CN117615661A - 长双歧杆菌过渡型微生物的用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及优先利用3‑FL而不是2′FL的长双歧杆菌过渡型微生物的用途。本发明还涉及方法和包含该长双歧杆菌过渡型微生物的组合物及其用途。

Description

长双歧杆菌过渡型微生物的用途
技术领域
本发明涉及优先利用3-FL而不是2'FL的长双歧杆菌过渡型微生物的用途。本发明还涉及方法和包含该长双歧杆菌过渡型微生物的组合物及其用途。
背景技术
营养在婴儿和幼儿的所有领域(包括认知、运动感觉、牙列、肌肉-骨骼、免疫和社会性发展)的发育中起关键作用。此外，婴儿期的胃肠道或“肠道”微生物组在婴儿期和以后的生活中对婴儿的健康和发育中起重要作用(参见例如，Tanaka和Nakayama.2017.Allergol.Int.66(4):515-522)。包括饮食在内的各种因素可以显著影响微生物组结构，并且因此影响在婴儿期和以后的生活中婴儿的健康和发育。在婴儿期，哺乳动物(包括人)将从全部或主要由母乳构成的饮食过渡到一种固体食物。这称为“过渡期”、“过渡喂养期”或“断奶”。当这种情况发生时，由于这段时间期间饮食和其他应激物的变化，肠道微生物组结构可能发生显著变化(参见例如Vatanen等人,2019.NatureMicrobiology.4:470–479；Dizzell等人,2021.PLOS ONE.https://doi.org/10.1371/journal.pone.0248924；Moore和Townsend.2019.Open Biol.9月；9(9):190128；Magne等人2006.FEMS Microbiology Ecology,58(3):563–571；和Edwards C.A.Ann NutrMetab2017；70:246-250)。微生物组结构的变化反过来可以影响哺乳动物的生理、认知、解剖、健康或其他状态或特征。尽管有几项研究已经并正在调查婴儿和幼儿期的肠道微生物组，但肠道微生物组及其对婴儿的即时和终身健康和良好状态的影响远未得到很好的表征。与缺乏对婴儿和幼儿的肠道微生物组的表征和理解相似的是也缺乏能够促进适合于婴儿或幼儿使用的健康肠道微生物组的组合物和制剂。因此，存在对肠道微生物组以及组合物和方法的改进表征和理解的需要，以支持和/或建立健康的肠道微生物组，特别是在婴儿和幼儿中。
全乳基饮食(母乳喂养或配方食品喂养)与富含蛋白质和纤维的固体食物之间的过渡导致肠道中细菌数量的增加，从而导致与成年个体相关的微生物组成的进化。断奶被认为是一个紧张和复杂的过程，并且肠道微生物群的破坏可能导致微生物群失调，这与肠道疾病(诸如腹泻、IBD、IBS和腹腔病)和肠外疾病(诸如过敏、哮喘、代谢综合征、心血管疾病和肥胖)的发病机制相关。期望降低由断奶引起的压力以发展和维持健康的肠道微生物群。
因此，存在对在断奶期间肠道微生物组的改进表征和理解的需要。另外，需要提供营养组合物和方法以支持婴儿和幼儿中在乳基饮食与固体之间的过渡。
不能将本说明书中对现有技术文献中的任何参照视为承认此类现有技术为众所周知的技术或形成本领域普遍常识的一部分。
发明内容
本发明人已经发现存在于哺乳动物，特别是人的过渡喂养期的肠道微生物组中的进化枝的长双歧杆菌亚种(Bifidobacterium longum subsp)微生物。属于该进化枝的长双歧杆菌微生物在本文中称为长双歧杆菌过渡型(Bifidobacterium longum transitional)(在下文长双歧杆菌过渡型(B.longum transitional))。长双歧杆菌过渡型菌株NCC 5000、NCC 5001、NCC 5002、NCC 5003和NCC 5004根据布达佩斯条约于2021年5月11日保藏于巴斯德研究所，保藏号分别为CNCM I-5683、CNCM I-5684、CNCM I.5685、CNCM I-5686和CNCM I-5687。本发明人已经在美国临时专利申请63/216127(尚未公开)中表明：长双歧杆菌过渡型微生物在过渡喂养期(例如断奶期)期间的相对丰度大于任一种长双歧杆菌婴儿亚种(婴儿双歧杆菌)和长双歧杆菌长亚种。实际上，长双歧杆菌婴儿亚种的相对丰度在过渡喂养期开始时降低，直到喂养期结束，同时长双歧杆菌长亚种的丰度开始增加。
本发明人已经令人惊讶地发现，使用能够优先利用岩藻糖基化低聚糖3-岩藻糖基乳糖(3-FL)而不是2'-岩藻糖基乳糖(2'-FL)的长双歧杆菌过渡型微生物可能对断奶期有益。人乳低聚糖(HMO)已被描述为在人类有机体中发生的许多生物过程中发挥不同作用。值得注意的是，HMO被认为积极调节肠道微生物群。哺乳动物乳包含这些复合低聚糖中的至少130种(Urishima等人,Milk Oligosaccharides,Nova Biomedical Books,New York,ISBN:978-1-61122-831-1)。母乳中的HMO成分是复杂的和动态的，并且母乳中HMO的成分在哺乳期间变化。
在一个方面，本发明提供了长双歧杆菌过渡型微生物在婴儿和/或幼儿中用于促进或协助从乳基饮食过渡到固体食物的用途，其中所述长双歧杆菌过渡型微生物能够利用益生元低聚糖，并且其中所述长双歧杆菌过渡型微生物优先利用3-岩藻糖基乳糖(3-FL)而不是2'-岩藻糖基乳糖(2'-FL)。
在一些实施方案中，用于本发明的长双歧杆菌过渡型微生物可以与至少一种选自由CNCM I-5683、CNCM I-5684、CNCM I-5685、CNCM I-5686和CNCM I-5687以及它们的任何组合组成的组的长双歧杆菌菌株具有至少96％的平均核苷酸同一性(ANI)。
在一些实施方案中，用于本发明的长双歧杆菌过渡型微生物可以包含：糖基水解酶家族95(GH95，α-L-半乳糖苷酶；α-L-岩藻糖苷酶；α-1,2-L-岩藻糖苷酶)基因，其与长双歧杆菌婴儿亚种ATCC 15697中存在的BLON_2335基因具有至少60％的同一性；和/或糖基水解酶家族29(GH29，α-L-岩藻糖苷酶；α-1,3/1,4-L-岩藻糖苷酶；α-1,2-L-岩藻糖苷酶)，其与长双歧杆菌婴儿亚种ATCC 15697中存在的BLON_2336基因具有至少60％的同一性。
在一些实施方案中，用于本发明的长双歧杆菌过渡型微生物可以以0.1:5之间的比率，优选以0.1:4之间的比率，更优选以0.2:2之间的比率优先利用3-岩藻糖基乳糖(3-FL)而不是2'-岩藻糖基乳糖(2'-FL)。
在一些实施方案中，用于本发明的长双歧杆菌过渡型微生物可以包含与长双歧杆菌婴儿亚种ATCC 15697中存在的BLON_2348基因具有至少60％(最佳高于80％)同一性的唾液酸酶或神经氨酸酶家族33(GH33，唾液酸酶或神经氨酸酶)基因。
在另一方面，本发明提供了长双歧杆菌过渡型微生物在婴儿和/或幼儿中用于增加短链脂肪酸产生的用途，其中所述长双歧杆菌过渡型微生物能够利用益生元低聚糖，并且其中所述长双歧杆菌过渡型微生物优先利用3-岩藻糖基乳糖(3-FL)而不是2'-岩藻糖基乳糖(2'-FL)。
在另一方面，本发明提供了长双歧杆菌过渡型微生物用于减少肠道病原体的存在的用途，其中所述长双歧杆菌过渡型微生物能够利用益生元低聚糖，并且其中所述长双歧杆菌过渡型微生物优先利用3-岩藻糖基乳糖(3-FL)而不是2'-岩藻糖基乳糖(2'-FL)。
在另一方面，本发明提供了长双歧杆菌过渡型微生物用于调节肠道微生物组的用途，其中所述长双歧杆菌过渡型微生物能够利用益生元低聚糖，并且其中所述长双歧杆菌过渡型微生物优先利用3-岩藻糖基乳糖(3-FL)而不是2'-岩藻糖基乳糖(2'-FL)。
在另一方面，本发明提供了促进长双歧杆菌过渡型微生物的生长以调节婴儿和/或幼儿的肠道微生物群的方法，所述方法包括向所述婴儿和/或所述幼儿施用包含长双歧杆菌过渡型微生物的组合物，其中所述长双歧杆菌过渡型微生物能够利用益生元低聚糖，并且其中所述长双歧杆菌过渡型微生物优先利用3-岩藻糖基乳糖(3-FL)而不是2'-岩藻糖基乳糖(2'-FL)。
在另一方面，本发明提供了在婴儿和/或幼儿中促进或协助从乳基饮食过渡到固体食物的方法，所述方法包括向所述婴儿和/或所述幼儿施用包含长双歧杆菌过渡型微生物的组合物，其中所述长双歧杆菌过渡型微生物能够利用益生元低聚糖，并且其中所述长双歧杆菌过渡型微生物优先利用3-岩藻糖基乳糖(3-FL)而不是2'-岩藻糖基乳糖(2'-FL)。
在另一方面，本发明提供了用于促进适于代谢乳衍生的碳水化合物和纤维或它们的任何衍生物的肠道微生物群的组合物，所述组合物包含长双歧杆菌过渡型微生物，其中所述长双歧杆菌过渡型微生物能够利用益生元低聚糖，并且其中所述长双歧杆菌过渡型微生物优先利用3-岩藻糖基乳糖(3-FL)而不是2'-岩藻糖基乳糖(2'-FL)。
在一些实施方案中，组合物可以包含至少一种选自由以下组成的组的益生元低聚糖：2'-O-岩藻糖基乳糖(2FL)、3'-O-岩藻糖基乳糖(3FL)、乳糖二岩藻四糖/二岩藻糖基乳糖(DFL)、3'-O-唾液酸乳糖(3-SL)、6'-O-唾液酸乳糖(6-SL)和乳糖-N-四糖(LNT)以及它们的任何组合。
在一些实施方案中，组合物可以包含至少一种选自由2'-O-岩藻糖基乳糖(2FL)、3'-O-岩藻糖基乳糖(3FL)、乳糖二岩藻四糖/二岩藻糖基乳糖(DFL)、3'-O-唾液酸乳糖(3-SL)、6'-O-唾液酸乳糖(6-SL)和乳糖-N-四糖(LNT)以及它们的任何组合组成的组的益生元低聚糖。
组合物可以包含34重量％至85重量％的2'-FL、10重量％至40重量％的LNT、4重量％至14重量％的DFL以及9重量％至31重量％的组合的3-SL和6-SL。
在一个方面，本发明提供了根据本发明的组合物用于促进优先利用3-岩藻糖基乳糖(3-FL)而不是2'-岩藻糖基乳糖(2'-FL)的长双歧杆菌过渡型微生物的生长的用途。
在一个方面，本发明提供了根据本发明的组合物在婴儿和/或幼儿中用于促进或协助从乳基饮食过渡到固体食物的用途。
在另一方面，本发明提供了根据本发明的组合物在婴儿和/或幼儿中用于增加短链脂肪酸产生的用途。
在另一方面，本发明提供了根据本发明的组合物用于减少肠道病原体的存在的用途。
在另一方面，本发明提供了促进优先利用3-岩藻糖基乳糖(3-FL)而不是2'-岩藻糖基乳糖(2'-FL)的长双歧杆菌过渡型微生物的生长以调节婴儿和/或幼儿的肠道微生物群的方法，所述方法包括向所述婴儿和/或所述幼儿施用根据本发明的组合物。
在另一方面，本发明提供了在婴儿和/或幼儿中促进或协助从乳基饮食过渡到固体食物的方法，所述方法包括向所述婴儿和/或所述幼儿施用根据本发明的组合物。
附图说明
图1示出了属于长双歧杆菌物种的菌株的基于平均核苷酸同一性(ANI)UPGMA的系统发育树。刻度表示在每个分支点的同一性百分比。
图2是与长双歧杆菌婴儿亚种ATCC 15697和卡氏双歧杆菌DSM 21854相比，在长双歧杆菌过渡型菌株中与岩藻糖基化人乳低聚糖的降解和代谢有关的基因的组织的示意图。值表示不同基因之间的同一性百分比(％)。
图3示出了长双歧杆菌过渡型菌株和长双歧杆菌婴儿亚种LMG 11588在作为唯一碳源(0.5％最终)的葡萄糖、2'-FL或3-FL上的生长。每种菌株的2'-FL和3-FL生长之间的显著差异使用单因素ANOVA计算，随后进行Sidak多重比较检验(ns＝不显著，*p值<0.05，**p值<0.01)。
图4示出长双歧杆菌过渡型菌株和长双歧杆菌婴儿亚种LMG 11588的3-FL相对于2'-FL的生长比率。图5示出在用2-岩藻糖基乳糖(2'FL)发酵开始(T0)时和48h(T48)之后的短链脂肪酸(SCFA)产生(即乙酸、丁酸和丙酸)。测试了三种条件，即不补充、补充有长双歧杆菌过渡型菌株NCC5002或补充有长双歧杆菌过渡型菌株NCC5004的发酵。通过1H-NMR技术进行SCFA测量。Y轴与任意单位(au)的每个SCFA峰积分的强度对应。总SCFA与乙酸、丁酸和丙酸的峰积分的总和对应。
图6示出在用3-岩藻糖基乳糖(3FL)发酵开始(T0)时和48h(T48)之后的短链脂肪酸(SCFA)产生(即乙酸、丁酸和丙酸)。测试了三种条件，即不补充、补充有长双歧杆菌过渡型菌株NCC5002或补充有长双歧杆菌过渡型菌株NCC5004的发酵。通过1H-NMR技术进行SCFA测量。Y轴与任意单位(au)的每个SCFA峰积分的强度对应。总SCFA与乙酸、丁酸和丙酸的峰积分的总和对应。
具体实施方式
现将通过非限制性实施例来描述本发明的各优选特征和实施方案。技术人员将理解，在不脱离所公开的本发明范围的前提下，他们可以组合本文所公开的本发明的所有特征。
必须指出的是，如本文和所附权利要求所用的，单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数指代物，除非上下文另外明确规定。
如本文所用，术语“包含(comprising、comprises和comprised)”与“包括(including、includes)”或“含有(containing、contains)”同义，并且包括端值在内或是开放式的，并且不排除额外的未列举的成员、要素或方法步骤。术语“包含”和“由......构成”也包括术语“由......组成”。
数字范围包括限定该范围的数字。
除非另外指明，否则所有百分比均按重量计。
如本文所用，术语“约”或“近似地”当涉及可测量的值诸如参数、量、持续时间等时，意在涵盖特定值的变化和来自特定值的变化，诸如特定值的变化和来自特定值的变化为1/-10％或更小、1/-5％或更小、1/-1％或更小和+/0.1％或更小，只要此类变化适于在所公开的发明中进行。应当理解，修饰语“约”或“近似地”所指的值本身也被具体地且优选地公开。
术语“受试者”、“个体”和“患者”可互换用于指脊椎动物，优选哺乳动物，更优选人。哺乳动物包括但不限于鼠类、猿、人、农场动物、运动动物和宠物。
术语“婴儿”意指年龄在12个月以下的人类受试者或年龄相当的非人类动物。
如本文所用，术语“幼儿”或“学步儿童”意指年龄在12个月至5岁之间的人类受试者。
表述“补充喂养期”、“补充期”、“过渡期”、“过渡喂养期”和“断奶期”可以互换使用，并且是指在婴儿或幼儿的饮食中乳(母乳或配方食品)被其他食物替代的时期。通常将婴儿或幼儿从纯乳喂养(母乳喂养或配方食品喂养)逐渐转移或过渡到包含乳和/或固体食物的混合饮食。过渡期取决于婴儿或幼儿，但通常在约4个月至约18个月大之间，诸如在约6个月至约18个月大之间，但在一些情况下可以延长至约24个月或更长。对于人类，断奶期通常在4个月至6个月大之间开始，并且一旦婴儿和/或幼儿不再用母乳或婴儿配方食品喂养，通常在约24个月大时，认为断奶期完成。在一些实施方案中，断奶期在4个月至24个月之间。
表述“组合物”或“营养组合物”是指向个体提供营养益处并且可以由人或动物安全食用的任何种类的组合物或配制物。所述营养组合物可以是固体(例如，粉末)、半固体或液体形式，并且可包含一种或多种常量营养素、微量营养素、食品添加剂、水等。例如，营养组合物可包含以下常量营养素：蛋白质源、脂质源、碳水化合物源以及它们的任何组合。此外，营养组合物可包含以下微量营养素：维生素、矿物质、纤维、植物化学物质、抗氧化剂、益生元、益生菌以及它们的任何组合。该组合物还可包含食品添加剂，诸如稳定剂(以固体形式提供时)或乳化剂(以液体形式提供时)。各种成分(例如低聚糖)的量在组合物为固体形式(例如粉末)时可按照以干重计的g/100g组合物来表示，或者在组合物是指液体形式时表示为g/L组合物的浓度(该后者还涵盖可由粉末在液体(诸如乳、水)中重构之后获得的液体组合物，例如重构的婴儿配方食品或较大/二段婴儿配方食品或婴儿谷物产品或任何其他被设计用于为婴儿或幼儿提供营养的配制物)。通常，营养组合物可以配制成胃肠内、口服、经胃肠外或静脉内摄入，并且其通常包括选自以下的一种或多种营养物质：脂质或脂肪源、蛋白质源和碳水化合物源。优选，营养组合物用于口服使用。
在一个具体实施方案中，本发明的组合物是“合成营养组合物”。表述“合成营养组合物”是指采用化学和/或生物方法获得的混合物，该混合物的化学性质可能与哺乳动物乳中天然存在的混合物相同(即，合成组合物不是母乳)。
如本文所用，表达“婴儿配方食品”是指旨在婴儿出生后前几个月用于特定营养用途，并且本身可满足这类人的营养需求的食品(符合欧盟委员会2006年12月22日针对婴儿配方食品和较大婴儿配方食品的第91/321/EEC 2006/141/EC号指令中第2(c)条的规定)。也是指旨在用于婴儿的营养组合物，并且如在食品法典委员会(法典STAN 72-1981)和婴儿特殊品(包括针对特殊医学目的的食物)中所定义。表述“婴儿配方食品”既涵盖“一段婴儿配方食品(starter infant formula)”，也涵盖“二段婴儿配方食品(follow-up formula)”或“较大婴儿配方食品(follow-on formula)”。
“二段婴儿配方食品”或“较大婴儿配方食品”从第6个月开始给予。婴儿配方食品构成了这类人逐渐多样化饮食中的主要液体元素。
表述“婴孩食物”是指旨在专用于供给不满1岁婴儿或幼儿营养的食料。
表述“婴儿谷物组合物”是指旨在专用于供给不满1岁婴儿或幼儿营养的食料。
表述“成长乳”(或GUM)是指通常添加有维生素和矿物质的乳基饮料，其旨在用于幼儿或儿童。
术语“强化剂”是指适用于强化或混合人乳、婴儿配方食品、成长乳或用其他营养物质强化的人母乳的液体或固体营养组合物。因此，本发明的强化剂可在溶解于人母乳、婴儿配方食品、成长乳或用其他营养物质强化或以其他方式强化的人母乳中之后施用，它可作为独立组合物施用。当作为独立组合物施用时，本发明的乳强化剂也可被鉴定为“补充剂”。在一个实施方案中，本发明的乳强化剂是补充剂。
“低聚糖”为含有少量(通常三份至十份)普通糖(单糖)的糖类聚合物。其可以指具有大于2个但相对较少的单糖单元(通常为3个、4个、5个、6个和至多10个)的碳水化合物。示例性低聚糖包括但不限于低聚果糖、低聚半乳糖(棉子糖、水苏糖、毛蕊花糖)、麦芽低聚糖、龙胆低聚糖、纤维低聚糖、乳低聚糖(例如，存在于乳腺分泌物中的那些)、异麦芽低聚糖、低聚乳果糖、甘露低聚糖、蜜二糖衍生的低聚糖、果胶低聚糖、低聚木糖。
术语“多糖”可以指具有多于十个单糖单元的碳水化合物。示例性多糖包括但不限于淀粉、阿拉伯半乳聚糖、昆布多糖、金藻昆布多糖、木聚糖、阿拉伯糖基木聚糖、甘露聚糖、岩藻依聚糖和半乳甘露聚糖。应当理解，术语寡糖和多糖之间没有精确的界限或区别，这种区别也不是实施本发明所必需的。
术语“HMO”是指人乳低聚糖。这些碳水化合物高度耐受酶促水解，这表明其表现的重要功能可能不与其热值直接相关。本领域已特别指出，这些碳水化合物在婴儿和幼儿的早期发育(诸如，免疫系统的成熟)过程中发挥关键作用。在人乳中发现了许多不同种类的HMO。每种单独的低聚糖都基于葡萄糖、半乳糖、唾液酸(N-乙酰神经氨酸)、岩藻糖和/或N-乙酰基葡糖胺与这些分子间各式各样的键的组合，因此人乳含有大量种类各不相同的低聚糖，迄今已鉴定出逾130种此类结构。几乎所有低聚糖的还原端都有乳糖分子，且非还原端的末端位置都由唾液酸和/或岩藻糖(如果有的话)占据。根据低聚糖结构中岩藻糖和唾液酸的存在，HMO可以分别分为非岩藻糖基化(中性)或岩藻糖基化(中性)、唾液酸化(酸性)和非唾液酸化分子。
表述“岩藻糖基化低聚糖”是指具有岩藻糖残基的低聚糖。这种低聚糖呈中性。一些示例为2'-岩藻糖基乳糖(2-FL)、3-岩藻糖基乳糖(3-FL)、二岩藻糖基乳糖(DiFL)、乳糖-N-岩藻五糖(例如，乳糖-N-岩藻五糖I、乳糖-N-岩藻五糖II、乳糖-N-岩藻五糖III、乳糖-N-岩藻五糖V)、乳糖-N-岩藻六糖、乳糖-N-二岩藻六糖I、岩藻糖基乳糖-N-六糖、岩藻糖基乳糖-N-新六糖、二岩藻糖基乳糖-N-六糖I、二岩藻糖基乳糖-N-新六糖II以及这些物质的任意组合。岩藻糖基化低聚糖表示人乳的最大部分，其中2'-FL占总HMO的至多30％。岩藻糖基化低聚糖被认为降低感染和炎症的风险并促进特定共生微生物的生长和代谢活性，从而减少炎症反应。
表述“N-乙酰化低聚糖”涵盖“N-乙酰氨基乳糖苷”和“包含N-乙酰氨基乳糖苷的低聚糖”。这种低聚糖是具有N-乙酰基-氨基乳糖苷残基的中性低聚糖。合适的示例为LNT(乳糖-N-四糖)、对-乳糖-N-新六糖(对-LNnH)、LNnT(乳糖-N-新四糖)以及它们的任意组合。其他示例为乳糖-N-己糖、乳糖-N-新己糖、对-乳糖-N-己糖、对-乳糖-N-新己糖、乳糖-N-八糖、乳糖-N-新八糖、异-乳糖-N-八糖、对-乳糖-N-八糖和乳糖-N-十糖。
表述“至少一种岩藻糖基化低聚糖”和“至少一种N-乙酰化低聚糖”应理解为“至少一种类型的岩藻糖基化低聚糖”和“至少一种类型的N-乙酰化低聚糖”。
术语“唾液酸化低聚糖”是指具有带电唾液酸残基的低聚糖。这种低聚糖呈酸性。一些示例是3'-唾液酸乳糖(3-SL)和6'-唾液酸乳糖(6-SL)。
术语“纤维”是指人或动物不可消化的碳水化合物。本文还讨论了与碳水化合物有关的此类纤维。适当地，纤维可以由本发明用途或组合物中提供的一种或多种长双歧杆菌过渡型微生物发酵和/或在生物体(诸如人或非人动物)的胃肠道中的一个或多个区域内发酵。在本发明的上下文中，如本文所用，表述“纤维”或“多种纤维”或“膳食纤维”或“多种膳食纤维”是指来源于植物的食物在小肠中不可消化的部分，该部分包括两种主要组分：可溶性纤维，其溶解于水中；以及不溶性纤维。纤维的混合物包含在上文提及术语的范围内。可溶性纤维在结肠中易于发酵成气体和生理活性副产物，并且可以是益生元和粘稠的。不溶性纤维不溶于水中，是代谢惰性的并且膨胀，或者它可以是益生元并在大肠中代谢发酵。在化学上，膳食纤维由具有三个或更多个不被小肠中的内源性酶水解的单体单元的碳水化合物聚合物组成，诸如阿拉伯糖基木聚糖、纤维素和许多其他植物组分，诸如抗性淀粉、抗性糊精、菊粉、木质素、甲壳质、果胶、阿拉伯聚糖、阿拉伯半乳聚糖、半乳聚糖、木聚糖、β-葡聚糖和低聚糖。膳食纤维的非限制性示例为：益生元纤维诸如低聚果糖(FOS)、菊粉、低聚半乳糖(GOS)、水果纤维、植物纤维、谷物纤维、抗性淀粉诸如高直链淀粉玉米淀粉。
术语“益生元”是指通过选择地刺激有益健康细菌(诸如，人体结肠中的双歧杆菌)生长和/或其活性，而对宿主产生有利作用的非消化性碳水化合物(Gibson GR,RoberfroidMB.Dietary modulation of the human colonic microbiota:introducing the conceptof prebiotics.J Nutr.1995年，125:1401-12)。益生元的主要来源是植物来源的碳水化合物(低聚糖)和抗性淀粉。益生元可以是例如基于聚糖的益生元、果聚糖诸如低聚果糖(FOS)、菊粉、半乳聚糖诸如低聚半乳糖(GOS)、果胶、β-葡聚糖、低聚木糖。
术语“代谢”在本文用于指底物可以被微生物分解、吸附和/或利用。例如，底物可以促进和/或有助于微生物的生长和/或存活。长双歧杆菌过渡型菌株的生长和/或存活可以例如使用PCR方法通过测量16S rDNA的丰度来确定。
表述“能够利用益生元低聚糖”可以指长双歧杆菌过渡型微生物编码至少一个能够代谢益生元低聚糖底物的CAZyme。表述“能够利用益生元低聚糖”可以指益生元低聚糖底物能够促进长双歧杆菌过渡型微生物的生长和/或存活。长双歧杆菌过渡型菌株的生长和/或存活可以例如使用PCR方法通过测量16S rDNA的丰度来确定。
术语“益生菌”意指对宿主的健康或良好状态具有有益效果的微生物细胞制剂或微生物细胞组分(Salminen S,Ouwehand A.Benno Y.等人“Probiotics:how should theybe defined”Trends Food Sci.Technol.1999:10107-10)。微生物细胞一般为细菌或酵母。
术语“cfu”应理解为菌落形成单位。
“肠道微生物群”是生活在消化道中的微生物(包括细菌、古菌和真菌)的组成。
术语“肠道微生物组”可包括“肠道微生物群”和它们的“活动场所”，其可包括它们的结构元件(核酸、蛋白质、脂质、多糖)、代谢物(信号分子、毒素、有机和无机分子)以及由共存宿主产生并由周围环境条件结构化的分子(Berg，G.等人,2020.Microbiome,8(1)，第1至22页)。
在本发明中，术语“肠道微生物组”可与术语“肠道微生物群”互换使用。
术语“SCFA”是指短链脂肪酸。SCFA是结肠细菌降解未吸收的淀粉和非淀粉多糖(纤维)的产物。
长双歧杆菌过渡型微生物
本发明人已经发现能够利用益生元低聚糖的长双歧杆菌过渡型微生物，并且其特征在于它优先利用3-岩藻糖基乳糖(3-FL)而不是2'-岩藻糖基乳糖(2'-FL)。表述“长双歧杆菌过渡型微生物(B.Longum transitional microorganism)”、“长双歧杆菌过渡型微生物(Bifidobacterium Longum transitional microorganism)”、“长双歧杆菌过渡型菌株(B.Longum transitional strain)”和“长双歧杆菌过渡型菌株(Bifidobacterium Longumtransitional strain)”在本发明中可互换使用。
在一些实施方案中，长双歧杆菌过渡型微生物与至少一种选自由CNCM I-5683、CNCM I-5684、CNCM I-5685、CNCM I-5686和CNCM I-5687以及它们的任何组合组成的组的长双歧杆菌菌株具有至少96％的平均核苷酸同一性(ANI)。在一些实施方案中，长双歧杆菌过渡型微生物与至少一种选自由CNCM I-5683、CNCM I-5684、CNCM I-5685、CNCM I-5686和CNCM I-5687以及它们的任何组合组成的组的长双歧杆菌菌株具有约96％至100％的ANI。在一些实施方案中，长双歧杆菌过渡型微生物与至少一种选自由CNCM I-5683、CNCM I-5684、CNCM I-5685、CNCM I-5686和CNCM I-5687以及它们的任何组合组成的组的长双歧杆菌菌株具有约96％、96.1％、96.2％、96.3％、96.4％、96.5％、96.6％、96.7％、96.8％、96.9％、97％、97.1％、97.2％、97.3％、97.4％、97.5％、97.6％、97.7％、97.8％、97.9％、98％、98.1％、98.2％、98.3％、98.4％、98.5％、98.6％、98.6％、98.7％、98.8％、98.9％、99％、99.1％、99.2％、99.3％、99.4％、99.5％、99.6％、99.7％、99.8％、99.9％或100％的ANI。在一些实施方案中，长双歧杆菌过渡型微生物与至少一种选自由CNCM I-5683、CNCMI-5684、CNCM I-5685、CNCM I-5686和CNCM I-5687以及它们的任何组合组成的组的长双歧杆菌菌株具有至少96％、至少96.1％、至少96.2％、至少96.3％、至少96.4％、至少96.5％、至少96.6％、至少96.7％、至少96.8％、至少96.9％、至少97％、至少97.1％、至少97.2％、至少97.3％、至少97.4％、至少97.5％、至少97.6％、至少97.7％、至少97.8％、至少97.9％、至少98％、至少98.1％、至少98.2％、、至少98.3％、至少98.4％、至少98.5％、至少98.6％、至少98.6％、至少98.7％、至少98.8％、至少98.9％、至少99％、至少99.1％、至少99.2％、至少99.3％、至少99.4％、至少99.5％、至少99.6％、至少99.7％、至少99.8％、至少99.9％的ANI。
“平均核苷酸同一性(ANI)”是本领域的术语，其是指基于基因组序列的成对比较来描绘物种的基于距离的方法，并且是已经用于物种的系统发育定义的传统DNA-DNA杂交(DDH)技术的计算机替代方案(Goris等人,2007,“DNA-DNA hybridization values andtheir relationship to whole-genome sequence similarities”,Int.J.Syst.Evol.Microbiol.57:81-91)。基于DDH，具有大于70％相关性的菌株将被认为属于同一物种(参见例如Wayne等人,1987,Report of the Ad-Hoc-Committee onReconciliation of Approaches to Bacterial Systematics.Int J Syst Bacteriol37:463-464)。ANI类似于前述70％ DDH截断值并且可以用于物种描绘。ANI已经在多个实验室中进行评估并且已经成为物种描绘的黄金标准(参见例如Kim等人,2014,“Towards ataxonomic coherence between average nucleotide identity and 16SrRNA genesequence similarity for species demarcation of prokaryotes”,Int.J.Syst.Evol.Micr.64:346-351；Richter等人,2009,“Shifting the genomic goldstandard for the prokaryotic species definition”,P Natl Acad Sci USA 106:19126-19131；和Chan等人,2012,“Defining bacterial species in the genomic era:insights from the genus Acinetobacter”,Bmc.Microbiol.12))。
已知两个菌株之间的共有基因的ANI是比较菌株之间的遗传相关性的有力手段，并且约95％的ANI值对应于用于定义物种的70％ DNA-DNA杂交标准。参见例如Konstantinidis和Tiedje,Proc Natl Acad Sci USA,102(7):2567-72(2005)；和Goris等人,Int Syst Evol Microbiol.57(Pt 1):81-91(2007)。两个细菌基因组之间的ANI由任何两个菌株之间共有的所有序列的成对比较来计算，并且可以例如使用许多公开可获得的ANI工具中的任一种工具来确定，包括但不限于具有usearch的OrthoANI(Yoon等人Antonievan Leeuwenhoek 110:1281-1286(2017))；ANI计算器，JSpecies(Richter和Rossello-Mora,Proc Natl Acad Sci USA 106:19126-19131(2009))；和JSpeciesWS(Richter等人,Bioinformatics 32:929-931(2016))。用于确定两个基因组的ANI的其他方法是本领域已知的。参见例如Konstantinidis,K.T.和Tiedje,J.M.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,102:2567-2572(2005)；和Varghese等人,Nucleic Acids Research,43(14):6761-6771(2015)。在一个具体实施方案中，两个细菌基因组之间的ANI可以例如通过对鉴定为双向最佳命中(BBH)的同源基因的核苷酸同一性进行平均来确定。第一基因组(基因组A)和第二基因组(基因组B)的蛋白质编码基因使用类似检索工具，例如NSimScan(Novichkov等人,Bioinformatics 32(15):2380-23811(2016))，在核苷酸水平上进行比较。然后过滤结果以仅保留在每个BBH对中较短序列的长度的至少70％上显示至少70％序列同一性的BBH。基因组A与基因组B的ANI定义为同一性百分比乘以所有BBH的比对长度的总和，再除以BBH基因长度的总和。这些和ANI测定技术是本领域已知的并且在本文的其他地方描述。
在本实施方案中，选自由CNCM I-5683、CNCM I-5684、CNCM I-5685、CNCM I-5686和CNCM I-5687组成的组的长双歧杆菌微生物代表与微生物基因组进行比较的参考基因组。
长双歧杆菌过渡型菌株NCC 5000(CNCM I-5683)、NCC 5001(CNCM I-5684)、NCC5002(CNCM I.5685)、NCC 5003(CNCM I-5686)和NCC 5004(CNCM I-5687)的基因组序列可通过联合基因组计划(JGI)研究编号Gs0156595(https://genome.jgi.doe.gov/portal/)获得。每个基因组的分析计划编号如下：
长双歧杆菌NCC 5000 Ga0527908
长双歧杆菌NCC 5001 Ga0529016
长双歧杆菌NCC 5002 Ga0529017
长双歧杆菌NCC 5003 Ga0529018
长双歧杆菌NCC 5004 Ga0529019
碳水化合物活性酶(CAZyme)负责糖缀合物、低聚糖和多糖的合成和分解。它们通常对应于活有机体中1％-5％的基因。糖缀合物、低聚糖和多糖在许多生物功能中起重要作用，例如作为结构和能量储备组分，以及在许多细胞内和细胞间事件中起重要作用。CAZyme通常参与免疫和宿主-病原体相互作用，并且与一些人类疾病有关。碳水化合物活性酶(CAZy)分类是与CAZyme的结构和分子机制相关的基于序列的家族分类系统。CAZy分类被科学界广泛使用。适当地，本发明的长双歧杆菌过渡型微生物有利地能够利用HMO。HMO能够促进长双歧杆菌过渡型微生物的生长和/或存活(例如，当添加到长双歧杆菌过渡型微生物的厌氧培养物中时)。长双歧杆菌过渡型微生物的生长和/或存活可以例如使用PCR方法通过测量16S rDNA的丰度来确定。适当地，本发明的长双歧杆菌过渡型微生物有利地携带编码CAZyme的基因，从而允许利用岩藻糖基化低聚糖。这允许有效利用在断奶时母乳中高度存在的岩藻糖基化低聚糖，并且因此可以参与婴儿和/或幼儿的肠道微生物组的适当发育。
在一些实施方案中，长双歧杆菌过渡型微生物包含：糖基水解酶家族95(GH95，α-L-半乳糖苷酶；α-L-岩藻糖苷酶；α-1,2-L-岩藻糖苷酶)基因，其与长双歧杆菌婴儿亚种ATCC 15697中存在的BLON_2335基因具有至少60％的同一性；和/或糖基水解酶家族29(GH29，α-L-岩藻糖苷酶；α-1,3/1,4-L-岩藻糖苷酶；α-1,2-L-岩藻糖苷酶)，其与长双歧杆菌婴儿亚种ATCC 15697中存在的BLON_2336基因具有至少60％的同一性。
在一些实施方案中，长双歧杆菌过渡型微生物包含：糖基水解酶家族95(GH95，α-L-半乳糖苷酶；α-L-岩藻糖苷酶；α-1,2-L-岩藻糖苷酶)基因，其与长双歧杆菌婴儿亚种ATCC 15697中存在的BLON_2335基因具有约60％、约61％、约62％、约63％、约64％、约65％、约66％、约67％、约68％、约69％、约70％、约71％、约72％、约74％、约74％、约75％、约76％、约77％、约78％、约79％、约80％、约81％、约82％、约83％、约84％、约85％、约86％、约87％、约88％、约89％、约90％、约91％、约92％、约93％、约94％、约95％、约96％、约97％、约98％、约99％、约100％的同一性；和/或糖基水解酶家族29(GH29，α-L-岩藻糖苷酶；α-1,3/1,4-L-岩藻糖苷酶；α-1,2-L-岩藻糖苷酶)，其与长双歧杆菌婴儿亚种ATCC 15697中存在的BLON_2336基因具有约61％、约62％、约63％、约64％、约65％、约66％、约67％、约68％、约69％、约70％、约71％、约72％、约74％、约74％、约75％、约76％、约77％、约78％、约79％、约80％、约81％、约82％、约83％、约84％、约85％、约86％、约87％、约88％、约89％、约90％、约91％、约92％、约93％、约94％、约95％、约96％、约97％、约98％、约99％、约100％的同一性。
在一些实施方案中，长双歧杆菌过渡型微生物包含：糖基水解酶家族95(GH95，α-L-半乳糖苷酶；α-L-岩藻糖苷酶；α-1,2-L-岩藻糖苷酶)基因，其与长双歧杆菌婴儿亚种ATCC 15697中存在的BLON_2335基因具有至少60％、至少61％、至少62％、至少63％、至少64％、至少65％、至少66％、至少67％、至少68％、至少69％、至少70％、至少71％、至少72％、至少74％、至少74％、至少75％、至少76％、至少77％、至少78％、至少79％、至少80％、至少81％、至少82％、至少83％、至少84％、至少85％、至少86％、至少87％、至少88％、至少89％、至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％的同一性；和/或糖基水解酶家族29(GH29，α-L-岩藻糖苷酶；α-1,3/1,4-L-岩藻糖苷酶；α-1,2-L-岩藻糖苷酶)，其与长双歧杆菌婴儿亚种ATCC 15697中存在的BLON_2336基因具有至少60％、至少61％、至少62％、至少63％、至少64％、至少65％、至少66％、至少67％、至少68％、至少69％、至少70％、至少71％、至少72％、至少74％、至少74％、至少75％、至少76％、至少77％、至少78％、至少79％、至少80％、至少81％、至少82％、至少83％、至少84％、至少85％、至少86％、至少87％、至少88％、至少89％、至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％的同一性。
本发明的长双歧杆菌过渡型微生物有利地携带编码CAZyme的基因，从而允许从聚糖诸如唾液酸化低聚糖、糖蛋白和糖脂切割唾液酸残基。这允许有效利用在断奶时母乳中存在的唾液酸化低聚糖，并且因此可以参与婴儿和/或幼儿的肠道微生物组的适当发育。它也可能有助于防止肠道病原体的存在。
在一些实施方案中，长双歧杆菌过渡型微生物包含与长双歧杆菌婴儿亚种ATCC15697中存在的BLON_2348基因具有至少60％同一性的唾液酸酶或神经氨酸酶家族33(GH33，唾液酸酶或神经氨酸酶)基因。
在一些实施方案中，长双歧杆菌过渡型微生物包含与长双歧杆菌婴儿亚种ATCC15697中存在的BLON_2348基因具有约60％、约61％、约62％、约63％、约64％、约65％、约66％、约67％、约68％、约69％、约70％、约71％、约72％、约74％、约74％、约75％、约76％、约77％、约78％、约79％、约80％、约81％、约82％、约83％、约84％、约85％、约86％、约87％、约88％、约89％、约90％、约91％、约92％、约93％、约94％、约95％、约96％、约97％、约98％、约99％、约100％同一性的唾液酸酶或神经氨酸酶家族33(GH33，唾液酸酶或神经氨酸酶)基因。
在一些实施方案中，在一些实施方案中，长双歧杆菌过渡型微生物包含与长双歧杆菌婴儿亚种ATCC 15697中存在的BLON_2348基因具有至少60％、至少61％、至少62％、至少63％、至少64％、至少65％、至少66％、至少67％、至少68％、至少69％、至少70％、至少71％、至少72％、至少74％、至少74％、至少75％、至少76％、至少77％、至少78％、至少79％、至少80％、至少81％、至少82％、至少83％、至少84％、至少85％、至少86％、至少87％、至少88％、至少89％、至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％同一性的唾液酸酶或神经氨酸酶家族33(GH33，唾液酸酶或神经氨酸酶)基因。
在一些实施方案中，本发明的长双歧杆菌过渡型微生物是从人中分离的。
在一些其他实施方案中，长双歧杆菌过渡型微生物不是亚种长双歧杆菌长亚种或长双歧杆菌婴儿亚种。
长双歧杆菌过渡型微生物的用途
本发明人已经发现，本发明的长双歧杆菌过渡型微生物可以能够在婴儿和/或幼儿中促进或协助从乳基饮食过渡到固体食物。实际上，如美国临时专利申请63/216127(尚未公开)中所述，长双歧杆菌过渡型微生物似乎比任一长双歧杆菌婴儿亚种(婴儿双歧杆菌)和长双歧杆菌长亚种具有更大的丰度。此外，本发明人已经发现，长双歧杆菌过渡型微生物能够优先利用3-FL而不是2'-FL。已经显示，3-FL是人乳低聚糖，其在乳基饮食和固体食物之间的过渡期期间显示在人母乳中的最大增加。不受理论的束缚，本发明人认为，长双歧杆菌过渡型菌株特别适于支持断奶期，因为它们优先利用3-FL而不是2'-FL。
因此，本发明部分涉及长双歧杆菌过渡型微生物在婴儿和/或幼儿中用于促进或协助从乳基饮食过渡到固体食物的用途，其中长双歧杆菌过渡型微生物能够利用益生元低聚糖，并且其中长双歧杆菌过渡型微生物优先利用3-岩藻糖基乳糖(3-FL)而不是2'-岩藻糖基乳糖(2'-FL)。
在一些实施方案中，用于本发明的长双歧杆菌过渡型微生物比2'-FL更有效地利用3-FL，如实施例2以及图3和图4中更好的生长所证明。
母乳中HMO的成分在哺乳期间变化。长双歧杆菌过渡型菌株携带编码能够利用岩藻糖基化HMO的CAZyme的基因(参见实施例1)。本发明人令人惊讶地已经发现，根据本发明的长双歧杆菌过渡型微生物在3-FL上比在2'-FL上生长得更好(参见实施例2以及图3和图4)，这表明长双歧杆菌过渡型菌株优先或更有效地利用3-FL而不是2'-FL。不受理论的束缚，据信这种3-FL相对于2'-FL的优先利用可以通过在此期间有效利用母乳中发现的HMO而在婴儿和/或幼儿中促进或协助从乳基饮食断奶到固体食物饮食。适当地，长双歧杆菌过渡型菌株可以产生有益于多样化和健康肠道微生物组的发育的代谢物。例如，长双歧杆菌过渡型可以产生乙酸，一种代谢物，其是几种产生丁酸的微生物的优先底物，因此有利于产生丁酸的微生物的发育，这反过来可以对免疫发育具有有益作用。HMO和长双歧杆菌过渡型菌株的存在将增加肠道中的乙酸水平，这反过来将促进几种其他有益微生物的出现，从而在断奶期期间参与多样化和健康肠道微生物群的发育。
在一些实施方案中，根据本发明使用的长双歧杆菌过渡型微生物与至少一种与至少一种选自由CNCM I-5683、CNCM I-5684、CNCM I-5685、CNCM I-5686和CNCM I-5687以及它们的任何组合组成的组的长双歧杆菌菌株具有至少96％的ANI。
在一些实施方案中，根据本发明使用的长双歧杆菌过渡型微生物包含：糖基水解酶家族95(GH95，α-L-半乳糖苷酶；α-L-岩藻糖苷酶；α-1,2-L-岩藻糖苷酶)基因，其与长双歧杆菌婴儿亚种ATCC 15697中存在的BLON_2335基因具有至少60％的同一性；和/或糖基水解酶家族29(GH29，α-L-岩藻糖苷酶；α-1,3/1,4-L-岩藻糖苷酶；α-1,2-L-岩藻糖苷酶)，其与长双歧杆菌婴儿亚种ATCC 15697中存在的BLON_2336基因具有至少60％的同一性。
在一些实施方案中，根据本发明使用的长双歧杆菌过渡型微生物包含与长双歧杆菌婴儿亚种ATCC 15697中存在的BLON_2348基因具有至少60％同一性的唾液酸酶或神经氨酸酶家族33(GH33，唾液酸酶或神经氨酸酶)基因。
在一些实施方案中，长双歧杆菌过渡型微生物以0.1:5之间的比率，优选以0.1:4之间的比率，更优选以0.2:2之间的比率优先利用3-岩藻糖基乳糖(3-FL)而不是2'-岩藻糖基乳糖(2'-FL)。这种3-FL相对于2'-FL的优先或更有效利用可以通过在此期间有效利用母乳中发现的HMO而在婴儿和/或幼儿中促进或协助从乳基饮食断奶到固体食物饮食。
本发明的另一方面提供了长双歧杆菌过渡型微生物在婴儿和/或幼儿中用于增加短链脂肪酸(SCFA)产生的用途，其中长双歧杆菌过渡型微生物能够利用益生元低聚糖，并且其中长双歧杆菌过渡型微生物优先利用3-岩藻糖基乳糖(3-FL)而不是2'-岩藻糖基乳糖(2'-FL)。
表述“用于增加短链脂肪酸(SCFA)产生”或“增加短链脂肪酸(SCFA)产生”意指与标准相比，喂予根据本发明的营养组合物的个体中全身和/或结肠SCFA的量较高。可通过技术人员已知的技术诸如气液色谱法来测量SCFA产量。SCFA可以由长双歧杆菌过渡型菌株或由微生物群的其他成员产生。SCFA的示例是乙酸、丁酸、丙酸和乳酸。那些代谢物对交叉喂养微生物群的其他成员具有有利的影响或作用，例如乙酸是产生丁酸的微生物所使用的底物。SCFA在改善肠道屏障的通透性和促进免疫发育方面也具有有利的直接作用。
本发明的其他实施方案提供了长双歧杆菌过渡型微生物在婴儿和/或幼儿中用于增加短链脂肪酸(SCFA)产生的用途，其中长双歧杆菌微生物与至少一种选自由CNCM I-5683、CNCM I-5684、CNCM I-5685、CNCM I-5686和CNCM I-5687以及它们的任何组合组成的组的长双歧杆菌菌株具有至少96％的平均核苷酸同一性(ANI)。
本发明的其他实施方案涉及长双歧杆菌过渡型微生物在婴儿和/或幼儿中用于增加短链脂肪酸(SCFA)产生的用途，其中长双歧杆菌过渡型微生物包含糖基水解酶家族95(GH95，α-L-半乳糖苷酶；α-L-岩藻糖苷酶；α-1,2-L-岩藻糖苷酶)基因，其与长双歧杆菌婴儿亚种ATCC 15697中存在的BLON_2335基因具有至少60％的同一性；和/或糖基水解酶家族29(GH29，α-L-岩藻糖苷酶；α-1,3/1,4-L-岩藻糖苷酶；α-1,2-L-岩藻糖苷酶)，其与长双歧杆菌婴儿亚种ATCC 15697中存在的BLON_2336基因具有至少60％的同一性。
本发明的其他实施方案涉及长双歧杆菌过渡型微生物在婴儿和/或幼儿中用于增加短链脂肪酸(SCFA)产生的用途，其中长双歧杆菌过渡型微生物包含与长双歧杆菌婴儿亚种ATCC 15697中存在的BLON_2348基因具有至少60％同一性的唾液酸酶或神经氨酸酶家族33(GH33，唾液酸酶或神经氨酸酶)基因。
本发明的其他实施方案涉及长双歧杆菌过渡型微生物在婴儿和/或幼儿中用于增加短链脂肪酸(SCFA)产生的用途，其中长双歧杆菌过渡型微生物以0.1:5之间的比率，优选以0.1:4之间的比率，更优选以0.2:2之间的比率优先利用3-岩藻糖基乳糖(3-FL)而不是2'-岩藻糖基乳糖(2'-FL)。
本发明的另一方面提供了长双歧杆菌过渡型微生物在婴儿和/或幼儿的肠道中用于减少肠道病原体的存在的用途，其中长双歧杆菌过渡型微生物能够利用益生元低聚糖，并且其中长双歧杆菌过渡型微生物优先利用3-岩藻糖基乳糖(3-FL)而不是2'-岩藻糖基乳糖(2'-FL)。
术语“肠道病原体”是指引起肠道疾病的任何生物体。
如先前所提及的，本发明人已经发现，长双歧杆菌过渡型微生物能够优先利用3-FL而不是2'-FL。已经显示，3-FL是人乳低聚糖，其在乳基饮食和固体食物之间的过渡期期间显示在人母乳中的最大增加。HMO和长双歧杆菌过渡型菌株的存在将增加肠道中的乙酸和其他SCFA水平，这反过来导致pH的降低。已知肠道病原体的存活在低pH处受损。此外，长双歧杆菌过渡型菌株可以产生将限制肠道病原体的生长的其他抗菌物质，诸如细菌素或其他小肽。因此，能够优先利用3-FL而不是2'-FL的长双歧杆菌过渡型微生物可以有利地减少婴儿和/或幼儿的肠道中肠道病原体的存在。
一些实施方案涉及长双歧杆菌过渡型微生物在婴儿和/或幼儿的肠道中用于减少肠道病原体的存在的用途，其中长双歧杆菌微生物与至少一种选自由CNCM I-5683、CNCMI-5684、CNCM I-5685、CNCM I-5686和CNCM I-5687以及它们的任何组合组成的组的长双歧杆菌菌株具有至少96％的平均核苷酸同一性(ANI)。
一些实施方案涉及长双歧杆菌过渡型微生物在婴儿和/或幼儿的肠道中用于减少肠道病原体的存在的用途，其中长双歧杆菌过渡型微生物包含糖基水解酶家族95(GH95，α-L-半乳糖苷酶；α-L-岩藻糖苷酶；α-1,2-L-岩藻糖苷酶)基因，其与长双歧杆菌婴儿亚种ATCC 15697中存在的BLON_2335基因具有至少60％的同一性；和/或糖基水解酶家族29(GH29，α-L-岩藻糖苷酶；α-1,3/1,4-L-岩藻糖苷酶；α-1,2-L-岩藻糖苷酶)，其与长双歧杆菌婴儿亚种ATCC 15697中存在的BLON_2336基因具有至少60％的同一性。
一些实施方案涉及长双歧杆菌过渡型微生物在婴儿和/或幼儿的肠道中用于减少肠道病原体的存在的用途，其中长双歧杆菌过渡型微生物包含与长双歧杆菌婴儿亚种ATCC15697中存在的BLON_2348基因具有至少60％同一性的唾液酸酶或神经氨酸酶家族33(GH33，唾液酸酶或神经氨酸酶)基因。
一些实施方案涉及长双歧杆菌过渡型微生物在婴儿和/或幼儿的肠道中用于减少肠道病原体的存在的用途，其中长双歧杆菌过渡型微生物以0.1:5之间的比率，优选以0.1:4之间的比率，更优选以0.2:2之间的比率优先利用3-岩藻糖基乳糖(3-FL)而不是2'-岩藻糖基乳糖(2'-FL)。
本发明的另一方面提供了长双歧杆菌过渡型微生物用于调节肠道微生物组的用途，其中长双歧杆菌过渡型微生物能够利用益生元低聚糖，并且其中长双歧杆菌过渡型微生物优先利用3-岩藻糖基乳糖(3-FL)而不是2'-岩藻糖基乳糖(2'-FL)。
HMO和长双歧杆菌过渡型菌株的存在将促进营养物质、代谢物和/或其他微生物的减少或增加，从而调节肠道微生物组。
一些实施方案涉及长双歧杆菌过渡型微生物用于调节肠道微生物组的用途，其中长双歧杆菌微生物与至少一种选自由CNCM I-5683、CNCM I-5684、CNCM I-5685、CNCM I-5686和CNCM I-5687以及它们的任何组合组成的组的长双歧杆菌菌株具有至少96％的平均核苷酸同一性(ANI)。
一些实施方案涉及长双歧杆菌过渡型微生物用于调节肠道微生物组的用途，其中长双歧杆菌过渡型微生物包含糖基水解酶家族95(GH95，α-L-半乳糖苷酶；α-L-岩藻糖苷酶；α-1,2-L-岩藻糖苷酶)基因，其与长双歧杆菌婴儿亚种ATCC 15697中存在的BLON_2335基因具有至少60％的同一性；和/或糖基水解酶家族29(GH29，α-L-岩藻糖苷酶；α-1,3/1,4-L-岩藻糖苷酶；α-1,2-L-岩藻糖苷酶)，其与长双歧杆菌婴儿亚种ATCC 15697中存在的BLON_2336基因具有至少60％的同一性。
一些实施方案涉及长双歧杆菌过渡型微生物用于调节肠道微生物组的用途，其中长双歧杆菌过渡型微生物包含与长双歧杆菌婴儿亚种ATCC 15697中存在的BLON_2348基因具有至少60％同一性的唾液酸酶或神经氨酸酶家族33(GH33，唾液酸酶或神经氨酸酶)基因。
一些实施方案涉及长双歧杆菌过渡型微生物用于调节肠道微生物组的用途，其中长双歧杆菌过渡型微生物以0.1:5之间的比率，优选以0.1:4之间的比率，更优选以0.2:2之间的比率优先利用3-岩藻糖基乳糖(3-FL)而不是2'-岩藻糖基乳糖(2'-FL)。
方法
本发明的一个方面提供了促进长双歧杆菌过渡型微生物的生长以调节婴儿和/或幼儿的肠道微生物群的方法，该方法包括向婴儿和/或幼儿施用包含长双歧杆菌过渡型微生物的组合物，其中长双歧杆菌过渡型微生物能够利用益生元低聚糖，并且其中长双歧杆菌过渡型微生物优先利用3-岩藻糖基乳糖(3-FL)而不是2'-岩藻糖基乳糖(2'-FL)。
本发明的另一方面提供了在婴儿和/或幼儿中促进/协助从乳基饮食过渡到固体食物的方法，该方法包括向婴儿和/或幼儿施用包含长双歧杆菌过渡型微生物的组合物，其中长双歧杆菌过渡型微生物能够利用益生元低聚糖，并且其中长双歧杆菌过渡型微生物优先利用3-岩藻糖基乳糖(3-FL)而不是2'-岩藻糖基乳糖(2'-FL)。
在一些实施方案中，长双歧杆菌过渡型与至少一种选自由CNCM I-5683、CNCM I-5684、CNCM I-5685、CNCM I-5686和CNCM I-5687以及它们的任何组合组成的组的长双歧杆菌菌株具有至少96％的平均核苷酸同一性(ANI)。
在一些实施方案中，长双歧杆菌过渡型包含：糖基水解酶家族95(GH95，α-L-半乳糖苷酶；α-L-岩藻糖苷酶；α-1,2-L-岩藻糖苷酶)基因，其与长双歧杆菌婴儿亚种ATCC15697中存在的BLON_2335基因具有至少60％的同一性；和/或糖基水解酶家族29(GH29，α-L-岩藻糖苷酶；α-1,3/1,4-L-岩藻糖苷酶；α-1,2-L-岩藻糖苷酶)，其与长双歧杆菌婴儿亚种ATCC 15697中存在的BLON_2336基因具有至少60％的同一性。
在一些实施方案中，长双歧杆菌过渡型包含与长双歧杆菌婴儿亚种ATCC 15697中存在的BLON_2348基因具有至少60％同一性的唾液酸酶或神经氨酸酶家族33(GH33，唾液酸酶或神经氨酸酶)基因。
在一些实施方案中，长双歧杆菌过渡型微生物以0.1:5之间的比率，优选以0.1:4之间的比率，更优选以0.2:2之间的比率优先利用3-岩藻糖基乳糖(3-FL)而不是2'-岩藻糖基乳糖(2'-FL)。
以干重计，长双歧杆菌过渡型微生物可以以每g组合物约103cfu至1012cfu的益生菌菌株，更优选介于107cfu与1012cfu之间，诸如介于108cfu与1010cfu之间的益生菌菌株的量包含在组合物中。在一个实施方案中，长双歧杆菌过渡型微生物是活的。在另一个实施方案中，长双歧杆菌过渡型微生物是非复制的或灭活的。在一些其他实施方案中，可以存在活的和灭活的长双歧杆菌过渡型微生物。
在一些实施方案中，组合物包含至少一种选自由2'-O-岩藻糖基乳糖(2FL)、3'-O-岩藻糖基乳糖(3FL)、乳糖二岩藻四糖/二岩藻糖基乳糖(DFL)、3'-O-唾液酸乳糖(3'-SL)、6'-O-唾液酸乳糖(6'-SL)和乳糖-N-四糖(LNT)以及它们的任何组合组成的组的益生元低聚糖。
在一些实施方案中，组合物包含
-26重量％至65重量％，优选32重量％至54重量％的2'-FL；
-10重量％至40重量％，优选11重量％至20重量％的LNT；
-4重量％至14重量％，优选4重量％至8重量％的DFL；
-9重量％至31重量％，优选8重量％至22重量％的组合的3'-SL和6'-SL；和
-12重量％至38重量％，优选17重量％至31重量％的3-FL。
组合物可以包含介于0.001g/L至12g/L之间的2'-FL，优选介于0.002g/L至10g/L之间的2'-FL，更优选介于0.005g/L至5g/L之间的2'-FL。
组合物可以包含介于0.001g/L至5g/L之间的DFL，优选介于0.002g/L至4g/L之间的DFL，更优选介于4g/L至3g/L之间的DFL。
组合物可以包含介于0.01g/L至6g/L之间的LNT，优选介于0.025g/L至5g/L之间的LNT，更优选介于0.05g/L至1g/L之间的LNT。
组合物可以包含介于0.001g/L至2g/L之间的6'-SL，优选介于0.002g/L至1.5g/L之间的6'-SL，更优选介于0.005g/L至1g/L之间的6'-SL。
组合物可以包含介于0.01g/L至2g/L之间的3'-SL，优选介于0.025g/L至1.5g/L之间的3'-SL，更优选介于0.05g/L至1g/L之间的3'-SL。
组合物可以包含介于0.01g/L至7g/L之间的3-FL，优选介于0.025g/L至6g/L之间的3-FL，更优选介于0.05g/L至5g/L之间的3-FL。
在一些实施方案中，组合物包含与3'-O-岩藻糖基乳糖(3-FL)和乳糖-N-四糖(LNT)混合的优先利用3-岩藻糖基乳糖(3-FL)而不是2'-岩藻糖基乳糖(2'-FL)的长双歧杆菌过渡型。以干重计，组合物可以包含每g组合物介于103至1012cfu之间的益生菌菌株，更优选介于107与1012cfu之间，诸如介于108与1010cfu之间的益生菌菌株，该益生菌菌株与3-Fl混合，其量介于0.01g/L至7g/L之间的3-FL，优选介于0.025g/L至6g/L之间的3-FL，更优选介于0.05g/L至5g/L之间的3-FL，并与LNT混合，其量介于0.01g/L至6g/L之间的LNT，优选介于0.025g/L至5g/L之间的LNT，更优选介于0.05g/L至1g/L之间的LNT。
适当地，组合物中包含的3'-O-岩藻糖基乳糖(3'FL)和乳糖-N-四糖(LNT)促进优先利用3-岩藻糖基乳糖(3-FL)而不是2'-岩藻糖基乳糖(2'-FL)的长双歧杆菌过渡型微生物的生长。
组合物
本发明的一个方面提供了用于促进适于代谢乳衍生的碳水化合物和纤维或它们的任何衍生物的肠道微生物群的组合物，所述组合物包含长双歧杆菌过渡型微生物，其中长双歧杆菌过渡型微生物能够利用益生元低聚糖，并且其中长双歧杆菌过渡型微生物优先利用3-岩藻糖基乳糖(3-FL)而不是2'-岩藻糖基乳糖(2'-FL)。
组合物可以以任何合适的形式诸如剂量单位(例如片剂、胶囊、粉末小袋等)的营养组合物适当地施用于个体，例如婴儿或幼儿。组合物可以是粉末、半液体或液体形式。组合物可以添加到营养组合物、婴儿配方食品、食品组合物、婴儿或幼儿的补充剂、婴儿食品、二段婴儿配方食品、成长乳、婴儿谷物或强化剂中。在一些实施方案中，本发明的组合物是可以用于婴儿或幼儿的婴儿配方食品、婴儿食品、婴儿谷物、成长乳、补充剂或强化剂。
例如，组合物可以包含在断奶期期间可能有益的其他组分。
以干重计，长双歧杆菌过渡型微生物可以以每g组合物约103cfu至1012cfu的益生菌菌株，更优选介于107cfu与1012cfu之间，诸如介于108cfu与1010cfu之间的益生菌菌株的量包含在组合物中。在一个实施方案中，长双歧杆菌过渡型微生物是活的。在另一个实施方案中，长双歧杆菌过渡型微生物是非复制的或灭活的。在一些其他实施方案中，可以存在活的和灭活的长双歧杆菌过渡型微生物。
在一些实施方案中，组合物包含至少一种选自由2'-O-岩藻糖基乳糖(2FL)、3'-O-岩藻糖基乳糖(3FL)、乳糖二岩藻四糖/二岩藻糖基乳糖(DFL)、3'-O-唾液酸乳糖(3'-SL)、6'-O-唾液酸乳糖(6'-SL)和乳糖-N-四糖(LNT)以及它们的任何组合组成的组的益生元低聚糖。
在一些实施方案中，组合物包含
-26重量％至65重量％，优选32重量％至54重量％的2'-FL；
-10重量％至40重量％，优选11重量％至20重量％的LNT；
-4重量％至14重量％，优选4重量％至8重量％的DFL；
-9重量％至31重量％，优选8重量％至22重量％的组合的3'-SL和6'-SL；和
-12重量％至38重量％，优选17重量％至31重量％的3-FL。
组合物可以包含介于0.001g/L至12g/L之间的2'-FL，优选介于0.002g/L至10g/L之间的2'-FL，更优选介于0.005g/L至5g/L之间的2'-FL。
组合物可以包含介于0.001g/L至5g/L之间的DFL，优选介于0.002g/L至4g/L之间的DFL，更优选介于4g/L至3g/L之间的DFL。
组合物可以包含介于0.01g/L至6g/L之间的LNT，优选介于0.025g/L至5g/L之间的LNT，更优选介于0.05g/L至1g/L之间的LNT。
组合物可以包含介于0.001g/L至2g/L之间的6'-SL，优选介于0.002g/L至1.5g/L之间的6'-SL，更优选介于0.005g/L至1g/L之间的6'-SL。
组合物可以包含介于0.01g/L至2g/L之间的3'-SL，优选介于0.025g/L至1.5g/L之间的3'-SL，更优选介于0.05g/L至1g/L之间的3'-SL。
组合物可以包含介于0.01g/L至7g/L之间的3-FL，优选介于0.025g/L至6g/L之间的3-FL，更优选介于0.05g/L至5g/L之间的3-FL。
在一些实施方案中，组合物包含与3'-O-岩藻糖基乳糖(3-FL)和乳糖-N-四糖(LNT)混合的优先利用3-岩藻糖基乳糖(3-FL)而不是2'-岩藻糖基乳糖(2'-FL)的长双歧杆菌过渡型微生物。以干重计，组合物可以包含每g组合物介于103至1012cfu之间的益生菌菌株，更优选介于107与1012cfu之间，诸如介于108与1010cfu之间的益生菌菌株，该益生菌菌株与3-Fl混合，其量介于0.01g/L至7g/L之间的3-FL，优选介于0.025g/L至6g/L之间的3-FL，更优选介于0.05g/L至5g/L之间的3-FL，并与LNT混合，其量介于0.01g/L至6g/L之间的LNT，优选介于0.025g/L至5g/L之间的LNT，更优选介于0.05g/L至1g/L之间的LNT。
适当地，组合物中包含的3'-O-岩藻糖基乳糖(3'FL)和乳糖-N-四糖(LNT)促进优先利用3-岩藻糖基乳糖(3-FL)而不是2'-岩藻糖基乳糖(2'-FL)的长双歧杆菌过渡型微生物的生长。
组合物的用途以及方法
本发明的一个方面提供了根据本发明的组合物用于促进优先利用3-岩藻糖基乳糖(3-FL)而不是2'-岩藻糖基乳糖(2'-FL)的长双歧杆菌微生物的生长以调节婴儿和/或幼儿的肠道微生物群的用途。
本发明的另一方面提供了根据本发明的组合物在婴儿和/或幼儿中用于促进/协助从乳基饮食过渡到固体食物的用途。
本发明的另一方面提供了根据本发明的组合物用于增加短链脂肪酸的水平以调节婴儿和/或幼儿的肠道微生物群的用途。
本发明的另一方面提供了根据本发明的组合物在婴儿和/或幼儿中用于增加短链脂肪酸(SCFA)产生的用途。SCFA在维持肠道和代谢健康方面起重要作用。三种主要的SCFA，即乙酸、丙酸和丁酸，可能是由肠道微生物组引发的有益效果的关键介质。微生物SCFA产生通过调节腔pH、粘液产生、为上皮细胞提供燃料以及对免疫功能的影响，对肠道完整性至关重要。因此，增加SCFA产生可以具有改善肠道和代谢健康的优点。
适当地，本发明增加乙酸、丙酸和/或丁酸以及它们的任何组合的产生。
本发明的另一方面提供了根据本发明的组合物在婴儿和/或幼儿的肠道中用于减少肠道病原体的存在的用途。肠道中肠道病原体的减少可能是SCFA产生增加的结果，这可能导致肠道屏障和肠道功能的改善。例如，根据本发明的组合物的用途可以增加肠道上皮屏障抵抗力。这可能有利于防止病原微生物诸如肠道病原体的进入。
本发明的另一方面提供了促进优先利用3-岩藻糖基乳糖(3-FL)而不是2'-岩藻糖基乳糖(2'-FL)的长双歧杆菌过渡型微生物的生长以调节婴儿和/或幼儿的肠道微生物群的方法，该方法包括向婴儿和/或幼儿施用根据本发明的组合物。
本发明的另一方面提供了在婴儿和/或幼儿中促进或协助从乳基饮食过渡到固体食物的方法，该方法包括向婴儿和/或幼儿施用根据本发明的组合物。
本领域的技术人员将理解，他们可自由地合并本文所公开的本发明的所有特征。具体地，针对本发明的产品描述的特征可与本发明的方法组合，反之亦然。另外，可组合针对本发明的不同实施方案所描述的特征。对于具体的特征如果存在已知的等同物，则此类等同物被纳入，如同在本说明书中明确提到这些等同物。
参见附图和非限制性实施例后，本发明的另外的优点和特征将变得显而易见。
实施例
实施例1：长双歧杆菌过渡型微生物
使用Eugon番茄琼脂(ETA)从母乳喂养的婴儿的粪便中分离出长双歧杆菌过渡型菌株。使用PacBio对获得的分离株进行测序，以获得每个菌株的完全闭合组装的基因组。每个菌株连同它们的基因组序列数据一起保藏在雀巢内部培养物保藏中心(NCC,Lausanne,Switzerland)和巴斯德研究所(Paris,France)的国家微生物保藏中心(CNCM)。使用OrthoAni(https://www.ezbiocloud.net/tools/orthoani)通过平均核苷酸同一性(ANI)将菌株的基因组与代表长双歧杆菌物种的总体多样性的其他公开可获得的基因组(表1)进行比较，并与从同一队列的婴儿粪便中发布的宏基因组序列获得的宏基因组组装基因组(MAG)进行比较。
表1-用于ANI分析的基因组列表及其公开可获得的参考物。(T)代表模式菌株。
1–NCC 5000、NCC 5001、NCC 5002、NCC 5003、NCC 5004、NCC 5005的基因组参考物如上文给出。
分析表明，新描述的菌株与从同一队列中获得的MAG一起分组，限定了属于长双歧杆菌物种的描绘清楚的进化支。发现两个先前分离的菌株BSM11-5和3_mod被分组在该新描述的进化支内。该进化枝在遗传上不同于长双歧杆菌长亚种(96.40％ ANI)亚种。该进化枝与长双歧杆菌猪亚种(98.207％)，并与先前表明是新长双歧杆菌亚种的菌株组(JDM301、CMCC_P0001和BXY01)(O'Callaghan等人2015)有关，但仍有明显的区别，与该菌株组共有98.260％的同一性。图1示出了基于ANI UPGMA的系统发育树。刻度表示在每个分支点的同一性百分比(％)。
使用dbCAN注释管道(http://bcb.unl.edu/dbCAN/)对代表长双歧杆菌亚种的多样性的上述基因组的选择进行碳水化合物活性酶(CAZY)的注释。结果显示，长双歧杆菌长亚种、长双歧杆菌猪亚种(B.longum subsp.Suis)和长双歧杆菌猪亚种(B.longumsubsp.suillum)菌株含有参与乳糖-N-四糖(LNT)的降解和代谢的GH20(乳糖-N-乙糖苷酶)。类似于长双歧杆菌婴儿亚种菌株，长双歧杆菌过渡型菌株也具有类似的酶，并且另外携带参与岩藻糖基化人乳低聚糖(诸如2'FL、3'FL或diFL)的降解和代谢的GH29(岩藻糖苷酶)编码基因。另外，三个菌株(CNCM I-5684、BSM1-15和3_mod)也携带参与唾液酸化HMO(诸如3'SL或6'SL)的降解和代谢的GH 33(唾液酸酶)编码基因(表2)。
表2-每个代表的基因组中编码GH20(乳糖-N-乙糖苷酶)、GH29(α-岩藻糖苷酶)、GH95((α-岩藻糖苷酶/(α-半乳糖苷酶)和GH33(唾液酸酶)葡糖羟基水化酶家族酶的基因的数量。
将所有新获得的基因组与两个菌株(长双歧杆菌婴儿亚种ATCC15697和卡氏双歧杆菌DSM 21854)的基因组进行比较和比对，这两个菌株属于负责岩藻糖基化HMO利用的基因被阐明的物种(James等人，2019)。
结果
如图2所示，所有新描述的菌株都含有负责利用岩藻糖基化HMO的基因。而NCC5001组织反映长双歧杆菌婴儿亚种ATCC 15697中的一者，所有其他菌株(NCC 5000、NCC5002、NCC 5003、NCC 5004)携带更接近卡氏双歧杆菌DSM 21854的基因组织。总体上，与充分描述的长双歧杆菌婴儿亚种ATCC 15697的岩藻糖苷酶的相似性在所有新描述的菌株中高于77％(对于BLON_2334)和88％(BLON_2335)。
实施例2：岩藻糖基化HMO的利用
在补充有0.05％半胱氨酸(MRSc)的MRS中使用两个连续培养步骤(16h，37℃，厌氧)，从冷冻干燥的储备液中重新活化从雀巢培养物保藏中心获得的所有菌株(表7)。然后将重新活化的培养物离心、洗涤并重悬浮于1体积的PBS中。洗涤后的细胞用于接种不含碳源的基于MRS的培养基(MRSc-C)(10g l-1细菌眎胨(bacto proteose peptone)n°3、5g l-1细菌酵母提取物、1g l-1Tween 80、2g l-1柠檬酸氢二铵、5g l-1乙酸钠、0.1g l-1硫酸镁、0.05g l-1硫酸锰、2g l-1磷酸二钠、0.5g l-1半胱氨酸)，其中以0.5％的浓度添加葡萄糖、2'FL或3'FL作为唯一碳源。然后在96孔微板中进行生长，每个孔的体积为200μl。在厌氧下进行温育并持续48h，并且在分光光度计中在600nm处测量光密度。如图3所示，所有长双歧杆菌过渡型菌株在岩藻糖基化HMOS上生长。
结果
令人惊讶地，所有长双歧杆菌过渡型菌株在3'FL上比在2'FL上生长得更好，并且在这种碳水化合物上达到更高的细胞密度。这种行为表明3'FL优于2'FL(比率为1.8至2.8-参见图4)，这在长双歧杆菌婴儿亚种LMG 11588中没有观察到。
表3-用于单个岩藻糖基化HMO生长研究的菌株列表(和相应编号)
实施例3：短链脂肪酸(SCFA)的产生
我们进行粪便分批发酵以评估特定HMO(即2'FL或3FL)和接种长双歧杆菌过渡型菌株以调节复杂婴儿微生物组的产生SCFA的能力。在实验开始时，将2'FL或3FL以与约2.5g/L碳水化合物对应的浓度添加到含有通常存在于结肠中的营养物质的糖耗尽的复合培养基中。作为结肠微生物群的来源，将健康婴儿供体的冷冻粪便样品解冻并制备粪便接种物并添加到试管中。测试了几种条件，即在没有菌株补充、补充长双歧杆菌过渡型菌株NCC5002或补充长双歧杆菌过渡型菌株NCC5004的情况下HMO(2'FL或3FL)的发酵。每次发酵在37℃处，在厌氧条件下进行48h。每种条件进行三次平行实验。在发酵开始(T0)时和在发酵结束(T48)时收集样品。通过质子核磁共振(1H-NMR)技术测量SCFA。SCFA值(以任意单位)由对应于SCFA的NMR峰的积分导出。
结果
结果显示，在用2FL发酵48h后，与没有菌株补充的发酵相比，补充NCC5002使丙酸和丁酸的产生增加，而补充NCC5004使乙酸和总SCFA增加(图5)。在用3FL发酵48h后，NCC5002和NCC5004补充使乙酸的产生增加。此外，与没有菌株补充的3FL发酵相比，NCC5004补充使丙酸、丁酸和总SCFA的产生增加(图6)。
总之，这些结果表明，补充长双歧杆菌过渡型菌株促进HMO发酵期间婴儿微生物组的SCFA产生。
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Claims (19)

1.长双歧杆菌过渡型(Bifidobacterium longum transitional)微生物在婴儿和/或幼儿中用于促进或协助从乳基饮食(milk-based diet)过渡到固体食物的用途，其中所述长双歧杆菌过渡型微生物能够利用益生元低聚糖，并且其中所述长双歧杆菌过渡型微生物优先利用3-岩藻糖基乳糖(3-FL)而不是2′-岩藻糖基乳糖(2′-FL)。
2.根据权利要求1所述的长双歧杆菌过渡型微生物的用途，其中所述长双歧杆菌微生物与至少一种选自由CNCM I-5683、CNCM I-5684、CNCM I-5685、CNCM I-5686和CNCM I-5687以及它们的任何组合组成的组的长双歧杆菌菌株具有至少96％的平均核苷酸同一性(ANI)。
3.根据权利要求1或2所述的长双歧杆菌过渡型微生物的用途，其中所述长双歧杆菌过渡型微生物包含：糖基水解酶家族95(GH95，α-L-半乳糖苷酶；α-L-岩藻糖苷酶；α-1，2-L-岩藻糖苷酶)基因，其与长双歧杆菌婴儿亚种(Bifidobacterium longum subsp.infantis)ATCC 15697中存在的BLON_2335基因具有至少60％的同一性；和/或糖基水解酶家族29(GH29，α-L-岩藻糖苷酶；α-1，3/1，4-L-岩藻糖苷酶；α-1，2-L-岩藻糖苷酶)，其与长双歧杆菌婴儿亚种ATCC 15697中存在的BLON_2336基因具有至少60％的同一性。
4.根据任一前述权利要求所述的长双歧杆菌过渡型微生物的用途，其中所述长双歧杆菌过渡型微生物以0.1∶5之间的比率，优选以0.1∶4之间的比率，更优选以0.2∶2之间的比率优先利用3-岩藻糖基乳糖(3-FL)而不是2′-岩藻糖基乳糖(2′-FL)。
5.长双歧杆菌过渡型微生物在婴儿和/或幼儿中用于增加短链脂肪酸(SCFA)产生的用途，其中所述长双歧杆菌过渡型微生物能够利用益生元低聚糖，并且其中所述长双歧杆菌过渡型微生物优先利用3-岩藻糖基乳糖(3-FL)而不是2′-岩藻糖基乳糖(2′-FL)。
6.长双歧杆菌过渡型微生物在婴儿和/或幼儿的肠道中用于减少肠道病原体的存在的用途，其中所述长双歧杆菌过渡型微生物能够利用益生元低聚糖，并且其中所述长双歧杆菌过渡型微生物优先利用3-岩藻糖基乳糖(3-FL)而不是2′-岩藻糖基乳糖(2′-FL)。
7.长双歧杆菌过渡型微生物用于调节肠道微生物组的用途，其中所述长双歧杆菌过渡型微生物能够利用益生元低聚糖，并且其中所述长双歧杆菌过渡型微生物优先利用3-岩藻糖基乳糖(3-FL)而不是2′-岩藻糖基乳糖(2′-FL)。
8.促进长双歧杆菌过渡型微生物的生长以调节婴儿和/或幼儿的肠道微生物群的方法，所述方法包括向所述婴儿和/或所述幼儿施用包含长双歧杆菌过渡型微生物的组合物，其中所述长双歧杆菌过渡型微生物能够利用益生元低聚糖，并且其中所述长双歧杆菌过渡型微生物优先利用3-岩藻糖基乳糖(3-FL)而不是2′-岩藻糖基乳糖(2′-FL)。
9.在婴儿和/或幼儿中促进/协助从乳基饮食过渡到固体食物的方法，所述方法包括向所述婴儿和/或所述幼儿施用包含长双歧杆菌过渡型微生物的组合物，其中所述长双歧杆菌过渡型微生物能够利用益生元低聚糖，并且其中所述长双歧杆菌过渡型微生物优先利用3-岩藻糖基乳糖(3-FL)而不是2′-岩藻糖基乳糖(2′-FL)。
10.用于促进适于代谢乳衍生的碳水化合物和纤维或它们的任何衍生物的肠道微生物群的组合物，所述组合物包含长双歧杆菌过渡型微生物，其中所述长双歧杆菌过渡型微生物能够利用益生元低聚糖，并且其中所述长双歧杆菌过渡型微生物优先利用3-岩藻糖基乳糖(3-FL)而不是2′-岩藻糖基乳糖(2′-FL)。
11.根据权利要求10所述的组合物，所述组合物包含至少一种选自由2′-O-岩藻糖基乳糖(2FL)、3′-O-岩藻糖基乳糖(3FL)、乳糖二岩藻四糖/二岩藻糖基乳糖(DFL)、3′-O-唾液酸乳糖(3-SL)、6′-O-唾液酸乳糖(6′-SL)和乳糖-N-四糖(LNT)以及它们的任何组合组成的组的益生元低聚糖。
12.根据权利要求10或11中任一项所述的组合物，所述组合物包含34重量％至85重量％的2′-FL、10重量％至40重量％的LNT、4重量％至14重量％的DFL以及9重量％至31重量％的组合的3-SL和6′-SL。
13.权利要求10至12中任一项所述的组合物用于促进优先利用3-岩藻糖基乳糖(3-FL)而不是2′-岩藻糖基乳糖(2′-FL)的长双歧杆菌微生物的生长以调节婴儿和/或幼儿的肠道微生物群的用途。
14.权利要求10至12中任一项所述的组合物在婴儿和/或幼儿中用于促进/协助从乳基饮食过渡到固体食物的用途。
15.权利要求10至12中任一项所述的组合物用于增加短链脂肪酸的水平以调节婴儿和/或幼儿的肠道微生物群的用途。
16.权利要求10至12中任一项所述的组合物在婴儿和/或幼儿中用于增加短链脂肪酸(SCFA)产生的用途。
17.权利要求10至12中任一项所述的组合物在婴儿和/或幼儿的肠道中用于减少肠道病原体的存在的用途。
18.促进优先利用3-岩藻糖基乳糖(3-FL)而不是2′-岩藻糖基乳糖(2′-FL)的长双歧杆菌过渡型微生物的生长以调节婴儿和/或幼儿的肠道微生物群的方法，所述方法包括向所述婴儿和/或所述幼儿施用根据权利要求10至12中任一项所述的组合物。
19.在婴儿和/或幼儿中促进或协助从乳基饮食过渡到固体食物的方法，所述方法包括向所述婴儿和/或所述幼儿施用根据权利要求10至12中任一项所述的组合物。
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