[发明专利]一种糖醇体外肠道微生物评价方法

说明书

本发明涉及一种糖醇体外肠道微生物评价方法，通过体外混菌评价装置，利用物理调控，以及pH和OD双反馈系统以及利用粘膜小球去模拟人体的黏液层，从而能够模拟更加真实的结肠环境，且微生物的数量种类组成于人体结肠有高度的相似性。采用单双三菌培养去实现代谢估算模型，通过体外模拟发酵系统CDMN模型获得的数据进行相关性分析和随机数森林方法选择出在糖醇代谢中更为重要的多种菌群进行单双三菌培养，而不是单纯的选择乳酸菌或双歧杆菌进行实验。这样的方法能够获得更真实且有效的数据。而且在双三菌培养中能够探究获得肠道微生物菌群之间利用糖醇共生滋养的数据，弥补了单菌实验的不足，这更有助于实现更真实的代谢估算模型。

技术领域

本发明属于糖醇体外肠道微生物评价技术领域，特别一种糖醇体外肠道微生物评价方法。

背景技术

现有对微生物利用糖醇的研究方向及技术路线主要涉及的是乳酸菌和双歧杆菌等单菌研究，即糖醇如何影响这些单菌的代谢活动及代谢产物的产生。但是在人体消化及自然界中，糖醇相应的转化和利用是在复杂的微生态中进行。比如糖醇在被肠道中的微生物利用情况原比单菌利用复杂的多，究其原因是因为肠道微生物在利用糖醇等其他益生元存在一种共生滋养的作用。同时相应代谢产生的物质如短链脂肪酸对人体的健康有极大的影响。因此糖醇在复杂微生物体系中利用的研究相对于单菌研究更为重要。现有的动物实验因为其肠道微生物组成与人体的肠道微生物有差异性，因此实验结果不能很好的反应人体的代谢情况和菌群数据。人体实验虽然能够了解人体的代谢情况，但是结果只反应了直肠的信息，并不能获取结肠部分的菌群及其代谢产物的数据，且很难得到动态的数据变化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种糖醇体外肠道微生物评价方法，利用人体粪便进行体外模拟，因此相较于动物实验，获得的菌群数据更接近人体真实情况。并且此方法能够动态直接的获取结肠中群菌和代谢产物的相关数据从而去了解糖醇对于肠道微生物丰度和种类的影响，进一步去评估糖醇对于肠道微生物的影响，弥补了人体实验的不足。

本发明是这样实现的，提供一种糖醇体外肠道微生物评价方法，包括如下步骤：采用体外混菌评价装置，向体外混菌评价装置中通过串联管路依次连通的补料罐、前发酵罐、中间发酵罐和后发酵罐内分别加入预先配制的培养液，将预先提取的粪便微生物菌液和事先制备的粘膜小球分别加入到前发酵罐、中间发酵罐和后发酵罐中，每日通过补料罐和串联管路向前发酵罐、中间发酵罐和后发酵罐补充部分培养液，并从后发酵罐排出等量的废液，直至各个发酵罐内的微生物趋于稳定；再向补料罐中加入要评价的糖醇的溶液，重复补充部分培养液和排出等量的废液的过程连续七天后停止；对每天收集的各个发酵罐中的发酵液和被替换的黏膜小球样品中肠道微生物的组成及分布进行测定，检测样品中短链脂肪酸浓度以及各个发酵罐的发酵气体的成分分布，对获得的检测数据进行分析，找出与要评价的糖醇代谢密切相关的多种主要菌群；对多种主要菌群的菌液进行菌落数评价实验。

进一步地，所述糖醇体外肠道微生物评价方法，包括如下步骤：

步骤一、准备体外混菌评价装置：设置至少三个发酵罐和一个补料罐，其中发酵罐包括至少一个前发酵罐、至少一个中间发酵罐和至少一个后发酵罐，在每个发酵罐上分别设有输入酸液或碱液的输液管、输入惰性气体的输气管和搅拌装置，前发酵罐、中间发酵罐和后发酵罐依次通过连接管路串联，在后发酵罐上设有输出管路，在补料罐上设有补料管与前发酵罐连通；

步骤二、收集粪便微生物菌液：称取新鲜粪便用pH6.8缓冲液进行搅拌溶解，纱布过滤掉固体颗粒，所得滤液即为含粪便微生物的菌液；

步骤三、制备粘膜小球：将琼脂加入蒸馏水中加热溶解，再混入黏液素，调节混合液的pH为6.8，灭菌，将混合溶液转移到球形磨具中制备黏膜小球；