甲基磺酰甲烷(msm)用于调制微生物活性的用途的制作方法

专利名称：甲基磺酰甲烷(msm)用于调制微生物活性的用途的制作方法
技术领域：
本公开内容涉及甲基磺酰甲烧(methylsulfonylmethane, MSM),具体地涉及使用MSM调节生物活性——例如增强或抑制微生物活性，包括细菌生长——的方法。
背景技术：
微生物是极微小的生物，包括细菌、真菌、古细菌、原生生物、植物(例如绿藻)、病毒、阮病毒、寄生物以及动物(例如变形虫、浮游生物)。依据上下文，微生物可以视为有害的或有益的。在一些情况下，微生物可以是有害的并可以在植物、动物或人中导致疾病和病害。另外，除引起感染或疾病外，不希望的微生物生长还可以出现在消费产品中，例如食品污染。在其他情况下，微生物生长是有益的，并且通常用于生物技术、现代诊断技术、化学过程(例如发酵)、食品和饮料制备、环境和工业应用以及保持和/或促进人体健康。

发明内容
本发明公开了用MSM调节微生物活性的方法。MSM是一种分子式为(CH3)2SO2的有机硫化合物。具体地，本发明公开了 MSM—根据提供给微生物的MSM浓度(例如，在所述微生物生长的培养基中)——增强或抑制微生物活性(例如微生物生长或存活)的出乎意料的能力。浓度为培养基或培养基含水量的约0. 5重量％至约5重量％的MSM增强微生物活性，浓度为培养基或培养基含水量的约6重量％至约17重量％的MSM抑制微生物活性。本发明公开了以下出乎意料的发现根据浓度的不同，MSM能够抑制或增强微生物活性。例如，占培养基(或培养基含水量)的约6重量％至约17重量％的MSM浓度能够通过降低或以其他方式影响微生物的生长、存活率(例如通过引起或加速细胞衰退或死亡，例如程序性细胞死亡)、代谢、再生(例如基因表达、蛋白表达、信号转导、转录、翻译、蛋白折叠等)、增殖、生活力、鲁棒性(robustness)、行为和/或功能来抑制微生物活性。相反地,约0. 04重量％至约5重量％的MSM浓度能够增强微生物活性，包括增强微生物发酵效率、微生物生长和/或培养效率。因此，本发明公开了使用MSM调节微生物活性的方法，例如增强或抑制微生物的活性。在一些实施方案中,本发明公开了增强微生物发酵效率的方法。例如，该方法包括使含有能够发酵的微生物的培养基与MSM接触，其中所提供的MSM浓度为所述培养基的约0. 5重量％至约5重量％或所述培养基含水量的约0. 5重量％至约5重量％，其中与不存在MSM时的发酵相比，MSM能够增强所述微生物的发酵效率。
在一些实施方案中，本发明公开了用于增强一种或多种益生微生物生长的体外方法。在一些实例中，该方法包括使一种或多种益生微生物与能够支持所述一种或多种益生微生物生长的培养基接触；并且向所述培养基中提供占所述培养基的或所述培养基含水量的约0. 4重量％至约5重量％的MSM，籍此与不存在MSM时的所述一种或多种微生物的体外生长相比，增强所述一种或多种微生物的体外生长。本发明还提供了用于增强诊断测试样品中的微生物生长的方法。在一些实例中，该方法包括使含有一种或多种微生物的所述诊断测试样品与能够支持所述一种或多种微生物生长的培养基接触；向所述培养基中提供浓度为所述培养基的或所述培养基含水量的约0. 4重量％至约5重量％的MSM，籍此与不存在MSM时的所述一种或多种微生物的生长相t匕，增强所述诊断测试样品中的所述一种或多种微生物的生长。另外，本发明还公开了抑制微生物活性的方法。在一些实例中，该方法包括选择易 受HlNl流感病毒污染的培养基；并使所述培养基与浓度为约10%至约16% (重量/体积)的MSM接触，籍此抑制HlNl流感微生物生长。本公开内容的上述和其他特征将通过下述对几个实施方案的详细描述而更加明了。
具体实施例方式I.几种实施方案的概述本发明公开了以下出乎意料的发现根据MSM浓度的不同，MSM能够抑制和增强微生物活性。例如，占培养基(或培养基含水量)的约6至约17重量％的MSM浓度能够通过降低或以其他方式影响所述微生物的生长、存活率(例如通过引起或加速细胞衰退或死亡，例如程序性细胞死亡)、代谢、再生(例如基因表达、蛋白表达、信号转导、转录、翻译、蛋白折叠等)、增殖、生活力、鲁棒性、行为和/或功能来抑制微生物活性。相反地，约0. 04重量至约5重量％的MSM浓度能够增强微生物活性，包括增强微生物发酵效率、微生物生长和/或培养效率。因此，本发明公开了使用MSM调节微生物活性的方法，例如增强或抑制微生物的活性。在一些实施方案中,本发明公开了增强微生物发酵效率的方法。例如，该方法包括使含有能够发酵的微生物的培养基与MSM接触，其中所提供的MSM浓度为所述培养基的约0. 5重量％至约5重量％或所述培养基含水量的约0. 5重量％至约5重量％，其中与不存在MSM时的发酵效率相比，MSM能够增强所述微生物的发酵效率。在一些实例中，增强发酵效率包括与不存在MSM时的醇或酸的产生相比，存在MSM时所述微生物的醇、二氧化碳或酸的产生增加至少50%。例如，增强发酵效率包括与不存在MSM时的乙醇、甲醇或其组合的产生相比，乙醇、甲醇或其组合的产生增加至少50%。在一些实例中，增强发酵效率包括，与不存在MSM时的二氧化碳产生相比，存在MSM时所述微生物的二氧化碳产生增加至少50%，所述微生物是酵母并且所述增强发酵效率的方法用于面包的生产。在一些实例中，增强发酵效率包括，与不存在MSM时的乳酸产生相比，MSM存在时所述微生物的乳酸产生增加至少50%，所述增强发酵的方法用于乳制品的生产。
在一些实施方案中，所述增强发酵效率的方法用于啤酒、苹果汁、葡萄酒、生物燃料、面包、乳制品或其任意组合的生产。在一些实例中，所述微生物是酵母并且所述增强发酵的方法用于啤酒的生产。在一些实例中，所述微生物是藻类并且所述增强发酵的方法用于生物燃料的生产。在一些实施方案中，所述MSM浓度为约0. 5%。在一些实例中，所述培养基中包含浓度小于总含水量5%的氯化钠。本发明还提供了用于增强一种或多种益生微生物生长的体外方法。在一些实例中，该方法包括使一种或多种益生微生物与能够支持所述一种或多种益生微生物生长的培养基接触；并且向所述培养基中提供占所述培养基的或所述培养基含水量的约0. 4重量％至约5重量％的MSM，籍此与不存在MSM时的所述一种或多种微生物的体外生长相比，增强所述一种或多种微生物的体外生长。在一些实例中，所述MSM的浓度为所述培养基的或所述培养基含水量的约I重量％
至约3重量％。在一些实例中，所述一种或多种益生微生物包括嗜酸乳杆菌(Lactobacillusacidophilus)、德氏乳杆菌(Lactobacillus delbruecki)、凝结芽胞杆菌(Bacillus coagulans)、鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)、两歧双歧杆菌(Bfidobacteruimbifidum)或其任意组合。在一些实例中，所述培养基包含一种含有益生菌的产品，例如乳、酸乳酪、米酸乳(rice yogurt)、冷冻酸乳酪、巧克力、乳酪、啤酒、葡萄酒、醋、德国泡菜(sauerkraut)或其任意组合。本发明还公开了用于增强诊断测试样品中的微生物生长的方法。在一些实例中，该方法包括使含有一种或多种微生物的所述诊断测试样品与能够支持所述一种或多种微生物生长的培养基接触；向所述培养基中提供浓度为所述培养基的或所述培养基含水量的约0. 4重量％至约5重量％的MSM，籍此与不存在MSM时的所述一种或多种微生物的生长相t匕，增强所述诊断测试样品中的所述一种或多种微生物的生长。另外，本发明还公开了抑制微生物活性的方法。在一些实例中，该方法包括选择易受HlNl流感病毒污染的培养基；并使所述培养基与浓度为约10%至约16%(重量/体积)的MSM接触，籍此抑制HlNl流感微生物生长。在一些实例中，所述培养基包含体液、身体组织或表面。在一些实例中，与所述培养基接触包括用MSM喷洒或擦拭所述易受微生物污染的培养基。在一些实例中，所述表面是家居表面(household surface)、床上用品(bedding)、覆盖物(covering)、工业设备或表面、血液、皮肤或其任意组合。在一些实例中，MSM是以组合物形式提供，其中所述组合物不含漂白剂或游离醇或者基本上由水组成。在一些实例中，该方法还包括在添加所述MSM后将所述培养基灭菌。在一些实例中，所述培养基不含防腐剂。在一些实例中，所述MSM通过与不存在MSM时的HlNl流感病毒生长速率相比，降低HlNl流感病毒的生长速率至少50%来抑制所述微生物活性。II.缩略词和术语DMEM:达尔伯克氏改良伊格尔氏培养基DMSO: 二甲基亚砜DNA:脱氧核糖核酸
ELISA:酶联免疫吸附测定IC5tl:抑制浓度 50LAB:乳酸菌MIC:最小抑制浓度MSM:甲基磺酰甲烷PAGE:聚丙烯酰胺凝胶电泳PBS:磷酸盐缓冲盐水PDA:马铃薯葡萄糖琼脂 SDS:十_■烧基硫酸纳TNTC:太多而无法计算TSB:胰蛋白酶大豆肉汤提供下述对术语和方法的解释用于更好地描述本公开内容并指导本领域普通技术人员实施本发明。除非上下文明确指出相反，单数形式的“一”、“一个”和“所述”是指一个或多于一个。例如，术语“包含一个细菌细胞”包括单个或多个细菌细胞并且应被视为等同于短语“包含至少一个细菌细胞”。除非上下文明确指出相反，术语“或”是指所述备选元素中的单个元素或者两个或多个元素的组合。本文所用的“包含”意为“包括”。因此，“包含A或B”意为一包括A、B或者A和B”而不排除额外的元素。除非另有解释，本文所用的所有技术和科学术语具有与本公开内容所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。虽然与本文所述的方法和材料类似或等同的方法和材料可以用于实施或测试本公开内容，但是下文描述了合适的方法和材料。所述材料、方法和实例仅用于说明而非意欲进行限制。例如，所公开的发明所属领域中公知的常规方法在各种一般性和更具体的参考文献中有所描述，包括，例如Sambrooketal. , Molecular Cloning:ALaboratory Manual,第二版，Cold Spring HarborLaboratory Press, 1989 ；Sambrook et al., Molecular Cloning:ALaboratoty Manual，第三片反，Cold Spring Harbor Press, 2001 ；Ausubel et al. , Current Protocols inMolecular Biology,Greene Publishing Associates, 1992 (and Supplements to2000) ；Ausubel etal. , Short Protocols in Molecular Biology:A Compendium ofMethods from Current Protocols in Molecular Biology，第四片反，Wiley&Sons，1999 ;Harlow and Lane, Antibodies:ALaboratory Manual，Cold Spring Harbor LaboratoryPress, 1990 ；Harlow and Lane,Using Antibodies:ALaboratory Manual,ColdSpring Harbor Laboratory Press,1999;Loudon, Organic Chemistry,第四 片反，NewYork:OxfordUniversity Press, 2002，pp. 360-361，1084-1085 ；Smith and March，March’sAdvanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms，and Structure， 第五片反，Wiley-Interscience，2001 ; 或 Vogel, ATextbook of Practical OrganicChemistry, Including Qualitative Organic Analysis，第四片反，New York:Longman, 1978。其他分子遗传学中常用的术语记载于Benjamin Lewin, GenesVpublished byOxford UniversityPress，1994(ISBN 0-19-854287-9) ；Kendrew et al. (eds.), TheEncyclopedia of Molecular Biology, published byBlackwell Science Ltd. ,1994 (ISBN
0-632-02182-9);和 Robert A. Meyers (ed.), Molecular Biology and Biotechnology:aComprehensive DeskReference, published by VCHPublishers，Inc.，1995 (ISBN
1-56081-569-8)。其他化学中常用术语记载于Loudon，Organic Chemistry，第四版，New York: Oxford University Press, 2002, pp. 360-361，1084-1085 ；Smith andMarch，March’ S Advance d Organic Chemistry:Reactions, Mechanisms，andStructure，第五 片反，Wiley-Interscience，2001 ;或 Vogel，ATextbook of Practical OrganicChemistry, Including Qualitative Organic Analysis，第四片反，New York:Longman, 1978。给药以任意有效途径为受试者提供或给予受试者化合物，例如MSM。示例性给药途径包括但不限于注射(例如皮下注射、肌内注射、皮内注射、腹膜内注射和静脉注射)、口月艮、舌下、直肠、经皮(例如局部的)、鼻内、阴道和吸入途径。一种具体类型的给药是局部给药。细菌病原体导致疾病的细菌(病原性细菌)。可以用MSM调节的病原性细菌包括但不限于以下任何一种或多种(或任意组合)鲍曼不动杆菌(Acinetobacterbaumanii)、放线杆菌属种(Actinobacillus sp)、放线菌(Actinomycetes)、放线茵属种(Actinomyces sp.)(例如以色列放线菌(Actinomyces israelii)和内氏放线菌(Actinomyces naeslundii))、气单胞菌属种(Aeromonas sp.)(例如嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)、维罗纳气单菌温和生物变种(Aeromonas veroniibiovar sobria)(温和气单胞菌(Aeromonas sobria))和豚鼠气单胞菌(Aeromonascaviae))、嗜吞嗷细胞无形体(Anaplasma phagocytophiIum)、木糖氧化产碱菌(Alcaligenes xylosoxidans)、鲍曼不动杆菌(Acinetobacter bauman)、伴放线菌放线杆菌(Actinobacillus actinomycetemcomitans)、芽胞杆菌属种(Bacillus sp.)(例如炭疽杆菌(Bacillus anthracis)、錯样芽胞杆菌(Bacillus cereus)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、苏芸金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis)和嗜热脂肪芽胞杆菌(bacillus stearothermophilus))、拟杆菌属种(Bacteroides sp.)(例如脆弱拟杆菌(Bacteroides fragilis))、巴尔通体属种(Bartonella sp.)(杆菌状巴尔通体(Bartonella bacilliformis)和汉赛巴尔通体(Bartonellahenselae))、双岐杆菌属种(Bifidobacterium sp.)、博德特氏菌属种(Bordetella sp.)(例如百日咳博德特氏菌(Bordetella pertussis)、副百日咳博德特氏菌(Bordetellaparapertussis)和支气管败血性博德特氏菌(Bordetella bronchiseptica))、包柔氏螺旋体属种(Borrelia sp.)(例如回归热螺旋体(Borrelia recurrentis)和伯氏包柔氏螺旋体(Borrelia burgdorferi))、布鲁氏杆菌属种(Brucella sp.)(例如流产布鲁氏杆菌(Brucella abortus)、犬布鲁氏菌(Brucella canis)、马尔他布鲁氏菌(Brucella melintensis)和猪流产布鲁氏杆菌(Brucella suis))、伯克氏菌属种(Burkholderia sp.)(例如类鼻疽伯克氏菌(Burkholderia pseudomallei)和洋葱伯克氏菌(Burkholderia cepacia))、弯曲杆菌属种(Campylobacter sp.)(例如空肠弯曲杆菌(Campylobacter jejuni)、结肠弯曲杆菌(Campylobacter coli)、红嘴区鸟弯曲杆菌(Campylobacter lari)和胎儿弯曲杆菌(Campylobacter fetus))、嗷碳酸菌属种(Capnocytophaga sp)、人心杆菌(Cardiobacterium hominis)、沙眼衣原体(Chlamydia trachomatis)、肺炎披衣菌(Chlamydophila pneumoniae)、婴I鶴披衣菌(Chlamydophila psittaci)、梓檬酸细菌属种(Citrobacter sp.)、伯纳特氏立克次氏体(Coxiella burnetii)、棒状杆菌属种(Corynebacterium sp.)(例如白喉棒状杆菌(Corynebacterium diphtheriae)、杰氏棒杆菌(Corynebacterium jeikeum)和棒状杆菌(Corynebacterium))、梭状芽胞杆菌属种(Clostridium sp)(例如产气荚膜梭状芽胞杆菌(Clostridium perfringens)、艰难梭状芽胞杆菌(Clostridium difficile)、肉毒梭状芽胞杆菌(Clostridium botulinum)和破伤风梭状芽胞杆菌(Clostridium tetani))、口齿蚀艾肯氏菌(Eikenella corrodens)、肠杆菌属种(Enterobacter sp)(例如产气肠杆菌(Enterobacter aerogenes·)、聚团肠杆菌(Enterobacter agglomerans)、阴沟肠杆菌(Ehterobacter cloacae)和大肠杆菌(Escherichia coli)，包括条件性大肠杆菌(opportunistic Escherichia coli)例如趋肠粘膜毒性大肠杆菌(enterotoxigenic E.co)、肠侵染性大肠杆菌(enteroinvasive E. coli)、致肠病大肠杆菌(enteropathogenicE. coli)、肠出血性大肠杆菌(enterohemorrhagic E. coli)、肠聚集性大肠杆菌(enteroaggregative E. coli)和尿路致病性大肠杆菌(uropathogenic E. coli))、肠道球菌属种(Enterococcus sp.)(例如类肠球菌(Enterococcus faecalis)和屎肠球菌(Enterococcus faecium))、埃里希体属种(Ehrlichia sp)(例如恰菲埃里希氏体(Ehrlichia chafeensia)和犬埃里希体(Ehrlichia canis))、猪红斑丹毒丝菌(Erysipelothrix rhusiopathiae)、真细菌属种(Eubacterium sp.)、土拉热弗朗西斯菌(Francisella tularensis)、具核梭杆菌(Fusobacterium nucIeatum)、阴道加德菌(Gardnerella vaginalis)、麻疫孪生球菌(Gemella morbillorum)、嗜血杆菌属种(Haemophilus sp.)(例如流感嗜血杆菌(Haemophilus influenzae)、杜克雷氏嗜血杆菌(Haemophilus ducreyi)、埃及嗜血杆菌(Haemophilus aegyptius)、副流感嗜血杆菌(Haemophilus parainfiuenzae)、溶血性嗜血杆菌(Haemophilus haemolyticus)和副溶血性嗜血杆菌(Haemophilus parahaemolyticus))、缠绕杆菌属种(Helicobacter sp.)(例如幽门螺旋杆菌(Helicobacter pylori)、同性恋螺杆菌(Helicobacter cinaedi)和芬纳尔螺杆菌(Helicobacter fennelliae))、金氏金氏菌(Kingella kingii)、克雷白氏杆菌属种(Klebsiella sp.)(例如肺炎克雷白氏杆菌(Klebsiella pneumoniae)、肉芽肿克雷白氏杆菌(Klebsiella granulomatis)和奥克西托克雷白杆菌(Klebsiellaoxytoca))、乳杆菌属种(Lactobacillus sp.)、单核细胞增多性李司成氏菌(Listeriamonocytogenes)、问号钩端螺旋体(Leptospira interrogans)、嗜肺性军团病杆菌(Legionella pneumophila)、问号钩端螺方定体(Leptospira interrogans)、消化链球菌属种(Peptostreptococcus sp)、粘膜炎莫拉菌(Moraxella catarrhalis)、摩根氏菌属种(Morganella sp)、动弯杆菌属种(Mobiluncus sp)、细球菌属种(Micrococcus sp.)、分枝杆菌属种(Mycobacterium sp)(例如麻风分枝杆菌(Mycobacterium leprae)、胞内分枝杆菌(Mycobacterium intracellulare)、鸟型分枝杆菌(Mycobacterium avium)、牛分枝杆菌(Mycobacterium bovis)和海分枝杆菌(Mycobacterium marinum))、支原菌属种(Mycoplasm sp)(例如肺炎支原体(Mycoplasma pneumoniae)、人支原体(Mycoplasma hominis)和生殖器支原体(Mycoplasma genitalium))、诺卡氏菌属种(Nocardia sp.)(例如星形诺卡氏菌(Nocardia asteroides)、盖尔森基兴诺卡氏菌(Nocardia cyriacigeorgica)和巴西诺卡氏菌(Nocardia brasiliensis))、奈瑟氏菌属种(Neisseria sp)(例如淋病奈瑟氏菌(Neisseria gonorrhoeae)和脑膜炎萘瑟氏菌(Neisseria meningitidis))、出血败血性巴斯德氏菌(Pasteurella multocida)、类志贺氏H比邻单胞菌(Plesiomonas shigelloides)、普雷沃氏菌属种(Prevotella sp)、卩卜啉单胞菌属种(Porphyromonas sp.)、产黑素普雷沃氏菌(Prevotella melaninogenica)、变形菌属种(Proteus sp.)(例如普通变形菌(Proteus vulgaris)和奇异变形菌(Proteus mirabilis))、普罗威登斯菌属种(Providencia sp)(例如产碱普罗威登斯菌(Providencia alcalifaciens)、雷氏普罗威登斯菌(Providencia rettgeri)和斯氏普罗威登斯菌(Providencia stuartii))、绿胺假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、短小棒状杆菌(Propionibacterium acnes)、马红球菌(Rhodococcus equi)、立克次体属种(Rickettsia sp)(例如立克氏立克次体(Rickettsia ricketts)、螨立克次体(Rickettsia akari)和普氏立克次体(Rickettsia prowazekii)、恙虫病东方体(Orientiatsutsugamushi)(学名恙虫病立克次体(Rickettsia tsutsugamushi))和地方性斑疫伤寒立克次氏体(Rickettsia typhi))、红球菌属种(Rhodococcus sp)、粘质沙雷氏杆菌(Serratia marcescens)、嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)、 沙门氏菌属种(Salmonella sp )(例如肠道沙门氏菌(Salmonella enterica)、伤寒沙门氏菌(Salmonella typhi)、副伤寒沙门氏菌(Salmonella paratyphi)、肠炎沙门氏菌(Salmonella enteritidis)、猪霍乱沙门菌(Salmonella cholerasuis)和鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella typhimurium))、沙雷氏菌属种(Serratia耻)(例如粘质沙雷氏菌(Serratia marcesans)和液化沙雷氏菌(Serratiaquifaciens))、志贺氏菌属种(Shigellasp.)(例如志贺氏痢疾菌(Shigella dysenteriae)、弗氏志贺氏菌(Shigella flexneri)、波伊德志贺氏菌(Shigella boymii)和宋内志贺菌(Shigella sonnei))、葡萄球菌属种(Staphylococcus sp.)(例如金黄色酿脓葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)、溶血葡萄球菌(Staphylococcus hemolyticus)、腐生性葡萄球菌(Staphylococcus saprophyticus))、链球菌属种(Streptococcus sp)(例如肺炎链球菌(Streptococcuspneumoniae)(例如氯霉素-抗性血清型4肺炎链球菌(chloramphenicol-resistant serotypc4Streptococcus pneumoniae)、壮观霉素-抗性血清型 6B 炎链球菌(spectinomycin-resistant serotype 6B Streptococcuspneumoniae)、链霉素-抗性血清型9V肺炎链球菌(streptomycin-resistantserotype 9V Streptococcus pneumoniae)、红霉素-抗性血清型14肺炎链球菌(erythromycin-resistant serotype 14 Streptococcus pneumoniae)、奥普托欣-抗性血清型 14 肺炎链球菌(optochin-resistant serotype 14 Streptococcuspneumoniae)、利福平-抗性血清型18C肺炎链球菌(rifampicin-resistantserotype 18C Streptococcus pneumoniae)、四环素-抗性血清型 19F 肺炎链球菌(tetracycline-resistant serotype 19FStreptococcus pneumoniae)、青霉素-抗性血清型 19F 肺炎链球菌(penicillin-resistant serotype 19F Streptococcuspneumoniae)和甲氧节卩定-抗性血清型23F肺炎链球菌(trimethoprim-resistantserotype 23F Streptococcus pneumoniae)、氯霉素-抗性血清型4肺炎链球菌(chloramphenicol-resistant serotype 4 Streptococcus pneumoniae)、壮观霉素-抗性血清型 6B 月市炎链球菌(spectinomycin-resistant serotype 6B Streptococcuspneumoniae)、链霉素-抗性血清型9V肺炎链球菌(streptomycin-resistant serotype 9VStreptococcus pneumoniae)、奥普托欣-抗性血清型 14肺炎链球菌(optochin-resistantserotype 14Streptococcus pneumoniae)、利福平-抗性血清型18C肺炎链球菌(rifampicin-resistant serotype 18C Streptococcus pneumoniae)、青霉素-抗性血清型 19F 月市炎链球菌(Penicillin-resistant serotype 19F Streptococcus pneumoniae)或甲氧节卩定-抗性血清型23F肺炎链球菌(trimethoprim-resistant serotype23FStreptococcus pneumoniae))、无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)、变形链球菌(Streptococcus mutans )、化胺性链球菌(Streptococcus pyogenes)、A 组链球菌属(Group A streptococci)、化胺性链球菌(Streptococcus pyogenes)、B组链球菌属(GroupB streptococci)、无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)、C 组链球菌属(Group Cstreptococci)、咽峡炎链球菌(Streptococcus anginosus)、类马链球菌(Streptococcusequismilis)、D 组链球菌属(Group D streptococci)、牛链球菌(Streptococcus bovis)、F 组链球菌属(Group F streptococci)和咽峡炎链球菌(Streptococcus anginosus)、G组链球菌属(Group G streptococci))、鼠咬热螺旋体(Spirillum minus)、念珠状链杆菌(Streptobacillus moniliformi)、密螺旋体属种(Treponema sp.)(例如品他病密螺旋体(Treponema carateum)、细弱密螺旋体(Treponema petenue)、细弱密螺旋体(Treponemapallidum)和地方性密螺旋体(Treponema endemicum)、Tropheryma whippelii、解服支原体(Ureaplasma urealyticum)、韦荣球菌属种(Veillonella sP.)、弧菌属种(Vibrio sp)(例如霍乱弧菌(Vibrio cholerae)、副溶血性弧菌(Vibrio parahemolyticus)、嗜盐弧菌(Vibrio vulnificus)、副溶血性弧菌(Vibrio parahaemolyticus)、嗜盐弧菌(Vibriovulnificus)、溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)、拟态弧菌(Vibrio mimicus)、霍氏弧菌(Vibriohollisae)、河流弧菌(Vibrio fluvialis)、梅氏弧菌(Vibrio metchnikov)、海鱼弧菌(Vibrio dams el a)和弗氏弧菌(Vibrio furnis))、耶尔森氏菌属种(Yersiniasp)(例如小肠结肠炎耶尔森氏菌(Yersinia enterocolitica)和鼠疫耶尔森氏菌(Yersiniapestis))以及嗜麦芽黄单胞菌(Xanthomonas maltophilia)。在一些实施方案中，MSM用于调节例如增加或降低上述所列一种或多种生物体的生物活性。^ -内酰胺类抗生素其分子结构中含有P -内酰胺核的一类抗生素试剂。实例包括青霉素、头孢菌素、单酰胺菌素和碳青霉烯家族抗生素。甲氧西林(Meticillin)和苯唑西林(Oxacillin)属于0 -内酰胺类抗生素。生物活性描述一种物质对生活物质的有益或不利作用的表述。当所述试剂是复杂的化学混合物时，该活性由所述物质的活性成分或药效团产生，但是可以被其他组分改变。活性通常是剂量依赖的并且当一种物质从低剂量升至高剂量时，其作用从有益变为不利并不少见。在一个实例中，MSM改变(例如增加或降低)微生物(例如细菌)的生物活性。生物燃料一种来源自活生物体的代谢产物的燃料。它是可再生能源，不同于其他自然资源例如石油、煤炭和核燃料。生物柴油燃料是来自生物来源的以柴油等效物加工的燃料，其可以用于未经修改的柴油发动机交通工具。生物柴油在燃料和其他一些用途方面是有吸引力的，因为它具有低蒸汽压、无毒、稳定并且在轻微加热时不会变质或爆炸。化学上，生物柴油通常定义为来自可再生脂质来源的长链脂肪酸的单烷基酯。
漂白一种含有约3 - 6%的次氯酸钠(NaClO)以及氧漂粉(oxygen费bleach)的溶液，所述氧漂粉含有过氧化氢或释放过氧化物的化合物，例如高硼酸钠、过碳酸钠、过硫酸钠、焦磷酸四钠或者脲过氧化物及催化剂和激活剂，如四乙酰基乙二胺和/或壬酰氧基苯磺酸钠。漂白粉是次氯酸钙。许多漂白粉有强的杀菌特性，并用于消毒和灭菌。允许生产的条件任何允许微生物生长和/或产生所需产物(例如醇和二氧化碳或有机酸)的发酵或培养条件。这种条件通常包括当结合时可以允许微生物生长的温度范围、通气水平和培养基选择。示例性培养基包括肉汤或凝胶。为确定培养条件是否能够允许产物生产，可将所述微生物培养2、4、6、8、12、24、36、48或72小时，并获得样品和进行分析。例如，可针对所需产物的存在情况对所述培养细胞的样品或培养基中的细胞进行测试。当针对产物的存在情况进行测试时，可以使用例如本文所提供的那些测定法，包括下文实施例部分中示出的测定法。接触以直接物理关联的方式放置；包括以固体、液体和气体形式。接触包括一个分子和另一个分子之间的接触。接触能够以分离的细胞、组织或固体表面(例如家居表面或工业设备表面)在体外发生，或通过给予受试者在体内发生。 对照被认定为正常(例如，在不存在待测试的变量时的代表性活性或功能)的样品以及实验值，即使可任意设定，然而应记住所述值可能因实验室不同而变化。除了要测试其作用的单个目标变量(其仅适用于处理组)外，对照组与处理组在操作上完全一致。培养将细胞保持在允许所述生物体继续生存的培养基中。例如，培养包括在发酵培养基(例如发酵液或发酵凝胶)中孵育微生物。本领域普通技术人员能够理解的是，时间、温度以及其他与培养相关的物理条件依赖于要培养的微生物以及所述培养的期望结果。例如，可将被培养用于产生乙醇的微生物置于含有碳水化合物源、各种矿物质和微量元素以及MSM和用于诱导所述产生的化合物(包括小于的5%的NaCl)的发酵液中。降低是指减少某物质的质量、数量或强度。在一个实例中，MSM的给药会降低或减少一种或多种微生物的生物活性(例如生长、再生、繁殖、存活率、代谢、生活力、鲁棒性、行为和/功能)至少10%、至少20%、至少50%或者甚至至少90%，包括介于10%至95%、20%至80%、30% 至 70%、40% 至 50% 之间，例如 10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、85%、90%、95%、98%或100%。例如，与对照(例如不存在MSM时的细菌生长或已知为在被细菌感染的受试者中的细菌生长代表值的参比值)相比，MSM的给药会降低或抑制细菌生长，例如至少2倍，例如至少3倍或至少4倍。这种降低可以用本文公开的方法或本领域普通技术人员所知的那些方法测量。在一些实施方案中，MSM用于抑制特定微生物的生长。在另外的实施方案中，MSM用于在某些培养基或产物中抑制多种微生物的生长。在一些实施方案中，在第一个24小时后实现对数级的降低。二甲基亚砜(DMSO) : 二甲基亚砜又称为甲基亚磺酰甲烷或二甲亚砜(methylsulfoxide),是一种分子式为(CH3)2S0的有机硫化合物。这种无色液体是一种可以溶解极性和非极性化合物的极性非质子溶剂，并且可以与多种有机溶剂和水混溶。它的一个特殊性质是很容易穿透皮肤，使得在它接触到皮肤后很快就可以被感受到。DMSO作为营养补充剂和药剂是公知的。相关领域的技术人员熟悉这些用途。多种级别的DMSO均可以从商业途径获得(例如，Sigma-Aldrich公司，St. Louis, MO的产品No. 472301)并且本领域技术人员熟悉DMSO的来源。
增强或增加是指增加某物质的质量、量或强度。在一个实例中，例如，与不存在MSM时的活性相比，MSM增加或增强了微生物的活性。在一个具体实例中，MSM增加了微生物的活性，例如增强微生物的生长、再生、繁殖、存活率、代谢、生活力、鲁棒性、行为和/功能至少10%、至少20%、至少50%或甚至至少90%，包括10%至95%、20%至80%、30%至70%、40%至 50%，例如 10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、85%、90%、95%、98% 或 100%。术语活性和生长在一些语境下可以互换使用。在一些实例中，MSM用于增强特定微生物的生长。在其他实例中，MSM用于增强某种培养基或产物中多种微生物的生长。在一些实例中，增强微生物活性包括增加微生物产物或微生物代谢物。例如，MSM增加或增强发酵效率或培养效率，例如至少10%、至少20%、至少50%或甚至至少90%，包括10%至95%、20%至80%、30%至70%、40% 至 50%，例如 10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、85%、90%、95%、98% 或 100%。这种增加可以用本文公开的方法测量。发酵一种从有机化合物(例如碳水化合物)的氧化产生能量并使用内源电子受体(通常是有机化合物)的过程。在发酵过程中，丙酮酸盐被代谢为多种不同的化合物。单纯乳酸发酵是从丙酮酸产生乳酸；醇发酵是将丙酮酸转化成乙醇和二氧化碳；混合乳酸发酵 是产生乳酸以及其他酸和醇。发酵并不是必须在缺氧环境中进行。例如，即使存在大量的氧，酵母细胞也优先进行发酵而不是氧化磷酸化，只要容易获得消耗用的糖。糖是发酵的常见底物，发酵产物的通常实例是乙醇、乳酸和氢。但是，发酵也可以产生更多的外来化合物(exotic compound)，例如丁酸和丙酮。酵母进行发酵以产生啤酒、葡萄酒和其他酒精饮料中用的乙醇，同时产生大量的二氧化碳。发酵液任何支持微生物生命活动(例如，正在活跃地代谢碳的微生物)的培养基。发酵培养基通常含有碳源。所述碳源可以是(存在或不存在额外的酶)可被微生物利用以产生能量的任何物质。发酵效率相对于对照(例如不存在MSM时)或理论上可以产生的量，产生多少发酵产物——例如醇、乳酸、微生物或其他所需的发酵产物——的表述。发酵培养基用于培养细胞(例如哺乳动物细胞)和微生物的任何物质。发酵培养基包括任何生长培养基(例如肉汤或凝胶)，所述生长培养基支持微生物生命活动(例如正在活跃地代谢碳的微生物)。发酵培养基通常含有碳源，例如葡萄糖、木糖、纤维质材料等。所述碳源可以是(存在或不存在额外的酶)可被微生物利用以产生能量的任何物质。真菌病原体能够引起疾病的真菌。可以用MSM调节的真菌病原体的实例包括但不限于以下的任意一种或多种(或其任意组合)红色毛癣菌(Trichophytonrubrum)、须发癖菌(T. mentagrophytes)、絮状表皮癖菌(Epidermophyton fioccosum)、犬小抱子菌(Microsporum canis)、环状糖批抱子菌(Pityrosporum orbiculare)(糠批马拉色菌(Malassezia furfur))、念珠菌属种(Candida sp)(例如白色念珠菌(Candida albicans))、曲霉属种(Aspergillu sp)(例如烟曲霉(Aspergillusfumigatus)、黄曲霉(Aspergillusfavus)、灰绿曲霉(Aspergillus glaucus)、构巢曲霉(Aspergillus nidulans)、米曲霉(Aspergillus oryzae)、 土曲霉(Aspergillusterreus)、焦曲霉(Aspergillus ustus)、花斑曲霉(Aspergillus versicolor)和棒曲霉(Aspergillus clavatus))、隐球菌属种(Cryptococcus sp.)(例如新型隐球菌(Cryptococcus neoformans)、隐球菌(Cryptococcus gattii)、劳伦梯(氏)隐球菌(Cryptococcuslaurentii)和白色隐球菌(Cryptococcus albidus))、球抱子菌属种(Coccidioides sp)、组织胞衆菌属种(Histoplasma sp.)(例如夹膜组织胞衆菌(Histoplasma capsulatum))、肺抱子虫属种(Pneumocystis sp.)(例如杰氏肺囊虫(Pneumocystis jirovecii))、葡萄穗霉属种(Stachybotrys sp.)(例如纸葡萄穗霉(Stachybotrys chartarum))、副球抱子菌属(Paracoccidioides)、芽酵母属(Blastomyce)、镰孢菌(霉)属(Fusarium)、孢子丝菌属(Sporothrix)、毛孢子菌属(Trichosporon)、根霉菌属(Rhizopus)、假性阿利什利菌属(Pseudallescheria)、拟青霉属(Paecilomyces)、链格孢属(Alternaria)、弯孢(霉)属(Curvularia)、外瓶霉属(Exophiala)、万吉拉菌属(Wangiella)、青霉菌(Penicillium)和头孢属(Cephalosphorium)。在一些实施方案中，给予MSM以抑制或阻止与上述一种或多种真菌病原体相关的感染或障碍。孵育包括足以使试剂(例如MSM)与细胞或组织相互作用的时间量的术语。吸入装置一种能够将化合物递送至受试者的装置，例如递送至受试者的肺组织·的装置。例如，吸入装置可以是吸入器、喷雾器或通风机(ventilator)。本文所述的吸入装置是由被改造为适合接触DMSO和/或MSM的材料制成的。在一些实施方案中，所述吸入装置是一次性或可替换的。本文所述的吸入装置被设置为递送含有DMSO或MSM的组合物以便直接与受试者肺组织中的细菌病原体接触。吸入装置被设置为产生不同大小的组合物颗粒。在一些实施方案中，吸入装置被设置为产生大小为约0. Iiim至约IOiim或约0. 5iim至约5 ii m的颗粒。抑制微生物活性或者抑制感染或疾病短语“抑制微生物活性”是指降低微生物的生长、再生、繁殖、存活率、代谢、生活力、鲁棒性、行为和/或功能。短语“抑制或治疗感染、疾病或病症”是指预防或减少感染、疾病或病症的完全发展，例如在一个具有发生感染(例如细菌感染)的风险的受试者中。“治疗”是指在疾病或病理病症的体征或症状开始发生后改善所述体征或症状的治疗性介入。当本文所用的术语“改善”涉及疾病、病理病症或症状时，是指所述治疗的任何可以观察到的有益效果。所述有益效果可以例如通过以下方式来证实在易感受试者中所述感染/疾病的临床症状的延缓发作、所述感染/疾病的一些或全部临床症状严重程度的降低、所述感染/疾病进展的减慢、所述感染/疾病的复发次数的减少、所述受试者整体健康或康乐的改善，或者本领域中公知的对特定感染/疾病(例如特定细菌感染)特异性的其他参数。培养基含有微生物或适合维持微生物生长的环境，包括但不限于肉汤、琼脂、培养物、食物、饮料、细胞悬浮液、生物组织、生物液体、无机物表面、有机物表面、底物、活细胞、宿主细胞、诊断测定试剂、以及其他固体、液体、基质、凝胶或气态环境。甲基磺酰甲烷(MSM):分子式为(CH3)2SO2的有机硫化合物。MSM已经作为食品添加剂大规模推向市场并销售。MSM又称为DMSO2、二甲基砜和甲基砜。MSM与二甲基亚砜(DMSO)在结构上相关，但是两者性质不同。DMSO是高度极性的溶剂和非常好的配体，具有与水类似的溶解性质，而MSM的极性和反应活性较低。MSM还是DMSO的代谢产物。MSM具有下述化学结构
权利要求
1.一种增强微生物发酵效率的方法，所述方法包括 使含有能够发酵的微生物的培养基与甲基磺酰甲烷(MSM)接触，其中所提供的MSM浓度为所述培养基的约O. 5重量％至约5重量％或为所述培养基含水量的约O. 5重量％至约5重量％，其中与不存在MSM时的发酵效率相比MSM增加了所述微生物的发酵效率。
2.权利要求I的方法，其中增强发酵效率包括与不存在MSM时的乙醇或酸产生相比，存在MSM时所述微生物的乙醇、二氧化碳或酸的产生至少增加50%。
3.权利要求I或2的方法，其中增强发酵效率的方法是用于啤酒、苹果汁、葡萄酒、生物燃料、面包、乳制品或其任意组合的生产。
4.权利要求2的方法，其中增强发酵效率包括与不存在MSM时的乙醇、甲醇或其组合的产生相比，乙醇、甲醇或其组合的产生至少增加50%。
5.权利要求1-4中任一项的方法，其中所述微生物是酵母并且所述增强发酵的方法是用于啤酒的生产。
6.权利要求1-4中任一项的方法，其中所述微生物是藻类并且所述增强发酵的方法是用于生物燃料的生产。
7.权利要求2的方法，其中增强发酵效率包括与不存在MSM时的二氧化碳产生相比，存在MSM时所述微生物的二氧化碳产生至少增加50%，所述微生物是酵母并且所述增强发酵的方法是用于面包的生产。
8.权利要求2的方法，其中增强发酵效率包括与不存在MSM时的乳酸产生相比，存在MSM时所述微生物的乳酸产生至少增加50%，并且所述增强发酵的方法是用于乳制品的生产。
9.权利要求1-8中任一项的方法，其中MSM浓度是约O.5%。
10.权利要求1-9中任一项的方法，其中所述培养基中所含氯化钠的浓度小于总含水量的5%。
11.一种用于增强一种或多种益生微生物生长的体外方法，所述方法包括 使一种或多种益生微生物与能够支持一种或多种益生微生物生长的培养基接触；并且向所述培养基中提供占所述培养基的或占所述培养基含水量的约O. 4重量％至约5重量％的甲基磺酰甲烷(MSM)，籍此与不存在MSM时的所述一种或多种微生物的体外生长相比增强所述一种或多种微生物的体外生长。
12.权利要求11的方法，其中MSM浓度是所述培养基的或所述培养基含水量的约I重量％至约3重量％。
13.权利要求11或12的方法，其中所述一种或多种微生物包括嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)、德氏乳杆菌(Lactobacillus delbrueckii )、凝结芽胞杆菌(Bacillus coagulans)、鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)、两歧双歧杆菌(Bifidobacteruim bifidum)或其任意组合。
14.权利要求11-13中任一项的方法，其中所述培养基包含一种含有益生菌的产品，例如乳、酸乳酪、米酸乳、冷冻酸乳酪、巧克力、乳酪、啤酒、葡萄酒、醋、德国泡菜或其任意组口 ο
15.一种用于增强诊断测试样品中微生物生长的方法，所述方法包括 使含有一种或多种微生物的所述诊断测试样品与一种能够支持所述一种或多种微生物生长的培养基接触； 向所述培养基提供浓度为所述培养基的或所述培养基含水量的约O. 4重量％至约5重量％的MSM，籍此与不存在MSM时的所述一种或多种微生物的生长相比增强所述诊断测试样品中所述一种或多种微生物的生长。
16.—种抑制微生物活性的方法，所述方法包括 选择一种易受HlNl流感病毒污染的培养基；并且 使所述培养基与浓度为约10%至约16% (重量/体积)的甲基磺酰甲烷(MSM)接触，籍此抑制HlNl流感微生物活性。
17.权利要求16的方法，其中所述培养基包括体液、身体组织或表面。
18.权利要求16或17的方法，其中与所述培养基接触包括用MSM喷洒或擦拭所述易受微生物污染的培养基。
19.权利要求18的方法，其中所述表面是家居表面、床上用品、覆盖物、工业设备或表面、血液、皮肤或其组合。
20.权利要求16-19中任一项的方法，其中MSM是以组合物形式提供，其中所述组合物是不含漂白剂或游离醇，或者基本上由水组成。
21.权利要求16-20中任一项的方法，进一步包括在添加所述MSM后将所述培养基灭菌。
22.权利要求16-21中任一项的方法，其中所述培养基不含防腐剂。
23.权利要求16-22中任一项的方法，其中MSM通过与不存在MSM时的HlNl流感病毒生长速率相比，降低HlNl流感病毒生长速率达至少50%来抑制所述微生物活性。
全文摘要
本发明公开了应用甲基磺酰甲烷(MSM)调节微生物活性的方法，例如增强或抑制微生物活性。在一个实例中，MSM(例如约0.5%至5%的MSM)用于增强发酵效率，例如增强与啤酒、苹果汁、葡萄酒、生物燃料、乳制品或其任意组合的生产相关的发酵效率。本发明还公开了增强一种或多种益生微生物生长的体外方法以及增强诊断测试样品中微生物生长的方法。本发明还公开了抑制微生物活性的方法。在一个具体实例中，一种抑制微生物活性的方法包括选择一种易受H1N1流感病毒污染的培养基；并使所述培养基与浓度为约10%至约16%(重量/体积)的MSM接触，籍此抑制H1N1流感微生物活性。
文档编号C12G3/10GK102834520SQ201080060356
公开日2012年12月19日 申请日期2010年10月29日 优先权日2009年10月30日
发明者R·L·本杰明, J·瓦雷尔曼, A·L·凯勒 申请人:生物基因创新有限责任公司