用于改善肠道微生物群多样性的方法与流程

本发明涉及用于确定食物产品、餐食或饮食对受试者的肠道微生物群的影响的方法，该方法包括确定存在于食物产品、餐食或饮食中的不同类型多酚的总和。本发明还涉及用于评估食物产品、餐食或饮食对受试者的肠道微生物群的影响的膳食指数。

背景技术：

1、驻留在大肠中的微生物群落(肠道微生物组)的多样性和组成与其宿主的健康状态紧密相关(lynch&pedersen,2016,new england journal of medicine,375(24),2369-2379)。这种动态生态系统的组成部分地是由包括饮食在内的环境因素形成的(zhernakova等人,2016,science,352(6285),565-569；falony等人,2016,science,352(6285),560-564)。

2、在饮食中，一些组分(诸如多酚)被认为对肠道微生物组具有更大的影响(gibson,g.r.等人,2017.nature reviews gastroenterology&hepatology,14(8),第491-502页)。多酚是由植物产生的植物化学物质，以保护植物免受uv光和病原体的侵害。多酚有超过8000种不同的化合物，是已知对人类健康发挥有益作用的一大类化学物质(scalbert,a.等人,2002.biomedicine&pharmacotherapy,56(6),第276-282页)。

3、多酚对健康的部分有益作用是由肠道微生物组介导的(mompeo,o.等人,2020.nutrients,12(6),第1871页)。有几种机制起作用，包括：(1)促进有益细菌的生长；(2)改变肠道内腔环境；(3)对病原体产生抗菌作用；以及(4)在通过肠道屏障吸收之前被细菌代谢(van hul,m.和cani,p.d.,2019.current nutrition reports,8(4),第307-316页；ma,j.等人,2020.animal nutrition,6(4),第404-409页)。

4、尽管已经探讨了各个酚类化合物对肠道微生物组的影响，但它们在人类饮食中的多样性和普遍性意味着，它们从不作为单一实体被食用，而是以组合形式并且以不同的多样性水平被食用。多酚摄入的多样性对肠道微生物组的影响尚未得到探讨，因此无法全面了解多酚对肠道微生物组组成的作用。

技术实现思路

1、本发明人已经开发了评估食物产品、餐食或饮食中多酚的多样性以支持健康肠道微生物组的开发和/或维持的系统。

2、本发明人已经证明，该系统可用于开发新的指数，从而捕获食物产品、餐食或饮食中多酚的丰富度和/或多样性。此类指数可以反映食物产品、餐食或饮食在增强肠道微生物群多样性和有益类群的生长方面的潜力。该指数可用于调节食物产品、餐食或饮食，以确保多酚摄入的高度多样性。

3、在一个方面，本发明提供了用于确定食物产品、餐食或饮食对受试者的肠道微生物群的影响的方法，其中该方法包括确定存在于食物产品、餐食或饮食中的不同类型多酚的总和。

4、在一些实施方案中，该方法还包括确定存在于食物产品、餐食或饮食中的每种不同类型多酚的量。在一些实施方案中，该方法还包括确定存在于食物产品、餐食或饮食中的多酚的多样性。存在于食物产品、餐食或饮食中的多酚的多样性可以使用多酚多样性指数来确定。

5、存在于食物产品、餐食或饮食中的不同类型多酚的更大总和提供更多样的肠道微生物群。存在于食物产品、餐食或饮食中的多酚的更大多样性可提供更多样的肠道微生物群。更多样的肠道微生物群可具有：(i)较高数量的观察到的微生物类群；和/或(ii)较高的多样性指数，优选地其中该多样性指数是系统发育多样性指数，诸如faith pd指数，或香农指数(shannon index)。

6、不同类型的多酚可包括类黄酮、木酚素、茋类(stilbenes)和酚酸。不同类型的多酚可包括黄酮醇、黄烷酮、黄酮、黄烷-3-醇、花青素苷/花青素和异黄酮。不同类型的多酚可包括黄酮醇、黄烷酮、黄酮、儿茶素、茶黄素、茶红素、花青素苷/花青素和异黄酮。在一些实施方案中，不同类型的多酚包括：(-)-表儿茶素、(-)-表儿茶素3-没食子酸酯、(-)-表没食子儿茶素、(-)-表没食子儿茶素3-没食子酸酯、(+)-儿茶素、(+)-没食子儿茶素、芹菜素、花青素、黄豆苷原、花翠素、圣草酚、染料木素、黄豆黄素、橙皮素、异鼠李素、山柰酚、木犀草素、锦葵色素、杨梅素、柚皮素、花葵素、芍药素、矮牵牛花素、槲皮素、茶黄素、茶黄素-3-没食子酸酯、茶黄素-3,3'-二没食子酸酯、茶黄素-3'-没食子酸酯和总茶红素。在一些实施方案中，不同类型的多酚包括以下各项或由以下各项组成：(-)-表儿茶素、(-)-表儿茶素3-没食子酸酯、(-)-表没食子儿茶素、(-)-表没食子儿茶素3-没食子酸酯、(+)-儿茶素、(+)-没食子儿茶素、芹菜素、花青素、黄豆苷原、花翠素、圣草酚、染料木素、黄豆黄素、橙皮素、异鼠李素、山柰酚、木犀草素、锦葵色素、杨梅素、柚皮素、花葵素、芍药素、矮牵牛花素、槲皮素、茶黄素、茶黄素-3-没食子酸酯、茶黄素-3,3'-二没食子酸酯、茶黄素-3'-没食子酸酯、总茶红素、总花青素、总儿茶素、总黄烷-3-醇、总黄烷酮、总黄酮、总类黄酮、总黄酮醇和总异黄酮。

7、该方法还可以包括使用存在于食物产品、餐食或饮食中的不同类型多酚的总和来确定膳食指数。更高的膳食指数可提供更多样的肠道微生物群。在一些实施方案中，该膳食指数包括存在于食物产品、餐食或饮食中的不同类型多酚的总和或由其组成。在一些实施方案中，该方法包括使用存在于食物产品、餐食或饮食中的每种不同类型多酚的量和/或存在于食物产品、餐食或饮食中的不同类型多酚的化学结构的相似性来确定膳食指数。在一些实施方案中，该方法包括使用存在于食物产品、餐食或饮食中的多酚的多样性来确定膳食指数，任选地其中存在于食物产品、餐食或饮食中的多酚的多样性是使用多酚多样性指数来确定的。在一些实施方案中，该膳食指数包括多酚多样性指数或由多酚多样性指数组成。

8、在另一个方面，本发明提供了用于评估食物产品、餐食或饮食对受试者的肠道微生物群的影响的膳食指数。可使用本发明的方法来确定膳食指数。

9、在另一个方面，本发明提供了用于提供根据本发明的膳食指数的方法，其中该方法包括使用存在于食物产品、餐食或饮食中的不同类型多酚的总和来确定该膳食指数。

10、在另一个方面，本发明提供了用于调节食物产品、餐食或饮食的方法，其中该方法包括：

11、(a)使用根据本发明的方法确定食物产品、餐食或饮食对受试者的肠道微生物群的影响；以及

12、(b)调节食物产品、餐食或饮食，以提供对受试者的肠道微生物群多样性具有改善效果的经调节的食物产品、经调节的餐食或经调节的饮食。

13、与未经调节的食物产品、未经调节的餐食或未经调节的饮食相比，经调节的食物产品、经调节的餐食或经调节的饮食可提供更大量的不同类型多酚。

14、在另一个方面，本发明提供了用于维持或改善受试者的肠道微生物群多样性的方法，其中该方法包括：

15、(a)使用根据本发明的方法确定受试者的当前饮食对受试者的肠道微生物群的影响；以及

16、(b)调节受试者的当前饮食，以提供对受试者的肠道微生物群多样性具有改善效果的经调节的饮食。

17、在另一个方面，本发明提供了用于维持或改善受试者的肠道微生物群多样性的方法，其中该方法包括：

18、(a)确定受试者的当前饮食的根据本发明的膳食指数；以及

19、(b)调节受试者的当前饮食，以提供具有改善的膳食指数的经调节的饮食。

20、与受试者的当前饮食相比，经调节的饮食可提供更大量的不同类型多酚。在调节饮食后，受试者的肠道微生物群状态可能是健康的。经调节的饮食可提高有利的微生物类群的丰度和/或功能和/或可降低不利的微生物类群的丰度和/或功能。

21、在另一个方面，本发明提供了存在于食物产品、餐食或饮食中的不同类型多酚的总和用于评估食物产品、餐食或饮食对受试者的肠道微生物群的影响的用途。

22、在另一个方面，本发明提供了多酚多样性指数用于评估食物产品、餐食或饮食对受试者的肠道微生物群的影响的用途。

23、在另一个方面，本发明提供了根据本发明的膳食指数用于评估食物产品、餐食或饮食对受试者的肠道微生物群的影响的用途。

24、本发明的方法可以是计算机实现的方法。

25、在另一个方面，本发明提供了包括指令的计算机程序，当该程序由计算机执行时，该指令使计算机执行根据本发明的方法。

26、在另一个方面，本发明提供了包括指令的计算机程序，当该程序由计算机执行时，该指令使计算机根据存在于食物产品、餐食或饮食中的不同类型多酚来确定用于评估食物产品、餐食或饮食对受试者的肠道微生物群的影响的膳食指数。

27、在另一个方面，本发明提供了包括指令的计算机可读介质，该指令在由计算机执行时使该计算机执行根据本发明的方法。

28、在另一个方面，本发明提供了包括指令的计算机可读介质，该指令在由计算机执行时使该计算机根据存在于食物产品、餐食或饮食中的不同类型多酚来确定用于评估食物产品、餐食或饮食对受试者的肠道微生物群的影响的膳食指数。