[发明专利]包括具有增强的持久性的新微生物的组合物、新微生物和益生元的协同组合

说明书

提供了特别有效的益生元‑益生菌组合以及鉴别协同益生菌‑益生元组合的方法，该组合包括新益生菌长双歧杆菌长亚种和XOS以及假链状双歧杆菌与低聚木糖。此外，还提供了包括益生菌和益生元的试剂盒。

背景技术

现在已经普遍接受的是，胃肠道微生物组的组成和功能在维持宿主健康方面发挥重要作用。饮食如何影响人类肠道微生物组是食品、营养和生物医学科学中最重要的研究领域之一。特别是，受到破坏或失调的微生物群被认为会导致多种胃肠道疾病和全身疾病。研究人员现在对开发纠正或恢复这些不平衡的治疗方法或饮食方法特别感兴趣。

许多生物医学报告和临床试验的常见结果是，观察到具体治疗可能对一些个体有效，但对其他个体无效。这种反应者/无反应者现象在使用益生菌、益生元和其他肠道健康干预措施的试验中也很常见。例如，虽然许多临床研究显示益生元补充剂可诱发双歧杆菌反应，但经常有研究参与者不会发生这种预期反应。根据定居微生物群鉴别或预测反应者和无反应者仍然是一项重大挑战。

有几种解释可以解释无反应者表型。对于益生元，无反应者可能缺乏在生理或生化上具备利用具体基质的相关菌株。或者，即使存在此类菌株，微生物群的其他成员也可能在与这些菌株竞争基质方面完全胜出。同样，益生菌也受宿主特异性作用的影响。为了到达结肠，摄入的菌株可能无法幸免于胃和小肠消化。在结肠中，它们可能被其他肠道共生体抑制或取代。

在肠道中富集有益微生物的一种方法是，以合生元的形式引入具体菌株。理想的是,这些合生元应由益生元-益生菌组合组成，使得益生元被益生菌特异性且优先发酵。这种方法的理由基于经典的生态理论。具体而言,蒂尔曼(Tilman)的资源比率竞争模型指出,某些分类群的优势取决于具体资源的可利用性和需求以及养份消耗率。因此,如果合生元被配制为使得益生元特异性地刺激伴随益生菌的生长,后者会有更大的机会在肠道中建立。事实上，之前的研究描述了益生菌作为合生元施用时可能的持久性。

适当设计的合生元也有可能通过将无反应者转化为反应者来提高反应率。十多年前就设想了这些所谓的协同合生元，但成功的协同合生元制剂的报道很少。这很可能是由于缺乏可阐明协同作用的、使益生元和益生菌配对的战略方法。

最近，我们描述了一种称为体内选择(in vivo selection)或IVS的方法。简而言之，青春双歧杆菌(Bifidobacterium adolescentis)的土著菌株(即胃肠道的正常定居者)通过益生元低聚半乳糖(GOS)在体内富集，然后通过培养方法回收。当将富集菌株(青春双歧杆菌IVS-1)与GOS重组为合生元，并引入啮齿动物中时，IVS-1的丰度增加到37％。IVS-1菌株的丰度增加被认为是由于该菌株能够比其竞争对手(包括其他定居的双歧杆菌)更快速地消耗GOS所致。尽管当与人类个体中的益生元组合时，IVS-1的丰度没有增加，但与双歧杆菌(Bifidobacterium)的外源菌株(即胃肠道的非定居者)相比，该菌株仍达到了更高的丰度水平(Krumbeck et al.,2018)。

尽管IVS方法对分离具有推定的有益特性的土著协同菌株有潜力，但该方法至少需要进行人类个体研究。相比之下，如果可以设计出模拟IVS方法的可重复体外策略，就有可能以更快、更具成本效益的方式获得类似菌株。

本公开提出体外富集(in vitro enrichment,IVE)概念，作为选择可能的协同的推定益生菌菌株的替代策略。使用靶向方法，通过逐步分批粪便发酵模型富集了双歧杆菌的土著菌株。当与同源益生元组合时，通过IVE获得的此类菌株有望在肠道环境中具有竞争力。在这项研究中，我们使用了益生元低聚木糖(XOS)，并成功获得了当与XOS一起重新引入来自多个供体的体外粪便环境中时表现出协同作用的双歧杆菌菌株。

发明概述