[发明专利]代谢或隔绝游离的糖单体的组合物及其应用

说明书

技术领域

本文所述实施方式主要涉及促进哺乳动物健康，更具体的，涉及调节人类个体的微生物组群(microbiome)。此外，本文所述实施方式涉及治疗和/或预防哺乳动物体内病原菌过度生长的方法。

技术背景

肠道微生物组群是指生活在胃肠道中的微生物群落，其主要存在于大肠或结肠。在健康的个体中，大多数经消化的膳食营养素在其到达结肠之前被身体吸收。然而，许多含有不消化的碳水化合物(即膳食纤维)的食物保持完整并且在其穿过肠道进入结肠时仍然不被吸收。结肠微生物组群在能够部分消耗此类纤维并利用该组分糖供能和代谢的细菌种类中十分丰富。在不同食物中测量膳食纤维的方法是本领域普通技术人员所熟知的。

哺乳动物中，摄乳(nursing)婴儿的肠微生物组群与成年人肠微生物组群截然不同，成年人肠微生物组群通常包含非常多样化的生物体但占总种群的比例较低。另一方面，摄乳婴儿的微生物组群是由几乎唯一的(高达80％)单一种类组成。

从摄乳婴儿中单一的、非多样化的微生物组群转变到成年人复杂的、多样化的微生物组群反映了哺乳动物从具有相当复杂纤维的单一营养源(例如，母乳寡糖)到不那么复杂、更加多样化的膳食纤维来源的转变。

生态失调(dysbiosis)，对微生物组群而言是指与天然健康微生物种群不一致在整个进化过程中，哺乳动物微生物组群的自然状态的示例是，经阴道分娩(即，从母体来源获得了特定微生物)、并母乳喂养的健康人类婴儿的胃肠道微生物组群。造成了人类婴儿的生态失调的原因有许多，包括通过剖腹产进行的手术分娩、替代食品或配方(而不是哺乳)的使用、抗生素滥用、新生儿设施/环境中的卫生状态，以及婴儿成长的家庭和医院的微生物环境。

生态失调同样可因类似的卫生学、抗生素滥用、以及人和动物食物和饲料的工业化的原因发生在各年龄的人类以及家养哺乳动物中，例如但不限于与农业相关的哺乳动物(如奶牛、猪、兔、山羊和绵羊)、哺乳动物伴侣动物(如猫、狗和马)、和竞赛哺乳动物(如纯种马、竞赛骆驼和工作犬)。

之前对于生态失调的哺乳动物的治疗方案包括给予根除所有或大部分微生物组群内细菌的抗生素。例如，在非常小的早产儿中偶发的坏死性肠炎(NEC)是一种严重的病症并且可以常常导致婴儿死亡，该病症通常需要进行大手术以切除具有某些终身后遗症的坏死肠道的部分，该病症普遍使用抗生素进行治疗。

成年或年轻的哺乳动物(例如猪崽、马驹和牛犊)中可存在其它生态失调的肠道微生物群落组分。在猪和马的集约农业生产之下，预防性地频繁使用抗生素，并且动物在这些情况下的微生物多样性降低，生态失调的肠道微生物群落接踵而来讽刺地，这常常会导致为了防止威胁生命的腹泻和可能的死亡，通过更强的抗生素治疗的病变(例如猪崽中的腹泻，或马驹中的例如艰难梭菌(Clostridium difficile)或产气荚膜梭菌(C.perfringens)等病原菌的爆发)。目前，在这些情况中，消灭这些病原菌的唯一选择是继续并且大量使用抗生素和支持或姑息治疗。因此，需要能够在各年龄哺乳动物(包括人类以及伴侣、竞赛或生产动物)中降低生态失调并且预防疾病的不需要另外给予抗生素的有效方法。

发明内容

本发明部分涉及发明人发现哺乳动物乳汁，特别是乳汁的多糖成分，已经进化出供养两种消耗者：直接后代；和后代的某些肠道细菌。发明人发现在不存在与进化相关的细菌时(或存在生态失调的肠道时)，哺乳动物乳汁的不消化的多糖变得容易被其它细菌水解。这样释放了游离的糖单体(FSM)，其能够使那些本来不会出现的伺机性或高破坏性病原体生长。本文所述术语“膳食多糖”指那些不消化的多糖，有时候被称为“膳食纤维”，或不被哺乳动物消化道(例如小肠)内的内源性酶水解的碳水化合物聚合物。

本文一些实施方式涉及递送包括能够消耗膳食多糖的成分的组合物至生态失调哺乳动物肠道的方法和组合物。这样的组合物可以降低哺乳动物中FSM的浓度。FSM和膳食多糖的降低可以使对哺乳动物有害的病原菌过量的可能性减至最小。在一些实施方式中，组合物包括某些细菌(存活或死亡)或其它口服提供的结合和/或代谢FSM的成分，由此避免其被病原菌用作能源。

本发明的一些实施方式提供了诊断使哺乳动物新生儿中的病原菌生长的基质存在的方法。具体的，一些实施方式提供了确定出现FSM的诊断。