳杆菌菌株的特定发酵组分,在本文中称为预调理步骤。通过该另外步骤获得的改善的存活、持久性和/或益生菌作用,诸如罗伊氏乳杆菌的矿物质(铁、镁和钙)溶解度的诱导,以及改善的存活、改善的粘液粘附能力、改善的对胆汁和胃酸的胁迫耐受性、改善的上皮屏障完整性的保护作用、改善的骨形成和/或骨矿化,使得可能减少施用剂量和/或频率或改善用获得所追求的健康效果所需的相同剂量的益生菌实现的效果。
因此,本发明还旨在提供增加矿物质溶解度、生物可达性以及因此也增加胃肠道中的矿物质吸收的溶液、组合物和用途。详细地说,这样的溶液是包含低聚半乳糖(GOS)预调理的罗伊氏乳杆菌菌株的组合物,其要施用给有此需要的受试者,诸如需要增加矿物质吸收的受试者。增加的矿物质溶解度、可达性和吸收发生在胃肠道中,诸如十二指肠、空肠、回肠和/或结肠中。
本发明还旨在提供用于预调理益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的方法,从而通过向组合物中添加这样的预调理的罗伊氏乳杆菌菌株可以实现在胃肠道中增加矿物质溶解度和生物利用度以及矿物质吸收。
考虑到以上内容,公开了以下内容。
用于预调理益生菌罗伊氏乳杆菌细菌菌株的方法
根据第一方面,本发明提供了用于制备预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的方法。所述方法包含下述步骤:
a)在有GOS存在下培养或培殖益生菌罗伊氏乳杆菌菌株,由此预调理所述罗伊氏乳杆菌菌株;和
b)从所述生长培养基中收获预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株。
在本发明的方法的步骤a)中,在有GOS存在下培养所述益生菌罗伊氏乳杆菌菌株,由此形成预调理的罗伊氏乳杆菌菌株;在本发明的上下文中,术语益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的“预调理”优选地是指,在生产益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的过程中,用GOS使益生菌罗伊氏乳杆菌菌株生长,诸如培养、培殖或发酵。在有GOS存在下益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的培养导致预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的形成。
因此,本发明的方法优选地包含以下第一步骤a):在有GOS存在下培养益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的细菌,由此预调理所述罗伊氏乳杆菌菌株的细菌。在本发明的上下文中,术语“培养”、“培殖”和“发酵”互换使用。
在步骤b)中,然后从生长培养基中收获预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的细菌。术语“预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株”表示通过包括用GOS预调理步骤的本发明的方法生产、获得或可获得的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株。相应地,术语“预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的细菌”表示通过包括用GOS预调理步骤的本发明的方法生产、获得或可获得的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的细菌。
本发明通篇使用的罗伊氏乳杆菌菌株通常可以是任何罗伊氏乳杆菌菌株,更优选任何商购可得的罗伊氏乳杆菌菌株。在该背景下,术语“罗伊氏乳杆菌菌株”和“罗伊氏乳杆菌细菌”可以同义使用。因此应当指出,在最近的十年中,DNA分析工具已经变得更加复杂,这已经使得科学家能够发现许多新的细菌物种以及认识到在历史上归类于乳杆菌属的物种过于多样化且不符合命名惯例。为了保持益生菌群体的准确和有序,乳杆菌属因此被分为25个不同的属,包括23个新属。因此,许多益生菌最近已经被赋予了新的属名。因此,罗伊氏乳杆菌(Lactobacillusreuteri)的一个替代属名是罗伊氏粘液乳杆菌(Limosilactobacillusreuteri)。由于重新分类过程是最近才进行的,因此在本申请中为了清楚起见的目的,我们将使用以前的属命名法,即乳杆菌属。但是,使用可用的重新分类工具的任何人都可以容易地获得修订后的属命名法和替代名称。
目前在所述组合物中提供的优选细菌是至少一种罗伊氏乳杆菌菌株或多种(即至少两种)罗伊氏乳杆菌菌株的细菌,优选地如本文所述。
在本发明的一个优选的实施方案中,所述益生菌罗伊氏乳杆菌菌株是至少一种选自以下的罗伊氏乳杆菌菌株:罗伊氏乳杆菌DSM 17938、罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 5289、罗伊氏乳杆菌菌株ATCC PTA 6475、罗伊氏乳杆菌DSM32846、罗伊氏乳杆菌DSM32847、罗伊氏乳杆菌DSM 32848、罗伊氏乳杆菌DSM32849、罗伊氏乳杆菌DSM27131、罗伊氏乳杆菌DSM32465、罗伊氏乳杆菌DSM 33632、罗伊氏乳杆菌DSM 33633、罗伊氏乳杆菌DSM 33634、罗伊氏乳杆菌DSM 33635、罗伊氏乳杆菌DSM 32231、罗伊氏乳杆菌DSM 32232、罗伊氏乳杆菌ATCC PTA6127和罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 4659。
可替换地或额外地,本文中使用的罗伊氏乳杆菌菌株可以从至少一种选自以下的罗伊氏乳杆菌菌株提供:罗伊氏乳杆菌DSM 17938、罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 5289、罗伊氏乳杆菌菌株ATCC PTA 6475、罗伊氏乳杆菌DSM 32846、罗伊氏乳杆菌DSM 32848、罗伊氏乳杆菌DSM 32849、罗伊氏乳杆菌DSM 27131、罗伊氏乳杆菌DSM 32465或罗伊氏乳杆菌ATCC PTA4659。
目前优选的罗伊氏乳杆菌菌株是罗伊氏乳杆菌DSM 17938。
在一个特定实施方案中,所述益生菌罗伊氏乳杆菌菌株选自罗伊氏乳杆菌DSM17938、罗伊氏乳杆菌DSM 27131和罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 6475,优选地选自罗伊氏乳杆菌DSM 27131和罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 6475。因此,在一个特定实施方案中,所述益生菌罗伊氏乳杆菌菌株是罗伊氏乳杆菌DSM27131。在另一个特定实施方案中,所述益生菌罗伊氏乳杆菌菌株是罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 6475。
可替换地或额外地,本文中使用的罗伊氏乳杆菌菌株可以从至少一种选自以下的罗伊氏乳杆菌菌株提供:罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 5289、罗伊氏乳杆菌菌株ATCC PTA 6475、罗伊氏乳杆菌DSM 32846、罗伊氏乳杆菌DSM 32848、罗伊氏乳杆菌DSM 32849、罗伊氏乳杆菌DSM 27131、罗伊氏乳杆菌DSM 32465或罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 4659。
罗伊氏乳杆菌DSM 17938于2006年1月30日在布达佩斯条约下保藏在DSMZ-Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH(Mascheroder Weg1b,D-38124 Braunschweig,德国)。
罗伊氏乳杆菌DSM 27131于2013年4月18日在布达佩斯条约下保藏在LeibnizInstitut DSMZ-Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH(Inhoffenstr.7B,D-38124 Braunschweig,德国)。
罗伊氏乳杆菌DSM 32846、DSM 32847、DSM 32848和DSM 32849于2018年7月4日在布达佩斯条约下保藏在Leibniz Institut DSMZ-Deutsche Sammlung vonMikroorganismen und Zellkulturen GmbH(Inhoffenstr.7B,D-38124 Braunschweig,德国)。
罗伊氏乳杆菌DSM 32465于2017年3月21日在布达佩斯条约下保藏在LeibnizInstitute DSMZ-德国微生物和细胞培养物保藏中心(Inhoffenstr.7B,D-38124Braunschweig,德国)。
罗伊氏乳杆菌DSM 33632、DSM 33633、DSM 33634和DSM 33635于2020年9月9日在布达佩斯条约下保藏在Leibniz Institut DSMZ-Deutsche Sammlung vonMikroorganismen und Zellkulturen GmbH(Inhoffenstr.7B,D-38124Braunschweig,德国)。
罗伊氏乳杆菌DSM 32231和DSM 32232于2015年12月11日在布达佩斯条约下保藏在Leibniz Institut DSMZ-Deutsche Sammlung von Mikroorganismen undZellkulturen GmbH(Inhoffenstr.7B,D-38124Braunschweig,德国)。
罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 5289于2003年6月25日在布达佩斯条约下保藏在美国典型培养物保藏中心(10801 University Blvd.,Manassas,VA 20110-2209,美国)。
罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 6475于2004年12月21日在布达佩斯条约下保藏在美国典型培养物保藏中心(10801 University Blvd.,Manassas,VA 20110-2209,美国)。
罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 4659于2002年9月11日在布达佩斯条约下保藏在美国典型培养物保藏中心(10801 University Blvd.,Manassas,VA 20110-2209,美国)。
罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 6127于2004年7月22日在布达佩斯条约下保藏在美国典型培养物保藏中心(10801 University Blvd.,Manassas,VA 20110-2209,美国)。
本文中使用的术语“GOS”是指“低聚半乳糖”。本文中使用的低聚半乳糖(GOS)通常由β-连接的半乳糖部分组成,在还原端具有半乳糖或葡萄糖。这样的GOS含有β-(1→2)、β-(1→3)、β-(1→4)或β-(1→6)连接的半乳糖部分,并且可以具有3-8个半乳糖单元的聚合度(DP)。因此,术语GOS优选地被称作包含至少三个半乳糖单元的寡糖,更优选地被称作包含至少四个半乳糖单元的寡糖,优选地具有3-8个半乳糖单元的聚合度(DP)。因此,在步骤a)中加入所述生长培养基中的GOS优选地具有3-8的聚合度(DP)。
寡糖天然存在于一些哺乳动物(例如牛和人)的乳汁中。GOS是商购可得的,并且可以通过β-半乳糖苷酶的反式-半乳糖苷酶活性从乳糖通过生物合成过程来合成。高浓度的乳糖或乳果糖、不完全的乳糖周转、低水活度以及偏好反式-半乳糖基化的酶的使用通常有利于生物合成程序中的GOS形成。由这样的过程产生的GOS的连接类型对于生物合成所用的酶具有特异性。
可以有利地在本文中用作GOS源以使益生菌细菌生长的一种特定类型的碳水化合物的混合物是GOS和牛奶寡糖的混合物。具体地,优选使用GOS与3’-唾液酸基乳糖(3’-SL)和/或6’-唾液酸基乳糖(6’-SL)的混合物。实际上,这样的混合物含有一些类似于人奶的寡糖,当本发明的组合物用作婴儿配方奶粉或用作婴儿的营养补充剂时,这是特别有利的。例如,Simeoni等人描述了这样的有利的效果:“肠道小生物群分析揭示,含有牛奶衍生的寡糖和动物双歧杆菌乳酸亚种(Bifidobacterium animalis subsp.lactis)CNCM I-3446的合生元的1段婴儿配方奶粉明显转向双歧杆菌”;Environ Microbiol,2016,18(7):2185-2195。这样的组合物通常可以如下得到:浓缩乳清渗透物以获得浓缩的牛乳寡糖组合物,并且添加GOS或通过β-半乳糖苷酶的作用由乳糖水解原位产生GOS。
可以以基本上纯的GOS的形式(即,具有至少90%GOS的成分)或作为包含GOS的混合物(诸如碳水化合物的混合物)的一部分提供在本发明的方法的步骤a)中用于预调理益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的GOS源。
优选的是,在生长培养基中提供足够量的GOS。根据一个实施方案,因此通常在步骤a)中将所述GOS源加入所述生长培养基中,所述GOS源在生长培养基中的量为至少0.2重量%、优选地至少0.5重量%、甚至更优选地至少0.75重量%的GOS。在一个优选的实施方案中,以至多8重量%的GOS的量提供GOS,诸如在生长培养基中至多7重量%GOS、至多6重量%GOS或甚至至多5重量%GOS,更优选地至多4重量%的GOS或甚至至多3%GOS、至多2重量%的GOS或至多1重量%的GOS。GOS的重量%优选地是基于生长培养基进行计算(%w/w)。这些上限和下限的任何组合均被包含在本文中。更优选地,将GOS以下述量加入所述生长培养基中:在0.2重量%至8重量%或甚至0.2重量%至7重量%,或0.2重量%至6重量%的范围内,更优选地在0.5重量%至8重量%或甚至0.5重量%至7重量%,或0.5重量%至6重量%的范围内,甚至更优选地在0.75重量%至8重量%或甚至0.75重量%至7重量%,或0.75重量%至6重量%的范围内,且最优选地在0.75重量%至7重量%的范围内,在0.75重量%至6重量%的范围内,或甚至在0.75重量%至5重量%的范围内,诸如在0.75重量%至3重量%或0.75重量%至4重量%的范围内。优选地,将GOS以下述量加入所述生长培养基中:在0.2重量%至8重量%的范围内,优选地在0.5重量%至7重量%的范围内,更优选地在0.75重量%至6重量%的范围内,且最优选地在0.75重量%至5重量%的范围内,诸如在0.75重量%至4重量%或0.75重量%至3重量%的范围内,优选地基于生长培养基进行计算(%w/w)。GOS的添加可以优选地发生在步骤a)中益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的培养开始、中期或结束时,和/或一次性地、逐步地或连续地进行。
当碳水化合物的混合物用作GOS源时,优选的是,在这样的混合物中的GOS的量是至少20重量%,优选地至少30重量%,更优选地至少40重量%,甚至更优选地至少45重量%,最优选地至少48重量%,优选地基于含有GOS的混合物的干重进行计算。
在一个实施方案中,在步骤a)中将GOS用作益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的底物,诸如发酵底物。因此,在这样的一个实施方案中,在益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的培养或发酵期间将GOS用作碳源。
虽然所述细菌在发酵过程中不一定只消耗GOS作为碳源,但在GOS源中GOS的高比例有利于所述细菌在发酵过程中消耗GOS而不是消耗其它碳水化合物,从而导致改善的预调理作用。较小的碳水化合物诸如二糖(例如乳糖)也可以存在并被支持预调理作用的细菌消耗。因此,还优选的是,所述GOS源包含至多55重量%、优选地至多50重量%、更优选地至多45重量%、最优选地至多42重量%的单糖或二糖和/或不超过40重量%、优选地不超过30重量%乳糖,优选地基于含有GOS的混合物的干重进行计算。作为一个例子,用作GOS源的碳水化合物的混合物可以包含上文针对所述混合物定义的量的GOS,并且其余部分由乳糖、葡萄糖和/或半乳糖和任选的3’-SL和/或6’-SL形成。
在一个实施方案中,所述培养基还包含电子受体,诸如果糖、柠檬酸盐、甘油和/或1,2-丙二醇。
在一个特定实施方案中,所述培养基还包含果糖,诸如充当电子受体。在示例性的但非限制性的实施例中,所述培养基可以包含至少0.2重量%果糖、优选地至少0.5重量%果糖、更优选地至少1重量%果糖、甚至更优选地至少1.5重量%果糖,基于培养基的干重进行计算。相应地,在示例性的但非限制性的实施例中,所述培养基优选地包含不超过16重量%果糖、优选地不超过14重量%果糖、更优选地不超过12重量%果糖,且甚至更优选地不超过10重量%果糖。这些上限和下限的任何组合均被包含在本文中。在一个实施方案中,所述培养基包含选自0.25:1至5:1的范围内、优选地0.5:1至4:1的范围内和更优选地0.75至2.5:1的范围内的电子受体(例如,果糖)与GOS之间的重量%比率。具体地,电子受体(例如,果糖)与GOS之间的优选重量%比率是在约1:1至约2:1的范围内。
根据另一个实施方案,在制备预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的方法的步骤a)中GOS向生长培养基中的添加可以发生在培养步骤的任何时间点,例如,在益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的培养开始时,在益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的培养步骤a)期间一次性地、逐步地或连续地,更优选地在益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的培养开始时。可替换地,或甚至额外地,在制备预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的方法的步骤a)中GOS向生长培养基中的添加也可以是在培养步骤a)的中间或结束时。
以本领域技术人员众所周知的方式进行培养步骤a)。在步骤a)中的培养包括用确定量的细菌(cfu(菌落形成单位))接种无菌标准生长培养基、随后在确定的温度(通常37℃)和pH下温育的步骤。在该背景下,用于开始无菌标准生长培养基的接种的确定量的细菌(cfu)可以由技术人员根据本领域的普通一般知识和实践来确定。使用如上所述的包含GOS的生长培养基可以获得合适的产率,优选地与本领域技术人员使用标准生长培养基培养相同菌株所使用的培养条件相比无需改变培养条件。
在本发明的步骤a)中用于培养/发酵罗伊氏乳杆菌菌株的标准生长培养基可以是用于乳杆菌(LAB)的任何已知的标准生长培养基,诸如MRS培养基或任何其它合适的培养基。这样的标准生长培养基优选是商购可得的,但也可以根据众所周知的标准处方通过添加化合物来生产。用于罗伊氏乳杆菌菌株的标准生长培养基通常可以含有碳水化合物(诸如选自例如右旋糖、蔗糖、麦芽糖、果糖或乳糖的单糖),各种氮源(诸如蛋白胨、酵母提取物、牛肉膏或乳清蛋白),矿物质(主要是Mn2+和Mg2+)和缓冲剂,诸如乙酸钠(CH3COONa)、柠檬酸三钠(Na3C6H5O7)或甘油磷酸二钠(C3H7Na2O6P)是LAB培养基中的常用缓冲剂。已经在标准生长培养基中使用的具有缓冲活性的其它组分可能包括磷酸氢二钠(Na2HPO4)、柠檬酸铵(NH4C6H5O7)、磷酸三钠(Na3PO4)、磷酸二氢钾(KH2PO4)、磷酸三镁Mg3(PO4)2、碳酸钙(CaCO3)和磷酸氢二钾(K2HPO4)。这样的标准生长培养基还可以含有多种生长因子、表面活性剂,诸如卵磷脂或(例如,/>20、80和85)。所述培养/发酵可以在厌氧或好氧条件下进行,取决于待生产的菌株,但优选在厌氧条件下进行。此外,可以控制或不控制pH,取决于已知对于特定菌株生长而言最佳的条件。培养步骤的温度和持续时间对于不同菌株是可变的,并且也是益生菌罗伊氏乳杆菌菌株培养领域的技术人员所众所周知的。
根据一个实施方案,在本发明的方法的步骤a)中益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的培养/发酵发生相当长的一段时间中以允许在GOS存在下预调理益生菌罗伊氏乳杆菌菌株,通常至少1小时的阶段,优选5至18小时的阶段,同样优选7至14小时的阶段,更优选10至13小时的阶段,并且甚至更优选约12小时的阶段。
此外,根据另一个实施方案,在本发明的方法的步骤a)中益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的培养/发酵发生在25至45℃之间的温度,优选地在30至40℃之间,并且甚至更优选地在35至39℃之间的温度,诸如约37℃。
另外,在另一个实施方案中,在本发明的方法的步骤a)中益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的培养/发酵发生在3.0至7之间的pH。在培养步骤a)中对益生菌罗伊氏乳杆菌菌株进行预调理期间的pH可以在整个培养步骤a)中不进行控制或设定为恒定值,通常在培养步骤a)期间进行监测和调节。因此,所述pH可以是在3.0至7之间,特别是当在益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的预调理期间未控制pH时。可替换地,如果在培养步骤a)期间控制pH,则可以将pH调节至约5.0至7.0的范围,例如,约5.0至6.0、约5.5至6.5(例如,约6.0±0.2)或约6.0至7.0(例如,约6.6±0.2),更优选地可以将pH调节至约5.5至6.5的范围,甚至更优选地可以将pH调节至约6.0±0.4的范围,且最优选地可以将pH调节至约6.0±0.2的范围。
在本发明的方法的步骤a)中培养/发酵益生菌罗伊氏乳杆菌菌株以后,在步骤b)中收获由此预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株。旨在从生长培养基中分离细菌细胞的收获步骤也以本领域技术人员众所周知的方式进行,诸如通过浓缩细菌、离心、过滤、膜过滤、倾析、分离、纯化等,优选地离心或浓缩益生菌罗伊氏乳杆菌菌株。通常,预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的收获发生在步骤b)中,在如上文针对步骤a)中的培养/发酵所定义的至少1小时的阶段之后。在步骤b)中的收获优选地产生分离的或至少部分地纯化的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株。
在步骤b)中收获预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株之后,可以将收获的细胞在进一步加工之前在任选的步骤c)中洗涤,通常以(在培养/发酵之后)除去痕量的生长培养基。可以用盐水(saline water)、盐水(brine)或任何其它合适的液体进行洗涤。
在根据步骤b)从所述生长培养基中收获预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株之后直接地,或者在任选的洗涤步骤c)之后,可以将预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株进行干燥步骤d)。这样的干燥步骤d)可以通过技术人员已知的任何方法进行,诸如喷雾干燥、流化床干燥、空气对流干燥、风干、滚筒干燥或冷冻干燥、低压冻干,并且更优选喷雾干燥或冷冻干燥。喷雾干燥也可以在保护剂存在下进行,例如,如在WO 2017/001590中所述。
任选地,从生长培养基收获之后和/或洗涤预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株之后获得的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株可以在干燥步骤之前进一步与保护剂诸如冷冻保护剂、冻干保护剂和/或载体混合,这是本领域技术人员已知的,并且适当地取决于要使用的干燥方法和要干燥的细菌。因此,优选在干燥步骤d)之前用保护剂、冷冻保护剂、冻干保护剂和/或载体处理收获的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株。这样的保护剂和/或载体通常包括甘油、脱脂奶、血清白蛋白、蛋白胨、酵母提取物、蔗糖、葡萄糖、山梨醇、麦芽提取物、海藻糖等。商购可得的冷冻保护剂包括例如冷冻保护剂‘UnipectineTM RS 150等或如在EP 3016511、US 2014/0004083、US 2016/0298077等中所述。
可替换地或另外,从生长培养基收获后、洗涤后或甚至干燥预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株后获得的(即在步骤b)、c)或d)中的任一个之后获得的)预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株,可以被封装用于进一步保存和/或使用,例如,通过使用常见的包封剂(例如,海藻酸盐、海藻酸盐/普鲁兰多糖、淀粉、黄原胶、黄原胶-结兰胶混合物、明胶、醋酸邻苯二甲酸纤维素、壳聚糖或)或任何其它合适的封装材料形成含有预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的微球。封装是众所周知的并且可以由本领域技术人员进行。
包含预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的组合物
根据第二方面,本发明提供了包含有效量的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的组合物。通过在有GOS存在下培养益生菌罗伊氏乳杆菌菌株,已经制备或得到所述预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株。在有GOS存在下对益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的这样的预调理通常根据本文在本发明的第一方面下描述的用于制备预调理的罗伊氏乳杆菌菌株的本发明的方法进行。如上文已经详细公开的,在有GOS存在下益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的培养/发酵优选地进行足以相应地预调理益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的时间,例如,经过至少一小时的阶段,优选地根据本文定义的方法。
本发明的一个有关方面定义了预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株,其通过在有GOS存在下培养益生菌罗伊氏乳杆菌菌株得到或可得到。
根据该第二方面的组合物是包含有效量的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的益生菌组合物。
如前所述,所述罗伊氏乳杆菌菌株特别优选地是如上定义的至少一种罗伊氏乳杆菌菌株或多种罗伊氏乳杆菌菌株,优选地选自罗伊氏乳杆菌菌株DSM 17938、罗伊氏乳杆菌菌株ATCC PTA 5289、罗伊氏乳杆菌菌株ATCC PTA6475、罗伊氏乳杆菌DSM 32846、罗伊氏乳杆菌DSM 32847、罗伊氏乳杆菌DSM 32848、罗伊氏乳杆菌DSM 32849、罗伊氏乳杆菌DSM33632、罗伊氏乳杆菌DSM 33633、罗伊氏乳杆菌DSM 33634、罗伊氏乳杆菌DSM 33635、罗伊氏乳杆菌DSM 27131、罗伊氏乳杆菌DSM 32465、罗伊氏乳杆菌DSM 32231、罗伊氏乳杆菌DSM32232、罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 6127和罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 4659,更优选地选自罗伊氏乳杆菌菌株DSM 17938、罗伊氏乳杆菌菌株ATCC PTA 5289、罗伊氏乳杆菌菌株ATCC PTA6475、罗伊氏乳杆菌DSM 32846、罗伊氏乳杆菌DSM 32848、罗伊氏乳杆菌DSM 32849、罗伊氏乳杆菌DSM 27131、罗伊氏乳杆菌DSM 32465和罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 4659,且最优选地所述益生菌罗伊氏乳杆菌菌株是在DSM 17938下保藏的罗伊氏乳杆菌菌株。
在一个特定实施方案中,所述益生菌罗伊氏乳杆菌菌株选自罗伊氏乳杆菌DSM17938、罗伊氏乳杆菌DSM27131和罗伊氏乳杆菌ATCC PTA6475,优选地选自罗伊氏乳杆菌DSM 27131和罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 6475。因此,在一个特定实施方案中,所述益生菌罗伊氏乳杆菌菌株是罗伊氏乳杆菌DSM27131。在另一个特定实施方案中,所述益生菌罗伊氏乳杆菌菌株是罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 6475。
在一个实施方案中,所述罗伊氏乳杆菌菌株特别优选地是如上定义的至少一种罗伊氏乳杆菌菌株或多种罗伊氏乳杆菌菌株,优选地选自罗伊氏乳杆菌菌株DSM 17938、罗伊氏乳杆菌菌株ATCC PTA5289、罗伊氏乳杆菌菌株ATCC PTA 6475和罗伊氏乳杆菌ATCCPTA4659。
在一个实施方案中,所述罗伊氏乳杆菌菌株特别优选地是如上定义的至少一种罗伊氏乳杆菌菌株或多种罗伊氏乳杆菌菌株,优选地选自罗伊氏乳杆菌DSM 32846、罗伊氏乳杆菌DSM 32848、罗伊氏乳杆菌DSM 32849、罗伊氏乳杆菌DSM 27131和罗伊氏乳杆菌DSM32465。
通常,如本文中定义的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的“有效量”可以包含通常在103cfu至1012cfu之间的量的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株,通常在104cfu至1011cfu之间的量,优选地在105cfu至1010cfu,或105cfu至109cfu之间的量,同样优选地在106cfu至109cfu、106cfu至108cfu之间的量。可替换地,所述预调理的罗伊氏乳杆菌菌株的量可以是108cfu至1010cfu的量,或107cfu至109cfu的量。一种优选的量是约108总cfu,诸如107至109cfu或108至109cfu。
预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的上述量优选地是每日剂量的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的量。例如,所述组合物的剂型或剂量单位优选地包含上述量的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株。
所述益生菌组合物可以包含本文前面提及的干燥形式的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株。在这样的情况下,所述预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株优选地是喷雾干燥或冷冻干燥形式。因此,在一个实施方案中,所述组合物包含有效量的冷冻干燥的或喷雾干燥的、预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株。
如本文中定义的包含有效量的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的本发明的组合物可以是任何类型的其中可掺入益生菌细菌的组合物,诸如食物产品、饮料、动物饲料产品、人或动物的营养补充剂、药物组合物或化妆品组合物。更优选地,本发明的组合物可以以可施用形式提供,优选地选自营养组合物、食物产品(诸如功能性食品产品)、饮料(诸如功能性饮料产品)、药物制剂、饮食添加物、营养补充剂、营养药物,和它们的组合。在一个实施方案中,所述可施用形式选自乳制产品、基于奶的产品和基于乳清蛋白的饮料。
本发明的组合物可以是固体或液体。优选地,它以粉末、药囊、片剂、胶囊剂的形式存在,或者它可以以油制剂、乳剂例如水包油乳剂(o/w乳剂)、油包水乳剂(w/o乳剂)等形式存在。如果以粉末形式存在,则它可以旨在由最终消费者以固体(诸如粉末形式)或半固体形式(例如以糊剂形式)使用,或者可替换地在使用前被重构为液体。
如本文中定义的食物产品和饮料可以包括旨在为了提供营养和/或愉悦的目的而由人类口服消耗的所有产品。表述“食物产品”以及术语“饮料”通常是指滋养受试者的组合物。这种“食物产品”通常口服地或腹膜内地施用,并且它可以包括脂质或脂肪源和蛋白源。同样,“饮料”通常是口服地施用,是液体或半液体,并且可以包括脂质或脂肪源和蛋白源。
如本文中定义的食物产品和饮料可以例如包括营养组合物,优选用于人消耗,诸如用于婴儿和/或幼儿、用于孕妇或哺乳期妇女或希望怀孕的妇女、用于由于健康状况不佳而需要的特殊营养的个体或用于老年人。更优选地,所述营养组合物选自婴儿配方奶粉、婴儿谷物食品、较大或2段婴儿配方奶粉、成长奶、功能奶、婴儿食品、婴儿谷物组合物以及用于孕妇和哺乳期妇女或用于希望怀孕的妇女的奶制品。食物产品和饮料的其它例子包括甜味和咸味零食、粉状饮料、谷类产品和乳制产品,诸如奶制品、基于乳清蛋白的产品等。根据一个特定实施方案,本发明的组合物是婴儿配方奶粉、2段婴儿配方奶粉、成长奶或用于孕妇或哺乳期妇女的产品。在另一个特定实施方案中,本发明的组合物可以是婴儿配方奶粉。
本发明的组合物还可以是动物食物产品或动物(诸如哺乳动物或禽类)的营养补充剂的形式。优选地,所述动物是哺乳动物。动物的例子包括牛、绵羊、山羊、马、狗、猫、兔、大鼠、小鼠、鱼、禽类(诸如家禽)等。
本文中使用的表述“婴儿配方奶粉”表示供婴儿在生命的前几个月期间获取特定营养的食品,并且其本身满足这类人的营养需求(参考:2006年12月22日关于婴儿配方奶粉和2段婴儿配方奶粉的欧盟委员会导则91/321/EEC2006/141/EC的第2(c)条;Reg609/2013条款2.1.c和Reg2016/127)。它也表示婴儿的营养组合物,并且如在CodexAlimentarius(Codex STAN 72-1981)和婴儿特种食品(包括用于特殊医学目的的食品)中所定义。表述“婴儿配方奶粉”涵盖“1段婴儿配方奶粉”和“较大婴儿配方奶粉”或“2段婴儿配方奶粉”,并且包括要提供给早产儿的组合物。
“较大婴儿配方奶粉”或“2段婴儿配方奶粉”是从第6个月起施用的婴儿营养组合物。它构成了这类人逐渐多样化的饮食中的主要液体要素。
表述“婴儿食品”是指旨在供婴儿或幼儿在生命的前几年期间获取特定营养的食品。
在本发明的上下文中,术语“婴儿”是指12个月龄以下的儿童。此外,表述“幼儿(“young child)”是指一岁至三岁之间的儿童,也被称作幼儿(toddler)。
表述“婴儿谷类组合物”是指旨在供婴儿或幼儿在生命的前几年期间获取特定营养的食品。
如上所述,饮食或营养补充剂通常以液体形式(诸如冷冻液体)、粉末或片剂或胶囊形式、油制剂、乳剂(例如水包油乳剂(o/w乳剂)、油包水乳剂(w/o乳剂))等存在。优选地,它是粉末、药囊、片剂、胶囊剂或油制剂的形式。粉末补充剂通常涵盖要溶解在液体中或要撒在食物上或饮料中的补充剂。这样的补充剂旨在为食用它的受试者提供另外的营养物和/或健康益处,以及其它有益成分,诸如本文定义和制备的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株。因此,根据本发明的补充剂可以用于向人类以及动物提供营养物和/或健康益处,如上文所定义。饮食或营养补充剂包括例如本文定义和制备的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株,其作为要加入任何种类的饮食或营养组合物中的粉末补充剂。
药物产品包括意图在有此需要的受试者中治疗或预防不利的医学病况或促进有利的健康状况的粉末、药囊、片剂或胶囊产品。
化妆品组合物通常旨在对身体产生美学效果并且可以用于局部使用或可以以粉末、片剂或胶囊的形式通过口服途径施用。
任选地,除了本文定义和制备的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株之外,本发明的组合物还可以另外包含GOS,以进一步为最终产品提供改善的性能。这样的改善的性能可以是预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株和GOS的组合施用的协同作用。如果含有GOS,则这样的GOS优选如上所定义。此外,这样的GOS可以以至少1或2g的量被包含在本发明的组合物中,优选地至少3g,同样优选地在2至12g之间,或在2至10g之间,在2至8g之间,或在2至7g之间,更优选地在3至12g之间,同样更优选地在3至10g之间,诸如在3至8g之间,在3至7g之间,在3至6g之间,或约2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12g或由此形成的任何范围。
加入预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株中的GOS的上述量优选地是每日剂量的GOS的量。因此,在这样的一个实施方案中,以剂型或剂量单位提供所述组合物。在这样的情况下,这样的剂型或剂量单位优选地包含上述量的GOS。例如,所述组合物的剂量单位包含至少1g GOS。这意味着,将GOS加入预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株中以制备所述组合物的剂量单位,并且其中该剂量单位包含至少1g GOS。
根据一个特定实施方案,在本发明的组合物中未添加或未包含GOS。在该特定实施方案中,GOS优选地仅用于在本发明的方法的步骤a)中预调理罗伊氏乳杆菌菌株,并且在制备本发明的组合物时不进一步添加。因此,在一个特定实施方案中,本发明的组合物任选地除了从包含GOS的培养基收获预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株以后剩余的痕量GOS之外不含任何GOS。本文中使用的痕量是指每克组合物小于5mg GOS,优选每克组合物小于1mgGOS,更优选每克组合物小于0.5mg GOS,并且甚至更优选每克组合物小于0.1mg GOS,且最优选每克组合物小于0.01mg GOS。
包含预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的本发明的组合物的应用
本发明旨在提供组合物和用途,其在胃肠道中改善或增加益生菌作用和/或增加矿物质溶解度和生物利用度以及矿物质吸收。
如本文显示的,制造益生菌罗伊氏乳杆菌菌株时在发酵过程中使用GOS作为特定底物组分,本发明的组合物允许在哺乳动物或禽类中增强罗伊氏乳杆菌菌株的益生菌作用。本文公开的方法通过在培养益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的过程中使用GOS特别预调理益生菌罗伊氏乳杆菌菌株,使得罗伊氏乳杆菌菌株的益生菌作用增加在体内发生,特别是在本文中公开的非治疗性和治疗性施用期间。这特别能够并允许增加矿物质的生物利用度,例如,通过如本文所述在施用预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株或所述组合物后增加受试者或患者的胃肠道内的矿物质溶解度、矿物质可达性和/或吸收。即使不将作为益生元的GOS和预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株组合施用给有此需要的受试者或患者,也可以获得这种令人惊讶的效果。
令人惊讶的是,还发现所述预调理的罗伊氏乳杆菌菌株具有增加的存活和持久性,特别是改善的粘液粘附能力、改善的对胆汁和胃酸的胁迫耐受性。这些改善的特征反过来也可以进一步改善罗伊氏乳杆菌菌株的益生菌作用,而不需要益生元化合物的存在。所述改善的存活、持久性和/或益生菌作用,表现为通过预调理步骤获得的罗伊氏乳杆菌菌株对矿物质(铁和钙)溶解度的诱导以及通过施用包含预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的本发明的组合物赋予有此需要的受试者和/或患者改善的粘液粘附能力、改善的对胆汁和胃酸的胁迫耐受性、改善的上皮屏障完整性的保护作用、改善的骨形成和/或骨矿化,使得可能减少用获得所追求的健康效果或治疗效果的相同剂量的益生菌实现更好效果所需的益生菌的施用剂量和/或频率。
此外,本发明的组合物是包含GOS预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的组合物,其要施用给有此需要的受试者或患者,例如,需要增加矿物质吸收的受试者或患者。增加矿物质溶解度、可达性和吸收发生在胃肠道中,诸如十二指肠(小肠的第一部分)、空肠(小肠的中部)、回肠(小肠的最后部分)和/或在结肠(大肠)中。本发明还旨在提供用于预调理益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的方法,使得在胃肠道中增加矿物质溶解度和生物利用度以及增加矿物质吸收可以通过这样的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株或组合物来实现。
矿物质对于所有活物种都是必不可少的,尽管具体要求在物种之间有所不同。矿物质缺乏可能导致疾病,矿物质过量也可能导致疾病。因此,最佳的健康需要以正确的比例摄入正确量的矿物质。大多数天然饮食会提供适当平衡的矿物质,但在某些情况下,均衡饮食不足以维持在矿物质方面的健康。如提及的,矿物质在生物体中是必需的并且具有许多重要功能。
例如,铁负责氧气和肌红蛋白的运输。此外,铁是许多酶(诸如过氧化氢酶、过氧化物酶和细胞色素)的组成部分。铁通常以Fe2+的形式在十二指肠和小肠上部中被胃肠道中的细胞吸收,所述细胞从摄入的食物中吸收铁。
钙是另一种必需的矿物质,其尤其是重要的骨组分和酶的活化剂。钙还参与生物电脉冲的传导、血液凝固、肌肉收缩、炎症和激素分泌。钙通常在维生素D的活性形式(骨化三醇)的存在下在小肠中被吸收。
镁是一种骨组分,并且参与神经元传导和核糖体过程以及许多其它功能。它通常也在小肠中被吸收。
任何这样的矿物质的矿物质缺乏可以导致严重的并发症、病况和疾病。以下非治疗性和治疗性应用意图如下解决这样的矿物质缺乏:以非治疗性方式在例如健康的受试者中预防或治疗矿物质缺乏,例如,通过提供本发明的组合物作为营养补充剂或饮料,或者在有此需要的受试者中通过施用或供应如上所定义的组合物,例如,作为营养组合物或饮料,作为药物组合物,等。
本发明还提供了使用GOS预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株来增加胃肠道中的矿物质溶解度和生物利用度以及矿物质吸收的方法、组合物和用途。本发明还包括改善益生菌罗伊氏乳杆菌菌株在胃肠道中的酸和胆汁耐受性的方法、组合物和用途,特别是通过施用或使用GOS预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株,从而增加预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株在胃肠道中的存活和持久性。
此外,可替换地或另外,本发明的组合物是包含GOS预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的组合物,其要施用给有此需要的受试者或患者,例如,需要增加骨强度的受试者或患者或处于发生骨质疏松症的风险中的受试者或患者。此外,本发明的组合物是要施用给有此需要的受试者或患者,其中所述受试者或患者处于肠屏障破坏或粘膜衬里破坏的风险中或正在遭受肠屏障破坏或粘膜衬里破坏。
下面列出了示例性的治疗性和非治疗性应用(用途),但不限于此。这些治疗性和非治疗性用途不仅适用于预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株,而且也适用于本发明的组合物。
包含预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的组合物的非治疗性用途
根据第三方面,本发明提供了有效量的根据本发明或如本文所述制备的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株(通常以可施用的组合物的形式)用于增加或提高罗伊氏乳杆菌菌株在健康受试者的消化道中的存活、持久性和/或益生菌作用的非治疗性用途。预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株在健康受试者的消化道中的存活、持久性和/或益生菌作用的这种增加或提高通常相对于在健康受试者的消化道中的尚未预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株来确定。
在一个实施方案中,所述罗伊氏乳杆菌的存活和/或持久性的增加导致所述益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的益生菌作用增加。
在一个实施方案中,所述益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的益生菌作用增加是所述益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的存活和/或持久性增加。
在一个实施方案中,所述益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的益生菌作用增加是所述罗伊氏乳杆菌的活性(诸如生物活性)增加,这可能导致对周围环境(诸如其它肠道微生物和/或宿主细胞)的作用增加。更详细地,这些作用可以体现为矿物质吸收增加、上皮完整性的保护作用增加、骨形成和/或骨矿化增加,和/或成骨细胞的成熟和/或活性增加。在另一个实施方案中,所述罗伊氏乳杆菌的益生菌作用增加是健康小生物群的促进。
所述益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的预调理会改善或增加所述罗伊氏乳杆菌菌株的存活、持久性和/或益生菌作用。存活、持久性和/或益生菌作用的这种改善或增加可以是例如,
-在受试者的肠道中矿物质生物利用度增加,优选矿物质溶解度和/或矿物质吸收的增加;和/或
-在受试者的肠道中罗伊氏乳杆菌菌株的胁迫耐受性增加,优选在受试者的肠道中对胆汁和胃酸的胁迫耐受性增加;和/或
-在受试者的肠道中罗伊氏乳杆菌菌株对粘液的粘附增加;和/或
-在受试者的肠道中罗伊氏乳杆菌菌株的存活和/或植入和/或生存力增加;和/或
-在受试者的肠道中上皮完整性增加;和/或
-受试者的骨形成和/或骨矿化的促进;和/或
-受试者的成骨细胞的成熟、分化和/或活性的促进。
这些不同的和改善的性能尤其包括上面列出的和在实施例5至11中公开的性能。存活和持久性增加可以是罗伊氏乳杆菌菌株的胁迫耐受性增加和/或罗伊氏乳杆菌菌株对粘液的粘附增加。益生菌作用增加可以是矿物质的生物利用度增加,例如,通过增加在受试者的胃肠道内的矿物质溶解度、矿物质可达性和/或吸收,和/或也可以是胃肠道中上皮完整性增加和/或骨形成和/或骨矿化增加。在一个实施方案中,矿物质的生物利用度的增加可以导致增加的酶功能。如上所述,增加的胁迫耐受性可以对胃肠道中罗伊氏乳杆菌菌株的细菌存活和/或植入和/或生存力和/或持久性具有积极影响。一种增加的胁迫耐受性优选是在健康受试者的肠道中对胆汁和胃酸的胁迫耐受性增加。通常将这样的作用中的任一种与未用GOS预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的作用进行对比。
健康受试者的消化道中的益生菌作用增加或增强,通常是罗伊氏乳杆菌菌株的益生菌作用增加或增强,尤其但不排他地涉及矿物质的生物利用度增加,并且具体地涉及在受试者的胃肠道内矿物质溶解度、矿物质可达性和/或吸收增加。这样的矿物质优选地是本文提及的必需矿物质,例如,钙、镁和铁,并且更优选钙和/或铁。
在这些必需的矿物质中,钙参与生物电脉冲的传导、血液凝固、肌肉收缩、预防炎症和激素分泌。镁尤其参与神经元传导和核糖体过程。铁是许多身体功能和过程的重要因素,并且是维持健康的细胞、皮肤、毛发和指甲所必需的。
(这样的)矿物质在健康受试者的肠道中的生物利用度增加(优选地通过增加健康受试者的胃肠道中的矿物质溶解度、可达性和/或吸收)从而优选地允许增加这样的身体功能和过程中的任一种。这些方面特别涉及可以应用本发明的组合物的非治疗应用以及美容应用。
除了对受试者的胃肠道内的矿物质溶解度、矿物质可达性和/或吸收的这种作用之外,其它非治疗性用途可以涵盖罗伊氏乳杆菌菌株存活和持久性的改善,例如,通过在健康受试者的肠道中增加胁迫耐受性和/或增加对粘液粘附的能力,和/或骨形成和/或骨矿化的促进,和/或在健康受试者中成骨细胞的成熟和/或活性的促进,和/或健康受试者的胃肠道中上皮完整性增加。同样,这样的效果通常相对于在健康受试者的消化道中尚未预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株来确定。
在该背景下,作为该非治疗性用途的主要对象的健康受试者可以选自运动员、儿童、幼儿或婴儿、成人、老年人、孕妇、素食主义者、哺乳期妇女、伴侣动物、猫、狗或禽类(诸如家禽),优选用于解决或甚至改善这样的身体功能和身体过程。这样的健康受试者通常不患有任何病况或疾病,特别是不患有本文描述的任何矿物质缺乏。
之前讨论的用于预调理益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的任何方法以及如本文中定义的包含预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的组合物的任何特征在细节上做必要的修正后适用于本发明的第三方面,即即如上所述的本发明的组合物的非治疗性用途。
这具体涉及预调理益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的方法的特征,以及包含预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的组合物所用的任何成分和量和其它特征。所述组合物可以以如上所述的任何形式提供。
在该背景下,例如,应当指出,用于非治疗目的的本发明的组合物可以是固体或液体,和/或以粉末、药囊、片剂、胶囊剂的形式存在,或者可以是油制剂、乳剂、水包油乳剂(o/w乳剂)或油包水乳剂(w/o乳剂)的形式。
此外,用于非治疗目的的本发明的组合物可以是可施用形式,优选地选自营养组合物、药物制剂、饮食添加物、功能性食品产品、功能性饮料产品和它们的组合,例如,乳制产品、基于奶的产品、基于乳清蛋白的饮料。
如前所述,所述罗伊氏乳杆菌菌株是特别优选的如上定义的至少一种罗伊氏乳杆菌菌株或多种罗伊氏乳杆菌菌株,优选地选自罗伊氏乳杆菌菌株DSM 17938、罗伊氏乳杆菌菌株ATCC PTA5289、罗伊氏乳杆菌菌株ATCC PTA6475、罗伊氏乳杆菌DSM32846、罗伊氏乳杆菌DSM 32847、罗伊氏乳杆菌DSM 32848、罗伊氏乳杆菌DSM 32849、罗伊氏乳杆菌DSM33632、罗伊氏乳杆菌DSM 33633、罗伊氏乳杆菌DSM 33634、罗伊氏乳杆菌DSM 33635、罗伊氏乳杆菌DSM 27131、罗伊氏乳杆菌DSM 32465、罗伊氏乳杆菌DSM 32231、罗伊氏乳杆菌DSM32232、罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 6127和罗伊氏乳杆菌ATCCPTA4659,优选地选自罗伊氏乳杆菌菌株DSM 17938、罗伊氏乳杆菌菌株ATCC PTA 5289、罗伊氏乳杆菌菌株ATCC PTA 6475、罗伊氏乳杆菌DSM 32846、罗伊氏乳杆菌DSM 32848、罗伊氏乳杆菌DSM 32849、罗伊氏乳杆菌DSM 27131、罗伊氏乳杆菌DSM 32465和罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 4659,并且更优选地所述益生菌罗伊氏乳杆菌菌株是罗伊氏乳杆菌DSM 17938。
在一个特定实施方案中,所述益生菌罗伊氏乳杆菌菌株选自罗伊氏乳杆菌DSM17938、罗伊氏乳杆菌DSM 27131和罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 6475,优选地选自罗伊氏乳杆菌DSM 27131和罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 6475。因此,在一个特定实施方案中,所述益生菌罗伊氏乳杆菌菌株是罗伊氏乳杆菌DSM 27131。在另一个特定实施方案中,所述益生菌罗伊氏乳杆菌菌株是罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 6475。
包含预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的组合物作为药物的用途
根据第四方面,本发明还提供了用作药物的组合物,其包含有效量的根据本发明或如本文所述制备的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株。一个有关方面定义了用作药物的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株。
与之前类似,这样的组合物作为药物的效果与需要这种药物的受试者的消化道中益生菌作用的增加特别有关,所述增加通常是相对于没有用GOS预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的作用。
与本发明的组合物或预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株作为药物的用途相关的治疗效果尤其涉及与本文提到的疾病和应用中的任一种相关的效果,特别是在处于患有任何这样的疾病的危险中或已经患有任何这样的疾病的受试者中,特别是本文在治疗用途的上下文中明确提及的疾病(也参见下文)。
之前讨论的用于预调理益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的任何方法以及如本文中定义的包含预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的组合物的任何特征在细节上做必要的修正后也适用于本发明的第四方面,即本发明的组合物作为药物的用途。
这具体涉及预调理益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的方法的特征,以及包含预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的组合物所用的任何成分和量和其它特征。所述组合物可以以如上所述的任何形式提供。
在该背景下,特别优选的是,用作药物的本发明的组合物可以是固体或液体,可以以粉末、药囊、片剂、胶囊剂的形式存在,或者可以是油制剂、乳剂、水包油乳剂(o/w乳剂)或油包水乳剂(w/o乳剂)的形式。
同样地,用作药物的本发明的组合物可以是可施用形式,优选地选自营养组合物、药物制剂、饮食添加物、功能性食品产品、功能性饮料产品和它们的组合,例如,乳制产品、基于奶的产品、基于乳清蛋白的饮料。
如前所述,所述罗伊氏乳杆菌菌株是特别优选的如上定义的至少一种罗伊氏乳杆菌菌株或多种罗伊氏乳杆菌菌株,优选地选自罗伊氏乳杆菌DSM 17938、罗伊氏乳杆菌ATCCPTA 5289、罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 6475、罗伊氏乳杆菌DSM 32846、罗伊氏乳杆菌DSM32847、罗伊氏乳杆菌DSM 32848、罗伊氏乳杆菌DSM 32849、罗伊氏乳杆菌DSM 33632、罗伊氏乳杆菌DSM 33633、罗伊氏乳杆菌DSM 33634、罗伊氏乳杆菌DSM 33635、罗伊氏乳杆菌DSM27131、罗伊氏乳杆菌DSM 32465、罗伊氏乳杆菌DSM 32231、罗伊氏乳杆菌DSM 32232、罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 6127和罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 4659,优选地选自罗伊氏乳杆菌DSM17938、罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 5289、罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 6475、罗伊氏乳杆菌DSM32846、罗伊氏乳杆菌DSM 32848、罗伊氏乳杆菌DSM 32849、罗伊氏乳杆菌DSM 27131、罗伊氏乳杆菌DSM 32465和罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 4659,并且更优选地所述益生菌罗伊氏乳杆菌菌株是罗伊氏乳杆菌DSM 17938。
在一个特定实施方案中,所述益生菌罗伊氏乳杆菌菌株选自罗伊氏乳杆菌DSM17938、罗伊氏乳杆菌DSM 27131和罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 6475,优选地选自罗伊氏乳杆菌DSM 27131和罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 6475。因此,在一个特定实施方案中,所述益生菌罗伊氏乳杆菌菌株是罗伊氏乳杆菌DSM 27131。在另一个特定实施方案中,所述益生菌罗伊氏乳杆菌菌株是罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 6475。
包含预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的组合物的治疗用途
根据第五方面,本发明提供了包含有效量的根据本发明或如本文所述制备的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的组合物,其用于在有此需要的受试者中预防和/或治疗疾病或用于降低或抑制这样的疾病的风险。本发明的一个有关方面定义了预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株,其用于预防、减轻或抑制和/或治疗在有此需要的受试者中的疾病,和/或用于降低或抑制这样的疾病的风险。
本文中使用的术语“治疗”和“减轻”包括预防性或防止性治疗(其防止和/或减缓靶向的病理性病况或病症的发展)和治愈性、治疗性或疾病缓解性治疗,包括治愈、减慢诊断的病理性病况或病症,减轻其症状和/或阻止其进展;和对处于感染疾病的风险中或疑似已经感染疾病的受试者以及患病或已经被诊断为患有疾病或医学病况的受试者进行治疗。该术语并不一定意味着对受试者治疗直到完全康复。术语“治疗”也表示维持和/或促进未患有疾病但可能易于发生不健康状况等的个体的健康。术语“治疗”进一步包括降低发生疾病的风险,例如以预防性治疗的形式。术语“治疗”和“减轻”还意在包括增强或以其它方式加强一种或多种主要的预防性或治疗性措施。术语“治疗”和“减轻”进一步意图包括疾病或病况的饮食管理或用于预防或防止疾病或病况的饮食管理。
根据一个实施方案,本发明涉及用于在有此需要的受试者中预防和/或治疗矿物质缺乏的组合物,其包含有效量的根据本发明的方法制备的或如本文中定义的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株。通常,有此需要的受试者通常也是处于发生矿物质缺乏的风险中的受试者中或者是已经患有矿物质缺乏的受试者。
在本发明的这个具体上下文中,矿物质缺乏优选地涉及钙、镁和/或铁的缺乏。因此,单独仅一种矿物质的缺乏不一定可能导致如下所述的特定疾病,但更常见的是不同矿物质的组合缺乏,例如一种或多种选自钙、镁和/或铁的矿物质,并且因此,还有生理学后果的重叠以及可能发生的不同疾病/病况的组合。
如前所述,铁缺乏是一种病况,其在身体没有足够的矿物质铁时发生。铁缺乏经常导致红细胞的异常低水平以及一种被称作缺铁性贫血的病况。所以,缺铁性贫血导致疲劳、疲倦和呼吸短促。还知道铁对于维持许多身体功能(诸如免疫功能或认知功能)而言非常重要,并且对于维持健康的细胞、皮肤、毛发和指甲是必需的。
因此,在一个特定实施方案中,所述受试者正在遭受铁缺乏,优选缺铁性贫血。
以下人群患缺铁性贫血的风险最高,并且因此适合接受预调理的罗伊氏乳杆菌菌株组合物;月经期间的女性,特别是月经量多的女性,怀孕或哺乳或刚分娩的女性,已经经历过大手术或身体创伤和失血的人,患有胃肠道疾病诸如乳糜泻、炎性肠病诸如溃疡性结肠炎或克罗恩氏病的人,患有消化性溃疡疾病的人,已经经历过减肥手术、尤其是胃分流手术的人,素食主义者,严格素食主义者,以及在饮食中不包括富含铁的食物的其他人,每天饮用超过16至24盎司牛奶的儿童(牛奶不仅含有极少的铁,而且还会减少铁的吸收并刺激肠道内壁,从而造成慢性失血),以及婴儿,尤其是具有低出生体重或或早产的婴儿,和/或没有从母乳或配方奶粉中获取足够铁的婴儿。一般而言,儿童在生长突增期间需要额外的铁。任何这样的受试者组都可以在本文中进行治疗。
因而,在一个实施方案中,根据本发明或如本文所述制备包含有效量的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的本发明的组合物,用于治疗受试者的铁缺乏,优选铁缺乏,优选缺铁性贫血。
此外,慢性铁缺乏是骨丢失和骨质疏松症的一个已知的新兴危险因素。钙是另一种必需的矿物质,其是重要的骨组分和酶的活化剂。钙还参与生物电脉冲的传导、血液凝固、肌肉收缩、炎症和激素分泌。镁是一种骨组分,并且参与神经元传导和核糖体过程。
本发明的组合物还可以用于在有此需要的受试者中预防和/或治疗铁缺乏,优选缺铁性贫血,和/或促进认知功能,和/或促进氧运输,和/或促进免疫功能,和/或减少疲倦或疲劳。
因此,在一个实施方案中,本发明提供了包含预调理的罗伊氏乳杆菌菌株的组合物,其用于预防和/或治疗受试者中的钙和/或镁缺乏,用于预防和/或治疗骨丢失,用于促进骨形成和/或矿化和/或骨强度和/或牙齿发育,和/或促进生长和发育,特别是在儿童和婴儿中,例如,通过促进成骨细胞的成熟和/或活性,或用于治疗骨质疏松症和/或骨质减少。
此外,并且特别考虑到钙缺乏,可以预防或治疗与肌肉问题相关的其它病况和/或疾病,例如痉挛、肌肉痉挛和疼痛、疲劳(包括失眠、嗜睡和极度疲劳)、皮肤和指甲症状、湿疹、银屑病、红肿、瘙痒、皮肤水泡、骨质疏松和骨质减少、疼痛的月经前综合征、牙齿问题、抑郁等。此外,钙缺乏(低钙血症)也是婴儿早期的严重问题,其使得所述阶段的婴儿成为特定的目标群体。这包括发生在婴儿生命的前2至3天的新生儿低钙血症,以及发生在出生后前一周或几周的晚期低钙血症。同样在这里,低镁水平可能造成低钙水平并代表另一个风险因素,因为钙水平在某种程度上与镁水平相关联。任何这样的受试者或患者组可以在本文中进行治疗。
此外,特别考虑到镁缺乏,可以预防或治疗与以下相关的其它病况和/或疾病:疲倦、全身无力、肌肉痉挛、肌肉功能障碍、心律异常、增加的神经系统应激性(伴有震颤、感觉异常、心悸)、血液中低钾水平、导致血液中低钙水平的甲状旁腺功能减退、软骨钙质沉着症、痉挛状态和手足抽搐、偏头痛、癫痫发作、基底神经节钙化以及在极端和延长的情况下的昏迷或智能障碍。同样,任何这样的受试者或患者组可以在本文中进行治疗。
根据另一个实施方案,本发明提供了包含预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的组合物,其用于增加优选地益生菌罗伊氏乳杆菌菌株在受试者的肠道/消化道中的存活、持久性和/或益生菌作用。
存活、持久性和/或益生菌作用的这种改善或增加可以表现为例如:
-在受试者的肠道中矿物质生物利用度增加,优选矿物质溶解度和/或矿物质吸收增加;和/或
-在受试者的肠道中罗伊氏乳杆菌菌株的胁迫耐受性增加,优选在受试者的肠道中对胆汁和胃酸的胁迫耐受性增加;和/或
-在受试者的肠道中罗伊氏乳杆菌菌株对粘液的粘附增加;和/或-在受试者的肠道中上皮完整性增加;和/或
-受试者的骨形成和/或骨矿化的促进;和/或
-受试者的成骨细胞的成熟、分化和/或活性的促进。
这样的效果(包括例如在受试者的肠道/消化道中矿物质的生物利用度的增加以及其它效果)特别是由于制备本文使用的预调理的罗伊氏乳杆菌菌株的GOS预调理步骤以及观察到的所述预调理的罗伊氏乳杆菌菌株在健康受试者的肠道中积极影响和增加矿物质的生物利用度的能力的增加,这通常通过增加这样的矿物质在受试者的胃肠道中的矿物质溶解度、可达性和/或吸收。在该背景下特别相关的矿物质包括镁、钙和/或铁,优选钙和铁。
如上所述,本文使用的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株也积极影响和增加在有此需要的受试者的胃肠道中的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌的胁迫耐受性。发明人已经通过使用胆汁和酸胁迫试验条件的胁迫耐受性试验令人信服地证明了这一点。在有此需要的受试者的胃肠道中预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌的胁迫耐受性的这种改善导致预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌的改善的更好地耐受胃肠道中胆汁和酸性条件变化的能力,表现为预调理的罗伊氏乳杆菌菌株的存活和持久性增加。
本文使用的预调理的罗伊氏乳杆菌菌株积极影响并增加(预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株)对粘液的粘附。这可以对所述细菌发挥其益生菌和治疗效果的潜力产生积极影响,因为这将使它们能够更接近肠道上皮衬里,并在肠道中停留更长的时间段,从而增强其持续存在于胃肠道的能力。
本文使用的预调理的罗伊氏乳杆菌菌株还增加上皮完整性,优选胃肠道中的肠上皮的完整性。在该背景下,重要的是要注意,肠屏障的主要功能是调节营养物质、电解质和水从管腔吸收进入循环,并且另一方面,防止微生物(例如,病原性微生物)穿过和有毒的腔内物质进入循环,因此完整的屏障对于获得健康状况至关重要。肠屏障破坏或其它粘膜衬里的破坏与多种疾病和病况有关,诸如非酒精性脂肪肝疾病(NAFLD)、乳糜泻、营养不良、焦虑、应激、肠易激综合征(IBS)、克罗恩氏病、溃疡性结肠炎、功能性胃肠道障碍(例如功能性腹痛)、腹泻、婴儿腹绞痛、感染性疾病、抑郁、孤独症谱系障碍、憩室病、牙周炎、骨质减少和/或骨质疏松症,优选地选自IBS、克罗恩氏病、溃疡性结肠炎、功能性胃肠道障碍(例如功能性腹痛)、腹泻、婴儿腹绞痛、感染性疾病、抑郁、孤独症谱系障碍、憩室病、牙周炎、骨质减少和骨质疏松症。
在一个实施方案中,所述疾病或病况选自NAFLD、乳糜泻、营养不良、焦虑、应激、IBS、克罗恩氏病、溃疡性结肠炎、感染性疾病、抑郁、孤独症谱系障碍、憩室病、腹泻、骨质减少和骨质疏松症,优选地选自IBS、克罗恩氏病、溃疡性结肠炎、感染性疾病、抑郁、孤独症谱系障碍、憩室病、腹泻、骨质减少和骨质疏松症。
在一个特定实施方案中,所述疾病或病况选自IBS、克罗恩氏病、溃疡性结肠炎、憩室病和腹泻。
在另一个特定实施方案中,所述疾病或病况是婴儿腹绞痛。
根据一个实施方案,本发明因此还涉及一种组合物,其包含有效量的根据本发明的方法制备的或如本文中定义的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株,所述组合物用于在有此需要的受试者中预防和/或治疗疾病,其中所述受试者正在遭受肠屏障破坏或粘膜衬里破坏。在一个特定实施方案中,所述肠屏障破坏或粘膜衬里破坏与选自以下的疾病或病况相关:肠易激综合征(IBS)、克罗恩氏病、溃疡性结肠炎、功能性胃肠道障碍,诸如功能性腹痛、腹泻、婴儿腹绞痛、感染性疾病、抑郁、孤独症谱系障碍、憩室病、牙周炎、骨质减少和/或骨质疏松症。
本文使用的预调理的罗伊氏乳杆菌菌株的另一种积极作用是促进骨形成和/或骨矿化,和/或促进成骨细胞的成熟、分化和/或活性。发明人通过成骨细胞中增加的ALP酶活性和减少的细胞迁移的结果令人信服地证明了这一点,从而提示,所述预调理的罗伊氏乳杆菌菌株可以刺激成骨细胞分化以及增强的骨钙素表达,骨钙素是由分化的成骨细胞表达的矿化标志物。
因此,本发明还涉及一种组合物,其包含有效量的根据本发明的方法制备的或如本文中定义的预调理的罗伊氏乳杆菌菌株,所述组合物用于预防和/或治疗骨丢失和/或促进儿童骨骼或牙齿的生长和发育。
因此认为,在待治疗的受试者的肠道中罗伊氏乳杆菌菌株的存活、持久性和/或益生菌作用的增加可以特异性地且积极地影响本文提到的任何疾病的治疗。
因此,本文要求保护的医学用途还涵盖在有此需要的受试者的消化道中罗伊氏乳杆菌菌株的胁迫耐受性增加、罗伊氏乳杆菌菌株对粘液的粘附增加和/或在有此需要的受试者的消化道中上皮完整性增加、在有此需要的受试者的消化道中矿物质溶解度和/或矿物质可达性和/或矿物质吸收增加、和/或有此需要的受试者的骨形成和/或骨矿化增加,通常在本文提到的任何病症或疾病的背景下。
通常,用于任何这样的治疗的受试者或需要这样的治疗的受试者是哺乳动物或禽类,优选地,其是人,更优选地,其选自儿童、幼儿或婴儿、老年人、孕妇、素食主义者、哺乳期妇女、伴侣动物,但还包括猫或狗等伴侣宠物,或禽类,诸如家禽,其中所述受试者优选地处于发生矿物质缺乏的风险中或已经发生矿物质缺乏。处于钙缺乏的风险中并且优选进行这样的预防和/或治疗的人群特别包括孕妇(尤其是最后三个月)、哺乳期妇女、绝经后妇女、老年人、青少年和/或超重的人。处于低镁血症风险中的人群特别包括糖尿病患者、处于糖尿病风险中的患者、肥胖的患者和/或超重的患者等。这样的受试者和患者组中的任一个可以在本文中进行治疗。
并且,在该背景下,之前讨论的用于预调理益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的任何方法以及如本文中定义的包含预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的组合物的任何特征在细节上做必要的修正后也适用于本发明的第五方面,即本发明的组合物在任何本文定义的治疗中的医学或治疗用途。
这具体涉及预调理益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的方法的特征,以及包含预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的组合物所用的任何成分和量和其它特征。所述组合物可以以如上所述的任何形式提供。
在该背景下,特别优选的是,如本文描述的用于医学或治疗用途的本发明的组合物可以是固体或液体,可以以粉末、药囊、片剂、胶囊剂的形式存在,或者可以是油制剂、乳剂、水包油乳剂(o/w乳剂)或油包水乳剂(w/o乳剂)的形式。
同样地,如本文描述的用于医学或治疗用途的本发明的组合物可以是可施用形式,优选地选自营养组合物、药物制剂、饮食添加物、功能性食品产品、功能性饮料产品和它们的组合,例如,乳制产品、基于奶的产品、基于乳清蛋白的饮料。
如前所述,所述罗伊氏乳杆菌菌株是如上定义的特别优选的至少一种罗伊氏乳杆菌菌株或多种罗伊氏乳杆菌菌株,优选地选自罗伊氏乳杆菌DSM 17938、罗伊氏乳杆菌ATCCPTA 5289、罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 6475、罗伊氏乳杆菌DSM 32846、罗伊氏乳杆菌DSM32847、罗伊氏乳杆菌DSM 32848、罗伊氏乳杆菌DSM 32849、罗伊氏乳杆菌DSM 33632、罗伊氏乳杆菌DSM 33633、罗伊氏乳杆菌DSM 33634、罗伊氏乳杆菌DSM 33635、罗伊氏乳杆菌DSM27131、罗伊氏乳杆菌DSM 32465、罗伊氏乳杆菌DSM 32231、罗伊氏乳杆菌DSM32232、罗伊氏乳杆菌ATCCPTA6127和罗伊氏乳杆菌ATCCPTA4659,优选地选自罗伊氏乳杆菌DSM 17938、罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 5289、罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 6475、罗伊氏乳杆菌DSM 32846、罗伊氏乳杆菌DSM 32848、罗伊氏乳杆菌DSM 32849、罗伊氏乳杆菌DSM27131、罗伊氏乳杆菌DSM32465和罗伊氏乳杆菌ATCCPTA4659,并且更优选地所述益生菌罗伊氏乳杆菌菌株是罗伊氏乳杆菌DSM 17938。
在一个特定实施方案中,所述益生菌罗伊氏乳杆菌菌株选自罗伊氏乳杆菌DSM17938、罗伊氏乳杆菌DSM27131和罗伊氏乳杆菌ATCCPTA6475,优选地选自罗伊氏乳杆菌DSM27131和罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 6475。因此,在一个特定实施方案中,所述益生菌罗伊氏乳杆菌菌株是罗伊氏乳杆菌DSM27131。在另一个特定实施方案中,所述益生菌罗伊氏乳杆菌菌株是罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 6475。
根据另一个特定实施方案,本发明还提供了在有此需要的受试者中治疗疾病的方法。这样的疾病和受试者优选地如本文所描述。所述治疗方法优选地包括以下步骤:给所述受试者施用有效量的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株,其优选地根据本发明的预调理益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的方法制备,或如本文所述。因此,预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株是已经在GOS存在下培养的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株,优选地根据本发明的用于预调理益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的方法。施用优选地允许预防和/或治疗在有此需要的受试者中的疾病或降低或抑制这样的疾病的风险。涵盖如上定义的任何疾病。有效量的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株可以以本文描述的本发明的组合物的形式提供。上文关于本发明的预调理益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的方法和本发明的组合物讨论的任何特征类似地适用。
根据另一个特定实施方案,本发明还提供了预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株用于制备药物或药物组合物的用途,所述药物或药物组合物用于在有此需要的受试者中预防和/或治疗疾病,所述菌株优选地根据本发明的预调理益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的方法制备或如本文所述。这样的疾病和受试者优选地如本文所描述。因此,预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株是已经在有GOS存在下培养的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株,优选地根据本发明的预调理益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的方法。所述用途优选地允许在有此需要的受试者中预防和/或治疗疾病或降低或抑制这样的疾病的风险。涵盖如上定义的任何疾病。有效量的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株可以以本文描述的本发明的组合物的形式提供。上面关于本发明的预调理益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的方法和本发明的组合物讨论的任何特征类似地适用。
下面呈现本发明的另外的方面和实施方案。
用于制备预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的方法,特征在于,所述方法包含下述步骤:
a)在生长培养基中存在低聚半乳糖(GOS)的情况下培养益生菌罗伊氏乳杆菌菌株,由此预调理益生菌罗伊氏乳杆菌菌株;和
b)从所述生长培养基中收获预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株。
根据上述内容的方法,其中在步骤a)中将GOS加入所述生长培养基中,所述GOS的量为在生长培养基中至少0.2重量%、优选地至少0.5重量%、甚至更优选地至少0.75重量%的GOS,和优选地至多8重量%的GOS,诸如至多7重量%GOS、至多6重量%GOS或甚至至多5重量%GOS,更优选地至多4重量%的GOS或甚至至多3%GOS,诸如在0.2重量%至8重量%或甚至0.2重量%至7重量%,或0.2重量%至6重量%的范围内,更优选地在0.5重量%至8重量%或甚至0.5重量%至7重量%,或0.5重量%至6重量%的范围内,甚至更优选地在0.75重量%至8重量%或甚至0.75重量%至7重量%,或0.75重量%至6重量%的范围内,且最优选地在0.75重量%至7重量%的范围内,在0.75重量%至6重量%的范围内,或甚至在0.75重量%至5重量%的范围内,诸如在0.75重量%至3重量%或0.75重量%至4重量%的范围内,优选地基于生长培养基进行计算(%w/w),优选地在步骤a)中培养益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的开始、中期或结束时。
根据任何上述内容的方法,其中在步骤a)中加入所述生长培养基中的GOS具有3-8的聚合度(DP)。
根据任何上述内容的方法,其中所述益生菌罗伊氏乳杆菌菌株是至少一种罗伊氏乳杆菌菌株或多种罗伊氏乳杆菌菌株,其选自在DSM 17938下保藏的罗伊氏乳杆菌菌株、在ATCC PTA 5289下保藏的罗伊氏乳杆菌菌株、在ATCCPTA6475下保藏的罗伊氏乳杆菌菌株、在DSM32846下保藏的罗伊氏乳杆菌菌株、在DSM 32848下保藏的罗伊氏乳杆菌菌株、在DSM32849下保藏的罗伊氏乳杆菌菌株、在DSM 27131下保藏的罗伊氏乳杆菌菌株、在DSM32465下保藏的罗伊氏乳杆菌菌株和在ATCCPTA4659下保藏的罗伊氏乳杆菌菌株,优选地所述益生菌罗伊氏乳杆菌菌株是在DSM 17938下保藏的罗伊氏乳杆菌菌株。
组合物,其包含有效量的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株,其中所述预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株已经通过在生长培养基中存在低聚半乳糖(GOS)的情况下培养罗伊氏乳杆菌菌株来制备,优选地根据任何上述内容的方法。
根据上述内容的组合物,其中所述组合物包含以下量的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株:在103cfu至1012cfu之间的量,通常在104cfu至1011cfu/每日剂量之间的量,优选地在105cfu至1010cfu/每日剂量之间的量,或105cfu至109cfu/每日剂量,同样优选地在106cfu至109cfu/每日剂量之间的量,106cfu至108cfu/每日剂量,或108cfu至1010cfu/每日剂量的量,更优选地约107cfu至109cfu/每日剂量,最优选地约108总cfu/每日剂量的量,诸如107至109cfu/每日剂量或108至109cfu/每日剂量。
根据任何上述内容的组合物,其中
所述组合物是固体或液体,和/或以粉末、片剂、胶囊剂的形式存在,或者可以是油制剂、乳剂、水包油乳剂(o/w乳剂)或油包水乳剂(w/o乳剂)的形式;和/或
所述组合物是可施用形式,优选地选自营养组合物、药物制剂、饮食添加物、功能性食品产品、功能性饮料产品和它们的组合,例如,乳制产品、基于奶的产品、基于乳清蛋白的饮料。
有效量的根据任何以上方法制备的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株或根据任何上述内容的组合物用于在健康受试者的消化道中改善或增加存活、持久性和/或益生菌作用(优选罗伊氏乳杆菌菌株的存活、持久性和/或益生菌作用)的非治疗性用途。
根据上述内容的非治疗性用途,其中改善或增加所述存活、持久性和/或益生菌作用:
-是在健康受试者的肠道中增加矿物质生物利用度,优选地增加矿物质溶解度和/或矿物质吸收,其中所述矿物质任选地选自镁、钙和/或铁,优选钙和/或铁;和/或
-是在健康受试者的肠道中罗伊氏乳杆菌菌株的胁迫耐受性增加,优选在健康受试者的肠道中对胆汁和胃酸的胁迫耐受性增加;和/或
-是在健康受试者的肠道中罗伊氏乳杆菌菌株对粘液的粘附增加;和/或
-是在健康受试者的肠道中上皮完整性增加;和/或
-是骨形成和/或骨矿化的促进,和/或健康受试者的成骨细胞的成熟和/或活性的促进。
用作药物的包含有效量的根据任何上述内容制备的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的组合物或根据任何上述内容的组合物。
包含有效量的根据任何上述内容制备的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的组合物或根据任何上述内容的组合物用于在有此需要的患者中预防和/或治疗疾病,其中所述患者正在遭受肠屏障破坏或粘膜衬里破坏,优选地,其中所述肠屏障破坏或粘膜衬里破坏与选自以下的疾病或病况相关:肠易激综合征(IBS)、克罗恩氏病、溃疡性结肠炎、功能性胃肠道障碍,诸如功能性腹痛、腹泻、婴儿腹绞痛、感染性疾病、抑郁、孤独症谱系障碍、憩室病、牙周炎、骨质减少和/或骨质疏松症。
包含有效量的根据任何上述内容制备的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的组合物或根据任何上述内容的组合物用于在有此需要的患者中预防和/或治疗矿物质缺乏,其中所述矿物质任选地选自镁、钙和/或铁,优选钙和/或铁。
用于根据上述内容的用途的组合物,其中
所述组合物用于在有此需要的患者中预防和/或治疗铁缺乏,优选缺铁性贫血,和/或促进认知功能,和/或促进氧运输,和/或促进免疫功能,和/或减少疲倦或疲劳;和/或
所述组合物用于在有此需要的患者中预防和/或治疗钙和/或镁缺乏。
包含有效量的根据任何上述内容制备的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的组合物或根据任何上述内容的组合物用于在有此需要的患者中预防和/或治疗骨丢失,和/或促进儿童骨骼或牙齿的生长和发育,和/或促进肌肉功能,和/或促进神经系统的功能和/或骨骼或肌肉相关的病况,和/或用于在有此需要的患者中促进骨形成和/或骨矿化和/或骨强度。
用于根据任何上述内容的用途的组合物,其中所述罗伊氏乳杆菌菌株是至少一种罗伊氏乳杆菌菌株或多种罗伊氏乳杆菌菌株,其选自在DSM 17938下保藏的罗伊氏乳杆菌菌株、在ATCC PTA 5289下保藏的罗伊氏乳杆菌菌株、在ATCC PTA 6475下保藏的罗伊氏乳杆菌菌株、在DSM 32846下保藏的罗伊氏乳杆菌菌株、在DSM 32848下保藏的罗伊氏乳杆菌菌株、在DSM 32849下保藏的罗伊氏乳杆菌菌株、在DSM 27131下保藏的罗伊氏乳杆菌菌株、在DSM 32465下保藏的罗伊氏乳杆菌菌株和在ATCC PTA 4659下保藏的罗伊氏乳杆菌菌株,优选地所述益生菌罗伊氏乳杆菌菌株是在DSM 17938下保藏的罗伊氏乳杆菌菌株。
应当理解,本文所公开的详细描述的各个方面和实施方案是制造和使用本发明的具体方式的示例,并且在与权利要求和详细描述一起考虑时不会限制本发明的范围。还应当理解,来自本发明的方面和实施方案的特征可以与来自本发明的相同或不同方面和实施方案的另外特征组合。
如在本详细描述和所附权利要求中所使用的,单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括复数指示物,除非上下文另外清楚地指明。
所描述的所有范围意图包括被包含在所述范围内的所有数字、整数或分数。
实施例
实施例1-用GOS预调理罗伊氏乳杆菌菌株的方法
使用在内部生产的罗伊氏乳杆菌菌株冷冻起始培养物(罗伊氏乳杆菌菌株DSM17938)接种含有4%牛奶衍生的寡糖(BMOS)作为碳源和4%果糖作为电子受体(以干物质计)的发酵培养基。使用罗伊氏乳杆菌菌株的过夜培养物接种含有6%BMOS作为碳源和6%果糖作为电子受体(以干物质计)的新鲜发酵培养基。发酵约10小时以后,通过离心收获预调理的罗伊氏乳杆菌菌株细胞,然后与保护剂混合并喷雾干燥。
用作GOS来源的BMOS碳水化合物混合物由48%GOS、30%乳糖、8%葡萄糖、3.9%半乳糖和>0.2%3’-SL+6’-SL(g/100g干物质)组成。
通过倾注平板法确定罗伊氏乳杆菌菌株细胞计数。简而言之,在胰蛋白胨盐(Oxoid,LP0042)溶液中对喷雾干燥的样品进行系列十进制稀释。随后,将100μL适当的稀释液转移至培养皿中并与MRS琼脂(AES Chemunex,Bruz,法国)混合。一式两份地进行分析。然后将平板在好氧条件下在37℃温育48小时。通过在适当稀释的平板上计数的菌落数目,通过确定其算术平均值来计算菌落形成单位/克(cfu/g)。
实施例2-用于制备含有预调理的罗伊氏乳杆菌菌株的组合物的方法
通过向常规商购可得的成长奶组合物中添加5×106cfu/克的量的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株,制备了一种基于牛奶的幼儿饮料(也被称作成长奶),其含有适合该年龄段的矿物质。
实施例3-包含预调理的罗伊氏乳杆菌的基于油的配制的益生菌产品的制备
根据实施例7中所述的方法,添加GOS来培养罗伊氏乳杆菌DSM 17938菌株。在培养以后,使用行业标准方法将预调理的罗伊氏乳杆菌DSM 17938低压冻干。该产品是一种基于油的制剂,用单一(纯的)细菌菌株制成,具有良好的稳定性和贮存期限。该生产过程的独特特征是将油置于真空下进行干燥以除去油中的大部分水并增加制剂的稳定性的步骤。本文所用的油是纯的可食用的植物油,优选葵花籽油和中链甘油三酯。
成分的混合。
1.将中链甘油三酯例如Akomed R(Karlshamns AB,Karlshamn瑞典)和葵花籽油例如Akosun(Karlshamns AB,Karlshamn瑞典)与二氧化硅(Cab-o-sil M5P,M5P,Cabot)在Bolz混合机/罐(Alfred BOLZ Apparatebau GmbH,Wangen im德国)中混合。
2.匀浆化。将正弦泵和dispax(正弦泵,Arvada,Colorado)连接到Bolz混合器,并对混合物进行匀浆化。
3.真空干燥。将混合物在10毫巴真空下在Bolz罐中干燥12小时。
4.添加罗伊氏乳杆菌DSM 17938细菌。将约20kg干燥的油混合物转移至50升不锈钢容器中。罗伊氏乳杆菌细菌粉末,优选地经冷冻干燥;罗伊氏乳杆菌细菌的用量会根据在油中所需的量而变化,但一个例子是添加0.2kg培养物,每克具有1011CFU。将其缓慢混合直至均匀。
5.混合。将含有罗伊氏乳杆菌细菌的预混物放回Bolz混合器。
6.排放。将悬浮液排放至200升玻璃容器中并用氮气覆盖。将悬浮液保存在容器中直至装入要用于口服施用给人的瓶子中。
实施例4-包含预调理的罗伊氏乳杆菌的片剂形式的益生菌产品的制造
根据实施例7中所述的方法,添加GOS来培养罗伊氏乳杆菌DSM 17938菌株。在培养以后,使用行业标准方法将预调理的罗伊氏乳杆菌DSM 17938低压冻干。
以下步骤举例说明了含有预调理的罗伊氏乳杆菌DSM 17938菌株的片剂的制造过程(包括葡萄糖封装)的一个例子。应当理解,可以使用本领域已知的赋形剂、填充剂、调味剂、包封剂、润滑剂、防结块剂、甜味剂和片剂产品的其它组分,而不影响产品的效力:
1.融化。将SOFTISANTM 154(SASOL GMBH,Bad Homburg,德国)在容器中熔化并将其加热至70℃,以确保晶体结构的完全破坏。然后将其冷却至52-55℃(略高于其硬化点)。
2.制粒。将罗伊氏乳杆菌菌株冻干粉末转移至Diosna高剪切混合器/制粒机或同等设备中。在大约1分钟内将融化的SOFTISANTM 154缓慢地加入罗伊氏乳杆菌菌株粉末中。在添加过程中使用料斗。
3.湿法筛分。在制粒后立即使用Tornado粉碎机使颗粒穿过1mm筛网。将过筛的颗粒包装在由PVC涂布的铝箔制成的铝袋中,与干燥剂袋一起用热封机密封成袋,并冷藏储存直至混合。将制粒批次分为两个片剂批次。
4.添加封装的D-葡萄糖(G8270,>99.5%葡萄糖,Sigma),使用本领域已知的标准微封装方法封装。糖的量取决于所添加的干燥罗伊氏乳杆菌菌株粉末的总CFU,标准水平可以是1克糖/108个细菌总CFU,但这也可以变化到0.1克或0.01克直到10克甚至直到100克糖。
5.混合。将所有成分在混合器中混合成均匀共混物。
6.压制。将最终的共混物转移到旋转压片机的料斗中,并在Kilian压缩机中压缩片剂,其总重量为765mg。
7.批量包装。将片剂与分子筛干燥袋一起包装在铝袋中。在最终包装之前,将铝袋放入塑料桶中并在阴凉处存放至少一周。使用SOFTISANTM(一种氢化棕榈油)可以将罗伊氏乳杆菌细胞封装在脂肪中并保护环境。
实施例5-预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株和在结肠中增加的钙和镁溶解度
a)模型
在本实验中,使用了人微生物生态系统的连续模拟的简化模拟。该模型已经在科学和工业项目中广泛使用了20多年,并已经用体内参数进行了验证(参见例如Van den Abbeele等人,Arabinoxylo-Oligosaccharides and Inulin ImpactInter-Individual Variation on Microbial Metabolism and Composition,WhichImmunomodulates Human cells,J.Agric.Food chem.2018,66,5,1121-1130)。
对于当前组的实验,使用模拟上胃肠道(上GIT,胃和小肠)和结肠条件的两阶段批式系统作为简化的系统(图1)。在这些研究中使用了基于牛奶的幼儿饮料(也被称作成长奶),其含有适合该年龄段的矿物质。
为了模拟在幼儿小肠中发生的吸收过程,使用截止值为14kDa的纤维素膜进行透析方案。通过将小肠悬浮液引入透析膜内,逐渐从上胃肠基质中除去消化的氨基酸、糖、微量营养物和矿物质等分子。
此外,在胃温育过程中逐渐降低pH,在1小时温育期间从5.5降低至3.0,以模拟幼儿的胃pH。此外,在小肠(十二指肠)温育的前30分钟期间,将pH固定为4.5,以使可用矿物质得到最佳吸收。接下来的145分钟的小肠阶段(空肠+回肠),引入7的pH。暴露于胃和小肠条件后的奶基质被转移到含有幼儿粪便样品的结肠隔室中。
从12个月龄婴儿供体收集新鲜的粪便材料。制备粪便悬浮液并与保护剂混合。在短期结肠温育开始时,将试验成分(罗伊氏乳杆菌菌株和根据实施例1的预调理的罗伊氏乳杆菌菌株)加入含有在结肠中存在的基础营养物(例如,宿主衍生的聚糖诸如粘蛋白)的无糖营养培养基中。
以1×109CFU/反应器接种罗伊氏乳杆菌菌株和预调理的罗伊氏乳杆菌菌株DSM17938。
进行下述结肠温育:
-没有益生菌的对照温育(单独的上GIT消化奶)
-上GIT消化奶+罗伊氏乳杆菌菌株DSM 17938
-上GIT消化奶+预调理的罗伊氏乳杆菌菌株DSM 17938
在37℃和摇动(90rpm)条件下进行结肠温育48小时。一式三份进行所有实验,以考虑生物变异。
b)矿物质(钙和镁)的分析
钙和镁的分析由比利时根特大学(Ghent University)的专业实验室进行。通过电感耦合等离子体-光学发射光谱测定法(ICP-OES)来测量样品。0小时、24小时和48小时以后在结肠隔室中取样用于矿物质分析。在48小时时间点之前进行结肠透析,得出生物可达的矿物质级分和不溶性矿物质级分的值。
如在图2中所见,预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株在24小时和48小时提高在结肠中的镁和钙生物可达性。这提示,预调理的罗伊氏乳杆菌菌株可以用于在有此需要的受试者中促进镁和钙吸收。
实施例6-预调理的罗伊氏乳杆菌菌株和在结肠中增加的铁生物可达性
如在实施例5中所述进行实验。类似地,铁含量的分析由比利时根特大学的专业实验室进行。通过ICP-OES测量样品。在0小时、24小时和48小时之后在结肠隔室中取样用于矿物质分析。在48小时时间点之前进行结肠透析,得出生物可达的矿物质级分和不溶性的矿物质级分的值。
如在图3中所见,预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株提高在结肠中的铁生物可达性。这提示,预调理的罗伊氏乳杆菌菌株可以用于在有此需要的受试者中促进铁吸收。
实施例7-预调理的罗伊氏乳杆菌菌株改善对胃肠条件的胁迫耐受性
对于该实验,通过添加不同的糖和电子受体(即,3%BMOS+3%果糖或3%葡萄糖+3%果糖)来培养罗伊氏乳杆菌菌株DSM 17938,然后将细菌低压冻干直至使用下述两种胁迫测定中的任一种进行进一步试验;酸耐受性(c)或胆汁耐受性(d))。结果列于e)下。
a)在生物反应器中的培养
用100μl来自在-70℃储存的冷冻储备物接种10ml MRS培养基(Oxoid)。将试管在37℃温育6小时,并然后使用500μl接种含有50ml MRS的试管。将试管在37℃温育16-20小时,并然后将整个体积用作生物反应器的接种物。
在生物反应器中的培养条件:
工作容积:1L
培养基:含有3%BMOS+3%果糖或3%葡萄糖+3%果糖的工业MRS(iMRS)
通气:无通气
温度:37℃
搅拌:250rpm
pH:6.00±0.1
培养时间:6-10小时
iMRS成分
净化水(800ml)
用NaOH将pH设置为6.5。高压灭菌(121℃15分钟),并然后添加无菌的糖溶液(终体积1000ml)。培养以后,通过离心将细菌沉淀并悬浮于50ml10%蔗糖中。
b)低压冻干
将浓缩的细胞悬浮液分装到冷冻干燥玻璃管形瓶中(1ml/管形瓶),并将管形瓶在超冷冻箱中在-50℃冷冻2小时,然后转移到Labconco FreeZone加塞托盘冷冻干燥机中。冷冻干燥方案设置如下:冷冻步骤:在-40℃保持4小时;主干燥:在0.102毫巴在-35℃保持15分钟,在0.102毫巴在-10℃保持12.5小时;次干燥:在0.01毫巴在-10℃保持30分钟,在0.01毫巴在25℃保持12小时。
在该过程结束时,将管形瓶在真空下盖上盖子并在-20℃储存直至进一步使用。
c)胁迫耐受性酸-测定
将一管形瓶的培养的和低压冻干的罗伊氏乳杆菌菌株DSM 17938在1ml磷酸盐缓冲盐水(PBS)(pH 7.4)中再水合,并然后在10ml合成胃液pH2.0*或PBS(对照)中稀释20倍。将试管在37℃温育,在0、50分钟、90分钟时取出样品,连续稀释(10-1-10-6)并铺在MRS琼脂平板上。将平板在厌氧罐中在37℃温育过夜,然后对菌落进行计数。
合成胃液pH2.0
8.3g/l眎蛋白胨(Oxoid)
3.5g/l D-葡萄糖
2.05g/l NaCl
0.6g/l KH2PO4
0.11g/l CaCl2
0.37g/l KCl
0.05g/l胆汁
0.1g/l溶菌酶(在使用前添加)
13.3mg/l胃蛋白酶(在使用前添加)
使用1M HCl将pH调至2.0,并对液体进行过滤灭菌。
d)胁迫耐受性8%牛胆汁-测定
将一管形瓶的培养的和低压冻干的罗伊氏乳杆菌菌株DSM 17938细胞在1ml PBS(pH 7.4)中再水合,然后在10ml含有8%牛胆汁的MRS(Oxoid)或PBS(对照)中稀释20倍。将试管在37℃温育,然后在0、30分钟、90分钟时取出样品,连续稀释(10-1-10-6),并铺在MRS琼脂平板上。将平板在厌氧罐中于37℃温育过夜,然后对菌落进行计数。
结果
来自c)和d)的结果显示,与在所有测定中在3%葡萄糖+3%果糖中培养的罗伊氏乳杆菌菌株DSM 17938(罗伊氏乳杆菌菌株DSM 17938)相比,预调理的罗伊氏乳杆菌菌株DSM 17938(即,在3%BMOS+3%果糖中培养)具有改善的对酸和胆汁的胁迫耐受性,参见图4和5。如此处在两个单独的试验中所示,具有增加的对酸和胆汁的胁迫耐受性的细菌将在受试者的胃肠道中表现更好,诸如具有改善的存活和持久性。
实施例8预调理的罗伊氏乳杆菌菌株改善粘液的粘附
对于该实验,在添加不同的糖和电子受体的情况下在生物反应器中培养罗伊氏乳杆菌菌株DSM 17938,然后根据上面实施例7中描述的程序将所述细菌低压冻干。然后如下所述评价罗伊氏乳杆菌菌株DSM 17938的粘附性能。
材料和方法
a)用粘液涂布微量滴定孔
从猪的小肠制备粘液。用抹刀刮擦5cm肠的内侧,取出材料并收集在5ml冰冷的PBS中。将所得悬浮液首先在11,000×g离心10分钟,并然后在26,000×g离心15分钟,以除去细胞和颗粒物质。粘液制品在使用前在-20℃储存。
将粘液材料在PBS pH 6中稀释至OD280=0.1,并在微量滴定孔(Greiner或NuncMaxiSorb)中(150μl/孔)在4℃在缓慢搅拌下温育过夜。此后将孔用含0.05%20的PBS(pH 6.0)(PBST)洗涤,随后用0.2ml含有1%吐温20的PBS(pH 6.0)封闭1小时,并最后用PBST洗涤两次。
b)细菌的制备
将一管形瓶的培养的和低压冻干的罗伊氏乳杆菌菌株DSM 17938细胞在1ml PBS(pH 7.4)中再水合,并用PBS 7.4+20(0.05%)洗涤。将样品稀释至OD 0.5,然后用PBST 7.4(1ml)洗涤两次,最后重新悬浮于PBST pH 6.0中。如下分析cfu/ml的数目:将悬浮液在MRS液体培养基中稀释,并然后将细菌铺在MRS琼脂平板(Merck)上,将其在厌氧条件下在37℃温育48小时。
c)结合
将细菌悬浮液(150μl)加入每个孔中,并在37℃在缓慢搅拌下温育4小时。结合4小时以后,将孔用PBST(0.05%吐温20pH 6.0)洗涤3次,并用150μL胰蛋白酶乙二胺四乙酸(EDTA)溶液(0.25%猪胰蛋白酶和1mM EDTA·4Na,在Hanks氏平衡盐溶液中)在37℃处理30分钟,并然后将细菌悬浮液连续稀释并铺在MRS平板上。将平板在37℃在厌氧条件下温育24小时。
结果
与在3%葡萄糖+3%果糖中培养的罗伊氏乳杆菌菌株DSM 17938(罗伊氏乳杆菌菌株DSM 17938)相比,预调理的罗伊氏乳杆菌菌株DSM 17938(即,在3%BMOS+3%果糖中培养)具有改善的粘液结合和粘附能力,参见下面表1。
结果指示,与罗伊氏乳杆菌菌株DSM 17938相比,预调理的罗伊氏乳杆菌菌株DSM17938具有改善的附着于肠粘膜的能力。这可以对细菌发挥其益生菌作用的潜力产生积极影响,因为这将使它们能够更接近肠道上皮衬里,并在肠道中停留更长的时间段。
表1.粘液结合能力.
样品 结合%
预调理的罗伊氏乳杆菌 0.5
罗伊氏乳杆菌 0.003
实施例9预调理的罗伊氏乳杆菌菌株保护上皮完整性
对于该实验,在添加不同的糖和电子受体的情况下在生物反应器中培养罗伊氏乳杆菌菌株DSM 17938,然后根据上面实施例7中描述的程序将所述细菌低压冻干。然后评价罗伊氏乳杆菌菌株DSM 17938的保护肠上皮免于产肠毒素大肠杆菌(ETEC)的有害影响的能力,如下所述。
材料和方法
上皮细胞培养(Caco-2/HT29 MTX)
在37℃在5%CO2和90%相对湿度气氛下,在补充了10%胎牛血清、1%非必需氨基酸和1%青霉素和链霉素的Dulbecco氏改良的伊格尔培养基(DMEM)中,在组织培养瓶中单独培养Caco-2和HT29MTX细胞。在25cm2组织培养瓶中培养Caco-2和HT29-MTX细胞,并使用0.25%胰蛋白酶和0.02%乙二胺四乙酸(EDTA)溶液在80-90%汇合时分割。以6×104个细胞/25-cm2烧瓶的密度接种细胞。
细胞共培养物
将Caco-2和HT29-MTX细胞以9:1的比例接种在Transwell插入物(Transwell-COL胶原包被的膜过滤器)的顶端室上,并在12-孔Transwell平板中生长,在每个插入物中的最终密度为1×105个细胞/cm2。将细胞维持在相同条件下,并允许其在培养基中生长21天(顶端侧0.5ml,基底外侧1.5ml)。每隔一天更换培养基使细胞分化。
细胞层的完整性
使用两种方法确定细胞层的完整性:跨上皮电阻(TEER)和异硫氰酸荧光素-葡聚糖(FITC-葡聚糖)渗透性的测定。
通过使用Millicell电阻系统(Millipore,Darmstadt,德国)测量跨上皮电阻(TEER)来确定在实验期间的细胞单层完整性。使用三个不同区域检测每个孔中的TEER值(使用平均值)。具有高于250Ωcm2的TEER值的孔用于渗透性研究。
将接种的Caco-2/HT29-MTX细胞用再水合的罗伊氏乳杆菌菌株DSM 17938细菌细胞(根据上述培养和低压冻干程序,用不同碳源培养并低压冻干)使用PBS(pH7.4)在100的细菌复数(MOB)下预处理6小时,然后用ETEC(产肠毒素大肠杆菌,已知对上皮完整性具有破坏性作用)以100的感染复数(MOI)攻击另外6小时。将ETEC(菌株853/67)从在-70℃储存的冷冻储备物接种,并在10ml LB液体培养基(Miller氏)中在37℃培养16小时。然后,将1mlETEC过夜培养物重新接种到100ml LB液体培养基(Miller氏)中在37℃培养4-6小时。在预处理和用ETEC攻击之前测量TEER,然后在整个攻击期间每2小时测量一次。为了量化单层的细胞间渗透性,在用ETEC攻击开始时,将1mg/mL的4kDa异硫氰酸荧光素-葡聚糖(FITC-葡聚糖;Sigma)加入插入物的顶端侧。在温育6小时以后,从基底外侧隔室取样。然后使用FLUOstar Omega微量培养板读数器(BMG Labtech,Ortenberg,德国)通过荧光测定法(激发,485nm;发射,520nm)一式三份地分析扩散的荧光示踪剂。
结果
发现与在3%葡萄糖+3%果糖中培养的罗伊氏乳杆菌菌株DSM 17938(罗伊氏乳杆菌菌株DSM 17938)相比,预调理的罗伊氏乳杆菌菌株DSM 17938(在3%BMOS+3%果糖中培养)具有改善的保护上皮屏障完整性免于ETEC的有害影响的能力,参见图6。
这些结果指示,罗伊氏乳杆菌菌株DSM 17938的预调理会改善其对屏障完整性的保护作用。
实施例10-对骨的影响
使用鼠前成骨细胞细胞模型MC3T3-E1(成骨细胞是骨形成细胞)进行体外实验。将细胞暴露于不同的条件:在结肠温育48小时后,将补充了罗伊氏乳杆菌样品(有和没有预调理)的上GIT消化奶离心并过滤,然后以1%加入培养基(DMEM)中:
条件:
消化奶(对照)
消化奶+罗伊氏乳杆菌菌株
消化奶+预调理的罗伊氏乳杆菌菌株
读出:
ALP活性(酶活性)。ALP酶由成骨细胞在成熟时表达。因此,这是骨形成细胞(成骨细胞)的分化的指标。
骨钙素基因表达是成骨细胞矿化的指标。
划痕测定测量闭合速度作为MC3T3细胞迁移的指标。
如在图7中所见,观察到相对于对照条件,与未预调理的罗伊氏乳杆菌菌株相比,预调理的罗伊氏乳杆菌菌株对成骨细胞分化的积极作用具有显著优势。对成骨细胞分化的影响可能与对骨形成速率和因而对生长速度的积极影响有关。
如在图8中所示,预调理的罗伊氏乳杆菌菌株的矿化(晚期成骨细胞活性)更高。较高的矿化可能导致增加的骨强度。
如在图9中所示,与对照相比,预调理的罗伊氏乳杆菌显著降低了细胞迁移,而未经预调理的罗伊氏乳杆菌菌株没有显著影响该参数。这种迁移的减少与当暴露于预调理的罗伊氏乳杆菌时增加的骨细胞分化一致,如在图7(ALP)中所示。
实施例11-不同的预调理的罗伊氏乳杆菌菌株显示出改善的对胆汁的胁迫耐受性
在本实验中,试验了三种不同的罗伊氏乳杆菌细菌菌株:罗伊氏乳杆菌DSM17938、罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 6475和罗伊氏乳杆菌DSM 27131。将每种罗伊氏乳杆菌菌株从在-70℃储存的冷冻储备物接种,并在10ml MRS液体培养基(Oxoid)中在37℃培养16小时。将1ml过夜培养物重新接种到100ml含有3%BMOS+3%果糖或3%葡萄糖+3%果糖的iMRS(参见上面实施例7)中在37℃培养16小时。然后将细胞通过离心进行沉淀并重新悬浮于10%蔗糖(5ml;20倍浓缩)中以进行低压冻干。
低压冻干
将浓缩的细胞悬浮液分装到冷冻干燥玻璃管形瓶中(1ml/管形瓶),将管形瓶在超冷冻箱中在-50℃冷冻2小时,然后转移到Labconco FreeZone加塞托盘冷冻干燥机。冷冻干燥方案设置如下:冷冻步骤:在-40℃保持4小时;主干燥:在0.102毫巴在-35℃保持15分钟,在0.102毫巴在-10℃保持12.5小时;次干燥:在0.01毫巴在-10℃保持30分钟,在0.01毫巴在25℃保持12小时。在该过程结束时,将管形瓶在真空下盖上盖子并在-20℃储存直至进一步使用。
胁迫耐受性8%牛胆汁-测定
将各一管形瓶的培养的和低压冻干的罗伊氏乳杆菌菌株DSM 17938、罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 6475或罗伊氏乳杆菌DSM 27131细胞(对照细胞和预调理的细胞)在1ml PBS(pH 7.4)中再水合,然后在10ml含有8%牛胆汁的MRS(Oxoid)或PBS(对照)中稀释20倍。将试管在37℃温育,并在0、30分钟(ATCC PTA 6475和DSM 27131)、90分钟(ATCC PTA 6475、DSM 27131和DSM 17938)时取样用于进一步处理。将这些样品连续稀释(10-1-10-6)并铺在MRS琼脂平板上,在厌氧罐中在37℃温育过夜,然后通过计数菌落来分析细胞生存力。
结果
本实施例的结果表明,与未预调理的相应对照菌株(即,其在所有测定中已经在3%葡萄糖+3%果糖中培养)相比,所有预调理的罗伊氏乳杆菌菌株(罗伊氏乳杆菌菌株DSM17938、罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 6475和罗伊氏乳杆菌DSM 27131)(即,在3%BMOS+3%果糖中培养)具有改善的对胆汁的胁迫耐受性,参见下面表2A和2B。如本文显示的具有增加的对胆汁的胁迫耐受性的细菌预期在受试者的胃肠道中表现更好,诸如对胃肠道条件具有改善的存活和持久性。这里提供的结果表明,所有三种罗伊氏乳杆菌细菌菌株在相关测定中都具有改善的胁迫耐受性。
表2A.胁迫耐受性结果(时间0分钟未显示)
样品 30分钟(细菌存活%) 90分钟(细菌存活%)
预调理的罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 6475 100% 77%
罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 6475 9% 5%
预调理的罗伊氏乳杆菌DSM 27131 11% 0.3%
罗伊氏乳杆菌DSM 27131 4% 0.03%
表2B.胁迫耐受性结果(时间0分钟未显示)
样品 90分钟(细菌存活%)
预调理的罗伊氏乳杆菌DSM 17938 8%
罗伊氏乳杆菌DSM 17938 4%
PCT/RO/134表

Claims (24)

1.用于制备预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的方法,所述方法包含下述步骤:
a)在生长培养基中存在低聚半乳糖(GOS)的情况下培养益生菌罗伊氏乳杆菌菌株,由此预调理益生菌罗伊氏乳杆菌菌株;和
b)从所述生长培养基中收获预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株。
2.根据权利要求1所述的方法,其中在步骤a)中将GOS加入所述生长培养基中,所述GOS在生长培养基中的量为至少0.2重量%,优选地至少0.5重量%,并且更优选地至少0.75重量%的GOS。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中在步骤a)中将GOS加入所述生长培养基中,所述GOS在生长培养基中的量为至多8重量%的GOS,优选地至多7重量%GOS,更优选地至多6重量%GOS,并且甚至更优选地至多5重量%GOS,诸如至多4重量%的GOS或至多3%GOS。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的方法,其中在步骤a)中将GOS加入所述生长培养基中,所述GOS在生长培养基中的量选自在0.2重量%至8重量%的范围内,优选地在0.5重量%至7重量%的范围内,更优选地在0.75重量%至6重量%的范围内,且最优选地在0.75重量%至5重量%的范围内,诸如在0.75重量%至4重量%或0.75重量%至3重量%GOS的范围内。
5.根据权利要求1-4中的任一项所述的方法,其中在步骤a)中加入所述生长培养基中的GOS具有3-8的聚合度(DP)。
6.根据权利要求1-5中的任一项所述的方法,其中所述益生菌罗伊氏乳杆菌菌株是至少一种选自以下的罗伊氏乳杆菌菌株:罗伊氏乳杆菌菌株DSM 17938、罗伊氏乳杆菌菌株ATCCPTA5289、罗伊氏乳杆菌菌株ATCC PTA 6475、罗伊氏乳杆菌DSM 32846、罗伊氏乳杆菌DSM 32847、罗伊氏乳杆菌DSM 32848、罗伊氏乳杆菌DSM 32849、罗伊氏乳杆菌DSM 33632、罗伊氏乳杆菌DSM 33633、罗伊氏乳杆菌DSM 33634、罗伊氏乳杆菌DSM 33635、罗伊氏乳杆菌DSM 27131、罗伊氏乳杆菌DSM 32465、罗伊氏乳杆菌DSM 32231、罗伊氏乳杆菌DSM32232、罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 6127和罗伊氏乳杆菌菌株ATCC PTA 4659,优选地所述益生菌罗伊氏乳杆菌菌株选自罗伊氏乳杆菌菌株DSM 17938、罗伊氏乳杆菌菌株ATCC PTA5289、罗伊氏乳杆菌菌株ATCC PTA 6475、罗伊氏乳杆菌DSM 32846、罗伊氏乳杆菌DSM32848、罗伊氏乳杆菌DSM 32849罗伊氏乳杆菌DSM 27131、罗伊氏乳杆菌DSM 32465和罗伊氏乳杆菌菌株ATCC PTA 4659,并且更优选地罗伊氏乳杆菌菌株DSM 17938。
7.根据权利要求1-6中的任一项所述的方法,所述方法进一步包含:
洗涤所收获的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株。
8.根据权利要求1-7中的任一项所述的方法,所述方法进一步包含:
干燥所收获的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株。
9.根据权利要求8所述的方法,其中干燥所述预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株包含喷雾干燥或冷冻干燥所收获的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株。
10.组合物,其包含有效量的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株,其中所述预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株已经通过在生长培养基中存在低聚半乳糖(GOS)的情况下培养罗伊氏乳杆菌菌株来制备。
11.根据权利要求10所述的组合物,其中所述组合物包含在103cfu至1012cfu之间的量的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株,优选地在104cfu至1011cfu之间的量,并且更优选地在105cfu至1010cfu之间的量,诸如在106cfu至109cfu之间的量。
12.根据权利要求10或11所述的组合物,其中所述组合物是选自粉末、药囊、片剂、胶囊剂、油制剂、乳剂、水包油乳剂(o/w乳剂)和油包水乳剂(w/o乳剂)的形式。
13.根据权利要求10-12中的任一项所述的组合物,其中所述组合物是选自营养组合物、药物制剂、饮食添加物、功能性食品产品和功能性饮料产品的可施用形式。
14.根据权利要求10-13中的任一项所述的组合物,其中所述罗伊氏乳杆菌菌株是至少一种选自以下的罗伊氏乳杆菌菌株:罗伊氏乳杆菌菌株DSM 17938、罗伊氏乳杆菌菌株ATCCPTA5289、罗伊氏乳杆菌菌株ATCC PTA 6475、罗伊氏乳杆菌DSM 32846、罗伊氏乳杆菌DSM 32847、罗伊氏乳杆菌as DSM 32848、罗伊氏乳杆菌DSM 32849、罗伊氏乳杆菌DSM33632、罗伊氏乳杆菌DSM 33633、罗伊氏乳杆菌DSM 33634、罗伊氏乳杆菌DSM 33635、罗伊氏乳杆菌DSM 27131、罗伊氏乳杆菌DSM 32465、罗伊氏乳杆菌DSM 32231、罗伊氏乳杆菌DSM32232、罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 6127和罗伊氏乳杆菌菌株ATCC PTA 4659,优选地所述益生菌罗伊氏乳杆菌菌株选自罗伊氏乳杆菌菌株DSM 17938、罗伊氏乳杆菌菌株ATCC PTA5289、罗伊氏乳杆菌菌株ATCC PTA 6475、罗伊氏乳杆菌DSM 32846、罗伊氏乳杆菌DSM32848、罗伊氏乳杆菌DSM 32849罗伊氏乳杆菌DSM 27131、罗伊氏乳杆菌DSM 32465和罗伊氏乳杆菌菌株ATCC PTA 4659,并且更优选地罗伊氏乳杆菌菌株DSM 17938。
15.根据权利要求10-14中的任一项所述的组合物,其中所述组合物包含有效量的冷冻干燥的或喷雾干燥的、预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株。
16.根据权利要求10-15中的任一项所述的组合物,所述组合物可通过根据权利要求1-9中的任一项所述的方法得到。
17.有效量的根据权利要求1-9中的任一项所述的方法制备的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株或根据权利要求10-16中的任一项所述的组合物用于在健康受试者的消化道中改善或增加所述存活、持久性和/或益生菌作用、优选罗伊氏乳杆菌菌株的存活、持久性和/或益生菌作用的非治疗性用途。
18.根据权利要求17所述的非治疗性用途,其中改善或增加所述存活、持久性和/或益生菌作用:
-是在健康受试者的肠道中矿物质生物利用度,优选地增加矿物质溶解度和/或矿物质吸收增加,其中所述矿物质优选地选自镁、钙和铁,更优选地选自钙和铁;和/或
-是在健康受试者的肠道中罗伊氏乳杆菌菌株的胁迫耐受性增加,优选在健康受试者的肠道中对胆汁和胃酸的胁迫耐受性增加;和/或
-是在健康受试者的肠道中罗伊氏乳杆菌菌株对粘液的粘附增加;和/或
-是在健康受试者的肠道中上皮完整性增加;和/或
-是骨形成和/或骨矿化的促进,和/或健康受试者的成骨细胞的成熟、分化和/或活性的促进。
19.用作药物的组合物,其包含有效量的根据权利要求1-9中的任一项制备的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株或根据权利要求10-16中的任一项所述的组合物。
20.包含有效量的根据权利要求1-9中的任一项制备的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的组合物或根据权利要求10-16中的任一项所述的组合物,用于在有此需要的受试者中预防和/或治疗疾病,其中所述受试者正在遭受肠屏障破坏或粘膜衬里破坏,优选地其中所述肠屏障破坏或粘膜衬里破坏与选自以下的疾病或病况相关:非酒精性脂肪肝疾病(NAFLD)、乳糜泻、营养不良、焦虑、应激、肠易激综合征(IBS)、克罗恩氏病、溃疡性结肠炎、功能性胃肠道障碍,诸如功能性腹痛、腹泻、婴儿腹绞痛、感染性疾病、抑郁、孤独症谱系障碍、憩室病、牙周炎、骨质减少和/或骨质疏松症。
21.包含有效量的根据权利要求1-9中的任一项制备的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的组合物或根据权利要求10-16中的任一项所述的组合物,用于在有此需要的受试者中预防和/或治疗矿物质缺乏,其中所述矿物质优选地选自镁、钙和铁,并且更优选地选自钙和铁。
22.根据权利要求21使用的组合物,其中所述受试者正在遭受铁缺乏,优选缺铁性贫血。
23.包含有效量的根据权利要求1-9中的任一项制备的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的组合物或根据权利要求10-16中的任一项所述的组合物,用于预防和/或治疗骨丢失。
24.包含有效量的根据权利要求1-9中的任一项制备的预调理的益生菌罗伊氏乳杆菌菌株的组合物或根据权利要求10-16中的任一项所述的组合物,用于促进儿童骨骼或牙齿的生长和发育。
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