一种促进抗生素扰动后肠道微生态恢复的微生物组合
未命名
10-09
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1.本发明涉及一种促进抗生素扰动后肠道微生态恢复的微生物组合,属于微生物技术领域以及医药技术领域。
背景技术:
2.人体肠道中栖息数以亿计的微生物,组成了有机的微生态系统。成年个体肠道微生物的数量大约有10
14
亿个,约为人体自身细胞数的10倍,总重占人体重量的1-3%。肠道微生物不仅影响肠道本身,还对人体的代谢、营养和免疫等诸多生理活动有着至关重要的作用。大量微生物栖息在人类肠道中,它们与宿主的共生互惠关系(宿主-细菌和细菌-细菌的相互作用)构成了一个复杂的动态生态系统。生态系统执行对宿主至关重要的功能,如能量代谢、免疫稳态和外源代谢,越来越多的研究强调了共生微生物群在人类健康中发挥的关键作用。这些研究主要关注于发现健康成年人与患有2型糖尿病、肥胖、炎症性肠病、大肠癌等疾病的肠道共生菌群差异。
3.值得注意的是,研究人员也开始探索抗生素暴露等外部干扰的影响。研究表明,抗生素干扰降低了微生物多样性,扰乱了正常菌群的群落结构和功能,并可能对肠道菌群组成和宿主产生长期不良后果,如抗生素相关性腹泻、抗生素耐药性、早产儿多种微生物组发育迟缓、成人代谢性疾病等,宿主还更容易感染病原体如艰难梭菌。当前研究大多集中在抗生素腹泻(aad)和艰难梭菌感染引起的肠道菌群差异上,且治疗方法主要是停用或更换抗生素。此外,国内外针对广谱短期抗生素扰乱正常肠道菌群以及提出有效干预措施的研究较少,此时肠道微生物的恢复可能有助于预防腹泻和感染等不良后果,还不会导致耐药性菌株的出现以及其他不良反应。
4.鉴于传统治疗方法存在多种问题,我们倾向于探索短期广谱抗生素治疗下恢复者和未恢复者肠道共生微生物群的差异,虽然现有研究技术中有公开单形拟杆菌(bacteroides uniformisi)可以缓解抗生素腹泻(aad),但是单形拟杆针对短期广谱抗生素扰动的作用还未可知。另一方面,虽然嗜黏蛋白阿克曼菌(akkermansia muciniphila)是下一代益生菌,尚未被批准进入食品药品领域,但其对肠道屏障、粘液层的作用广为人知,探寻嗜黏蛋白阿克曼菌和单形拟杆菌协同互作是否可以作为促进抗生素扰动后肠道微生态恢复的有效组合具有重要意义。
5.综上,确定一组促进肠道微生态恢复的微生物组合或许不仅对广谱抗生素扰动后的肠道菌群具有很好的促进恢复作用,还可以减少潜在隐患比如抗生素腹泻和感染等。
技术实现要素:
6.本发明提供单形拟杆菌(bacteroides uniformisi)ccfm1231或含有单形拟杆菌(bacteroides uniformisi)ccfm1231的微生物菌剂,所述单形拟杆菌ccfm1231分类学命名为bacteroides uniformis,于2023年6月7日保藏于广东省微生物菌种保藏中心,地址为广州市先烈中路100号大院59号楼5楼,保藏编号为gdmcc no:63532。
7.本发明还提供一种促进肠道微生态恢复的组合物,由单形拟杆菌(bacteroides uniformisi)ccfm1231和嗜黏蛋白阿克曼菌(akkermansia muciniphila)atcc baa-835的菌液或冻干制剂组成。
8.在本发明的一种实施方式中,所述单形拟杆菌(bacteroides uniformisi)ccfm1231,分类学命名为bacteroides uniformis,于2023年6月7日保藏于广东省微生物菌种保藏中心,地址为广州市先烈中路100号大院59号楼5楼,保藏编号为gdmcc no:63532。
9.在本发明的一种实施方式中,所述单形拟杆菌(bacteroides uniformisi)ccfm1231是从人群粪便中分离得到的,该菌株经测序分析,将测序得到的16s rdna序列序列在genbank中进行核酸序列比对,结果显示与单形拟杆菌的核酸序列相似度高达99.45%,将其命名为单形拟杆菌(bacteroides uniformisi)ccfm1231。
10.在本发明的一种实施方式中,所述单形拟杆菌ccfm1231的生长特性:该菌株为严格厌氧菌,对氧气敏感,接入改良bhi液体培养基中,于37℃倒置培养36h最佳。
11.在本发明的一种实施方式中,所述单形拟杆菌ccfm1231的培养方法,其特征在于,所述发酵培养基改良bhi,以水为溶剂,包括以下浓度的组分:bhi 38.5g/l、氯化血红素2ml/l(5mg/ml)、维生素k11 ml/l(10mg/ml)、半胱氨酸1g/l,所述发酵培养基的ph值为7.4
±
0.2。
12.在本发明的一种实施方式中,所述单形拟杆菌(bacteroides uniformisi)ccfm1231的菌落特征:在改良bhi液体培养基上的菌呈落乳白色,圆形凸起,边缘整齐光滑。
13.在本发明的一种实施方式中,嗜黏蛋白阿克曼菌(akkermansia muciniphila)atcc baa-835购自atcc。
14.在本发明的一种实施方式中,嗜黏蛋白阿克曼菌(akkermansia muciniphila)atcc baa-835为严格厌氧菌,对氧气敏感,接入bhi培养基中,于37℃倒置培养36h最佳。
15.在本发明的一种实施方式中,所述微生物组合中,单形拟杆菌(bacteroides uniformisi)ccfm1231和嗜黏蛋白阿克曼菌(akkermansia muciniphila)baa-835的活菌数量均不低于5
×
108cfu/ml或5
×
108cfu/g。
16.本发明还提供了制备所述组合物的方法,其特征在于,将单形拟杆菌ccfm1231和嗜黏蛋白阿克曼菌atcc baa-835分别于培养基中发酵,然后将所得菌液或冻干制剂混合。
17.在本发明的一种实施方式中,所述培养基包括:bhi 38~39g/l、5mg/ml的氯化血红素1.8~2.2ml/l、10mg/ml的维生素k10.8~1.2ml/l、半胱氨酸0.3~1g/l,ph 7.2~7.6。
18.在本发明的一种实施方式中,于37℃,至少发酵36h。
19.所述组合物中单形拟杆菌ccfm1231和嗜黏蛋白阿克曼菌atcc baa-835的活菌数均不低于5
×
108cfu/ml或5
×
108cfu/g。
20.本发明还提供了应用所述组合物制备得到的产品,所述产品包括食品、药品或保健品。
21.本发明还提供了所述组合物在缓解抗生素扰动后肠道微生物菌群恢复中的应用。
22.在本发明的一种实施方式中,所述抗生素包括氨苄西林钠盐。
23.有益效果
24.本发明提供了一株单形拟杆菌(bacteroides uniformisi)ccfm1231,所述单形拟杆菌ccfm1231与嗜黏蛋白阿克曼菌(akkermansia muciniphila)baa-835协同喂养能够显
著地促进肠道微生态在抗生素治疗后恢复,具体体现在,与模型组相比:
25.(1)抗生素扰动后小鼠肠道微生物的α多样性恢复更快,其中双歧杆菌属、肠杆菌属和瘤胃梭菌属_5丰度的恢复速度显著快于模型组;
26.(2)抗生素扰动后小鼠肠道微生物的健康水平始终更高;
27.(3)抗生素扰动后小鼠肠道微生物结构(β多样性)恢复至初始状态,且与正常对照组相似;
28.(4)抗生素扰动后小鼠肠道微生物共现网络的节点数,边数以及平均度始终更高;
29.(5)抗生素扰动后小鼠肠道微生物共现网络的hub(中心)节点更多;
30.(6)抗生素扰动后小鼠肠道微生物共现网络的脆弱性更小,即稳健性更大。
31.因此,单形拟杆菌(bacteroides uniformisi)ccfm1231与嗜黏蛋白阿克曼菌(akkermansia muciniphila)baa-835的微生物组合在促进肠道微生物群在抗生素治疗时/后的恢复中具有重要意义。
32.生物材料保藏
33.单形拟杆菌(bacteroides uniformis)ccfm1231,分类学命名为bacteroides uniformis,于2023年6月7日保藏于广东省微生物菌种保藏中心,地址为广州市先烈中路100号大院59号楼5楼,保藏编号为gdmcc no:63532。
附图说明
34.图1:不同组别实验小鼠α多样性恢复情况。
35.图2:不同组别实验小鼠对肠道内双歧杆菌属、肠杆菌属和瘤胃梭菌属_5丰度的恢复情况。
36.图3:不同组别实验小鼠健康水平恢复情况。
37.图4:单形拟杆菌ccfm1231与嗜黏蛋白阿克曼菌atcc baa-835干预组实验小鼠β多样性恢复情况。
38.图5:单形拟杆菌ccfm1231与嗜黏蛋白阿克曼菌atcc baa-835干预组,模型组和正常对照组小鼠肠道微生物共现网络结构变化。
39.图6:单形拟杆菌ccfm1231与嗜黏蛋白阿克曼菌atcc baa-835干预组,模型组和正常对照组小鼠肠道微生物共现网络节点数,边数和平均度变化。
40.图7:单形拟杆菌ccfm1231与嗜黏蛋白阿克曼菌atcc baa-835干预组和模型组小鼠肠道微生物共现网络的hub(中心)节点数变化。
41.图8:单形拟杆菌ccfm1231与嗜黏蛋白阿克曼菌atcc baa-835干预组和模型组小鼠肠道微生物共现网络的脆弱性变化情况。
具体实施方式
42.下述实施例中所涉及的c57bl/6雄性小鼠购自北京维通利华实验动物技术有限公司,所涉及的普通维持饲料为江南大学实验动物中心提供。所用dna提取试剂盒是专为粪便样本设计的fast dna spin kit(m biomedicals ltd,llc,usa)。qiaquick凝胶提取试剂盒(qiagen gmbh,hilden,germany)进行纯化dna。
43.下述实施例中所涉及的培养基如下:
44.改良bhi培养基(l):bhi 38.5g、氯化血红素2ml(5mg/ml)、维生素k11 ml(10mg/ml)、半胱氨酸1g,ph值为7.4
±
0.2。
45.改良bhi固体培养基:在改良bhi培养基的基础上,添加15~20g/l琼脂。
46.下述实施例中所涉及的菌株包括:
47.单形拟杆菌(bacteroides uniformisi)ccfm1231,保藏于广东省微生物菌种保藏中心,保藏号为gdmcc no:63532。
48.嗜黏蛋白阿克曼菌atcc baa-835购买自美国模式培养物集存库(atcc)菌种保藏中心。
49.多形拟杆fbj10k7来自江苏省无锡市江南大学ccfm菌种保藏中心。
50.青春双歧ccfm 643来自江苏省无锡市江南大学ccfm菌种保藏中心。
51.实施例1:单形拟杆菌(bacteroides uniformisi)ccfm1231的筛选与鉴定
52.(1)单形拟杆菌(bacteroides uniformisi)ccfm1231筛选:
53.以来源于江苏地区的健康男性60岁成年人体粪便为样本,取一勺粪便样品,加入到5ml pbs(加入0.05%半胱氨酸)中,混匀进行梯度稀释,选择10-5
~10-7
的梯度稀释液涂布在上述改良bhi固体培养基上,于37℃培养48h。挑取典型菌落至改良bhi固体培养基中进行划线纯化,置于37℃恒温培养箱倒置培养48h,挑取单菌落接种至5ml液体改良bhi培养基中,置于37℃恒温培养箱培养36h后,取1.5ml菌液6000r/min离心3min去除上清,加入1ml 30%无菌甘油保藏,同时留一份1.5ml菌体离心、去除上清后用无菌水重悬,用于菌种鉴定。
54.该菌株经测序分析,将测序得到的16s rdna序列序列在genbank中进行核酸序列比对,结果显示与单形拟杆菌的核酸序列相似度高达99.45%,将其命名为单形拟杆菌(bacteroides uniformisi)ccfm1231。
55.实施例2:单形拟杆菌(bacteroides uniformisi)ccfm1231和嗜黏蛋白阿克曼菌(akkermansia muciniphila)atcc baa-835的培养
56.具体步骤如下:
57.将单形拟杆菌(bacteroides uniformisi)ccfm1231和嗜黏蛋白阿克曼菌(akkermansia muciniphila)atcc baa-835单菌落分别按照4%接种量接入改良bhi培养基中于37℃培养36h后,吸取菌液按照4%体积比的接种量转入新鲜的改良bhi培养基中,同样条件培养36h,8000r/min离心菌体15min,用0.9%生理盐水(含0.05%半胱氨酸)洗涤菌体后于8000r/min再次离心10min,收集菌体,用30%甘油溶液重悬,分别制备得到重悬液,冻存于-80℃待用。
58.灌胃用的菌悬液制备:单形拟杆菌和嗜黏蛋白阿克曼菌用于给小鼠灌胃时,将制备得到的重悬液从-80℃取出后,在4℃,8000r/min条件下离心10min,弃上清,用0.9%的生理盐水(含0.05%半胱氨酸)重悬,得到灌胃用的菌悬液,菌液浓度各为5
×
108cfu/ml。
59.实施例3:单形拟杆菌(bacteroides uniformisi)ccfm1231和嗜黏蛋白阿克曼菌(akkermansia muciniphila)atcc baa-835联用对小鼠肠道微生物α多样性的恢复
60.具体步骤如下:
61.将7周龄的spf级c57bl/6j雄性小鼠分成6组,分别为空白组、模型组、阳性对照组、单形拟杆菌(bacteroides uniformis)ccfm1231干预组(bu干预组)、嗜黏蛋白阿克曼菌(akkermansia muciniphila)baa-835干预组(am干预组)以及单形拟杆菌ccfm1231和嗜黏
蛋白阿克曼菌atcc baa-835(单形拟杆:嗜黏蛋白阿克曼菌=1:1;活菌数各为1
×
108cfu)干预组(am+bu干预组)。每组8只,饲养在江南大学实验动物中心,恒定温度21-26℃,湿度40-70%,噪声小于等于60db,动物照度15-20lx(所有动物实验程序皆由江南大学动物福利与伦理管理委员会进行审查并批准)。实验第1-5天,灌胃等体积的pbs(空白组)和100mg/kg体重的氨苄西林(模型组、阳性对照组、bu干预组、am干预组和am+bu干预组);实验第6天和第8天,分别灌胃等体积的pbs(空白组和模型组)和含1
×
108cfu活菌的相应菌液(阳性对照组、bu干预组、am干预组和am+bu干预组)。
62.其中阳性对照组组菌株是按照《metagenome-wide association analysis identifies microbial determinants ofpost-antibiotic ecological recovery in the gut》中的方法分别培养多形拟杆fbj10k7和青春双歧ccfm 643,收集菌体并调整菌液浓度各为5
×
108cfu/ml,各取0.2ml菌液混合,配置成含有多形拟杆fbj10k7和青春双歧ccfm 643各1
×
108cfu的混合菌液。
63.表1实验设置
[0064][0065]
实验周期共计18天:实验前有一周适应期,在适应期内每笼小鼠自由饮水,实验整个期间均给予普通生长繁殖饲料。适应期结束后,灌胃抗生素氨苄西林钠盐100mg/kg治疗5天,每天一次,治疗结束后,分别在第6天和第8天,各进行1次1
×
108cfu益生菌干预。
[0066]
抗生素治疗开始(第0天)和结束(第6天)时各收集一次粪便,其余时间每隔一天(第7、9、11、13、15、17天)收集一次粪便,提取粪便样品总细菌基因组并进行16s rdna菌群测序(每组6个),之后利用qiime pipeline对测序数据进行处理,得到分类信息。
[0067]
针对分类信息表,采用r包(vegan)进行数据处理,得到每个样本的α多样性值。
[0068]
如图1所示,除正常对照组外,各实验组的richness多样性在抗生素治疗后都下降了68%,与第6天的多样性相比,模型组在第7天恢复了1%,第9天恢复了28.7%,第11天恢复了41.5%;而单形拟杆菌ccfm1231和嗜黏蛋白阿克曼菌atcc baa-835联用干预组(am+bu干预组)第7天恢复了10%,第9天恢复了38.6%,第11天恢复了61.4%,肠道微生物多样性的恢复效果显著优于阳性对照组(第7天恢复了8%,第9天恢复了23%,第11天恢复了45%),且am+bu干预组的richness指数始终比模型组高(第9天:p《0.01;第11天:p《0.05)。
[0069]
除正常对照组外,各实验组的shannon多样性在抗生素治疗后都下降了23~25%,与第6天的多样性相比,模型组在第7天恢复了3.5%,而单形拟杆菌(bacteroides uniformisi)ccfm1231和嗜黏蛋白阿克曼菌(akkermansia muciniphila)atcc baa-835联用干预组(am+bu干预组)第7天已经恢复了15%,对比阳性对照组只恢复了8.1%。另外,单形拟杆菌(bacteroides uniformisi)ccfm1231和嗜黏蛋白阿克曼菌(akkermansia muciniphila)atcc baa-835联用干预组在灌胃后第二天(实验第7天)恢复显著高于(p《0.05)模型组。因此,干预组比模型组更好地恢复了肠道微生态α多样性。
[0070]
实施例4:单形拟杆菌(bacteroides uniformisi)ccfm1231和嗜黏蛋白阿克曼菌(akkermansia muciniphila)baa-835联用显著恢复小鼠肠道双歧菌属、肠杆菌属和瘤胃梭菌属_5丰度
[0071]
用实施例3所述方法得到肠道菌群的分类信息,进一步分析单形拟杆菌ccfm1231和嗜黏蛋白阿克曼菌atcc baa-835联用干预后,肠道微生态中不同属的相对丰度变化。
[0072]
如图2所示,抗生素治疗后,肠道中双歧杆菌属(bifidobacterium)的相对丰度由13.9%降至0.04%~0.12%,模型组的双歧杆菌相对丰度在第一次干预后(第7天)基本没变化,在第二次干预后(第9天)恢复了抗生素治疗前的25%,而am+bu干预组的双歧杆菌属相对丰度始终显著高于模型组,在第二次干预后(第9天)就完全恢复了。
[0073]
抗生素治疗后,肠道中肠杆菌属(enterorhabdus)的相对丰度由2.49%降至0%,am+bu干预组的g__enterorhabdus在第7天恢复了抗生素治疗前的30%左右,在第9天基本恢复,而模型组到第9天只恢复了15%左右。
[0074]
抗生素治疗后,肠道中瘤胃梭菌属_5属(ruminiclostridium 5)的相对丰度由0.145%降至0%,模型组的g__ruminiclostridium 5第7天尚未开始恢复,第9天恢复了10%左右,而am+bu干预组在第7天已经开始恢复至抗生素治疗前的14%左右,第9天恢复了36%左右。
[0075]
因此,单形拟杆菌(bacteroides uniformisi)ccfm1231和嗜黏蛋白阿克曼菌(akkermansia muciniphila)atcc baa-835联用干预可以更快地恢复小鼠肠道细菌属g_bifidobacterium、g__enterorhabdus和g__ruminiclostridium 5的丰度。
[0076]
实施例5:单形拟杆菌(bacteroides uniformisi)ccfm1231和嗜黏蛋白阿克曼菌(akkermansia muciniphila)baa-835联用对小鼠健康水平的恢复
[0077]
用实施例3所述方法得到肠道菌群的分类信息。
[0078]
健康水平(即恢复情况)采用gupta等人发表在nature communications上的《apredictive index for health status using species-level gut microbiome profiling》提出的健康指数(gmhi)方法进行计算,主要思想是确定肠道微生物组样本属于恢复(或未恢复)的最直观的方法是量化与恢复相关的微生物与未恢复相关的微生物之间
的平衡,然后用所建立的指标评价分类情况。如图3所示,相较于模型组,am+bu干预组的健康水平始终显著高于模型组。抗生素扰动后单形拟杆菌(bacteroides uniformis)ccfm1231和嗜黏蛋白阿克曼菌(akkermansia muciniphila)atcc baa-835联用干预组第7天恢复了37%,而模型组第7天只恢复了7.4%,阳性对照组也仅恢复了25.3%。第9天时,单形拟杆菌(bacteroides uniformisi)ccfm1231和嗜黏蛋白阿克曼菌(akkermansia muciniphila)atcc baa-835联用干预组的健康指数平均数为0.86(大于0表示健康),阳性对照组的健康指数平均值为0.6,但是模型组的健康指数平均值为-0.2(小于等于0表示不健康)。因此,单形拟杆菌(bacteroides uniformis)ccfm1231和嗜黏蛋白阿克曼菌(akkermansia muciniphila)atcc baa-835联用干预可以更快地恢复小鼠肠道菌群的健康水平。
[0079]
实施例6:单形拟杆菌(bacteroides uniformisi)ccfm1231和嗜黏蛋白阿克曼菌(akkermansia muciniphila)atcc baa-835联用的小鼠肠道微生物β多样性恢复情况
[0080]
针对实施例3得到的分类信息表,采用r包(vegan)进行数据处理,得到每个样本的β多样性值。
[0081]
单形拟杆菌(bacteroides uniformisi)ccfm1231和嗜黏蛋白阿克曼菌(akkermansia muciniphila)atcc baa-835干预组的β多样性随时间变化如图4所示,在干预后不断恢复至初始状态。在最后两个时间点时,相比于模型组,干预组小鼠的肠道菌群结构更接近正常对照组。因此,单形拟杆菌(bacteroides uniformisi)ccfm1231和嗜黏蛋白阿克曼菌(akkermansia muciniphila)atcc baa-835联用干预可以更好地恢复小鼠肠道微生态结构,恢复至初始状态。
[0082]
实施例7:单形拟杆菌(bacteroides uniformisi)ccfm1231和嗜黏蛋白阿克曼菌(akkermansia muciniphila)atcc baa-835联用的小鼠肠道共现网络结构变化
[0083]
用实施例3所述方法得到肠道菌群的分类信息。
[0084]
通过r包(psych)对数据进行网络结构图的绘制,选择spearman相关性小于-0.4或大于0.4且p值小于0.05的连接边进一步分析,之后利用gephi软件绘制出共现网络图,图中每个节点表示一个细菌属,每个链接表示属之间的关系。
[0085]
共现网络如图5显示,可见正常对照组的共现网络在不同的时间点结构一直很稳定。但是模型组和干预组的共现网络都受到抗生素影响剧烈变化,且干预组从第二次灌胃结束后第九天开始共现网络结构始终比模型组更复杂。因此,单形拟杆菌(bacteroides uniformisi)ccfm1231和嗜黏蛋白阿克曼菌(akkermansia muciniphila)atcc baa-835联用干预可以更好地恢复小鼠肠道微生物共现网络结构,恢复至初始状态。
[0086]
实施例8:单形拟杆菌(bacteroides uniformisi)ccfm1231和嗜黏蛋白阿克曼菌(akkermansia muciniphila)atcc baa-835联用的小鼠肠道共现网络节点数、边数和平均度变化
[0087]
用实施例3所述方法得到肠道菌群的分类信息。
[0088]
通过r包(psych)对数据进行网络结构图的绘制,选择spearman相关性小于-0.4或大于0.4且p值小于0.05的连接边进一步分析,为了表征肠道微生物共现网络的拓扑特征,使用r包(igraph)分析每个网络的节点数、边数以及平均度。
[0089]
如图6所示,干预组的节点数,边数以及平均度从第二次灌胃后(第九天)始终高于
模型组,趋至和正常对照组一样。因此,单形拟杆菌(bacteroides uniformisi)ccfm1231和嗜黏蛋白阿克曼菌(akkermansia muciniphila)atcc baa-835联用干预可以更好地恢复小鼠肠道微生物共现网络的节点数,边数和平均度数。
[0090]
实施例9:单形拟杆菌(bacteroides uniformisi)ccfm1231和嗜黏蛋白阿克曼菌(akkermansia muciniphila)atcc baa-835联用的小鼠肠道共现网络hub节点数变化
[0091]
用实施例3所述方法得到肠道菌群的分类信息。
[0092]
通过r包(psych)对数据进行网络结构图的绘制,选择spearman相关性小于-0.4或大于0.4且p值小于0.05的连接边进一步分析,为了表征肠道微生物共现网络的拓扑特征,将细菌的度在网络中的前五分之一时,将其定义为hub(中心)节点。
[0093]
小鼠肠道共现网络的hub节点数如图7所示,am+bu干预组的hub节点数在第0天时有14~15个,抗生素扰动后(第6天)降至5个。单形拟杆菌(bacteroides uniformisi)ccfm1231和嗜黏蛋白阿克曼菌(akkermansia muciniphila)atcc baa-835联用干预组第9天恢复至13个,比模型组(8个)高62.5%,且干预组始终高于模型组,并逐步趋于初始状态。因此,单形拟杆菌(bacteroides uniformisi)ccfm1231和嗜黏蛋白阿克曼菌(akkermansia muciniphila)atcc baa-835联用干预可以更好地恢复小鼠肠道微生物共现网络的中心节点数,不断恢复至初始水平。
[0094]
实施例10:单形拟杆菌(bacteroides uniformisi)ccfm1231和嗜黏蛋白阿克曼菌(akkermansia muciniphila)atcc baa-835联用的小鼠肠道共现网络脆弱性变化
[0095]
用实施例3所述方法得到肠道菌群的分类信息。
[0096]
通过r包(psych)对数据进行网络结构图的绘制,选择spearman相关性小于-0.4或大于0.4且p值小于0.05的连接边进一步分析。之后利用perl语言对小鼠肠道微生物共现网络脆弱性进行评估。该方法主要计算网络的最大全局效能下降率(medr)作为网络的最大脆弱性。在确定medr之前,首先计算网络的平均效能(ea),它反映了信息在网络中的传输速度。ea的公式是:
[0097][0098]
其中n是网络a中的节点数,d
i,j
是节点i和j之间最短路径的边数。然后逐个从网络中删除每个节点,计算每个节点删除后的e
′a,并使用以下公式选择最大的edr作为medr:
[0099][0100]
小鼠肠道共现网络的脆弱性变化如图8所示,am+bu干预组的脆弱性始终低于模型组,特别是在第7天时,模型组的脆弱性是单形拟杆菌(bacteroides uniformisi)ccfm1231和嗜黏蛋白阿克曼菌(akkermansia muciniphila)atcc baa-835联用干预组的1.46倍。这表示干预组小鼠肠道菌群更稳定,鲁棒性更高。因此,单形拟杆菌(bacteroides uniformisi)ccfm1231和嗜黏蛋白阿克曼菌(akkermansia muciniphila)atcc baa-835联用干预可以更好地恢复小鼠肠道微生物共现网络的稳定性,不断恢复至初始水平。
[0101]
虽然本发明已以较佳实施例公开如上,但其并非用以限定本发明,任何熟悉此技术的人,在不脱离本发明的精神和范围内,都可做各种的改动与修饰,因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
技术特征:
1.单形拟杆菌(bacteroides uniformisi)ccfm1231或含有单形拟杆菌(bacteroides uniformisi)ccfm1231的微生物菌剂,其特征在于,所述单形拟杆菌ccfm1231分类学命名为bacteroides uniformis,于2023年6月7日保藏于广东省微生物菌种保藏中心,地址为广州市先烈中路100号大院59号楼5楼,保藏编号为gdmccno:63532。2.促进肠道微生态恢复的组合物,其特征在于,含有权利要求1所述单形拟杆菌(bacteroides uniformisi)ccfm1231和嗜黏蛋白阿克曼菌(akkermansia muciniphila)atcc baa-835的菌液或冻干制剂。3.如权利要求2所述的组合物,其特征在于,所述单形拟杆菌ccfm1231和嗜黏蛋白阿克曼菌atcc baa-835的活菌数均不低于5
×
108cfu/ml或5
×
108cfu/g。4.如权利要求2或3所述的组合物,其特征在于,还含有半胱氨酸和甘油。5.制备权利要求2~4任一所述组合物的方法,其特征在于,将单形拟杆菌ccfm1231和嗜黏蛋白阿克曼菌atcc baa-835分别于培养基中发酵,然后将所得菌液或冻干制剂混合。6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述培养基包括:bhi 38~39g/l、5mg/ml的氯化血红素1.8~2.2ml/l、10mg/ml的维生素k1 0.8~1.2ml/l、半胱氨酸0.3~1g/l,ph 7.2~7.6。7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述组合物中单形拟杆菌ccfm1231和嗜黏蛋白阿克曼菌atcc baa-835的活菌数均不低于5
×
108cfu/ml或5
×
108cfu/g。8.应用权利要求2~4任一所述组合物制备得到的产品,其特征在于,所述产品包括食品、药品或保健品。9.权利要求2~4任一所述组合物在制备缓解抗生素扰动后肠道微生物菌群恢复的产品中的应用。10.如权利要求9所述的应用,其特征在于,所述抗生素包括氨苄西林钠盐。
技术总结
本发明公开了一种促进抗生素扰动后肠道微生态恢复的微生物组合,属于微生物技术领域以及医药技术领域。本发明提供了一株单形拟杆菌(Bacteroides uniformisi)CCFM1231,所述单形拟杆菌CCFM1231与嗜黏蛋白阿克曼氏菌ATCC BAA-835联合使用能够促进短期广谱抗生素扰动后小鼠肠道微生物组α多样性、双歧杆菌属、肠杆菌属和瘤胃梭菌属_5丰度的恢复、健康水平以及β多样性的恢复,且干预组的小鼠肠道菌群共现网络的节点数、边数、平均度数、Hub(中心)节点数和脆弱性的变化。本发明提供的微生物组合在预防和/或治疗广谱抗生素对肠道微生物组的扰动具有重要作用和极大的应用前景。扰动具有重要作用和极大的应用前景。扰动具有重要作用和极大的应用前景。
技术研发人员:朱金林 陈静 陆文伟 王鸿超 赵建新
受保护的技术使用者:江南大学
技术研发日:2023.07.26
技术公布日:2023/10/7
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