一种用于富集乳酸利用菌的培养基的制作方法

文档序号:13519976阅读:654来源:国知局

本发明属于微生物应用技术领域,涉及一种改进培养乳酸利用菌技术,特别是涉及一种能够富集乳酸利用菌的培养基。



背景技术:

随着人们生活节奏的加快和社会老龄化的推进,越来越多的人肠胃处于亚健康状态,经常出现炎症性肠病(ibd)。炎症性肠病是一组复杂的非特异性肠道炎性疾病,包括溃疡性结肠炎(uc)和克罗恩病(cd)。通常人们认为,肠道菌群失调和功能紊乱是诱发溃疡性结肠炎常重要因素之一,因此肠道菌群的稳定和改善是一个亟需解决的问题。

乳酸菌是一类数量庞大的肠道菌,包括乳酸杆菌、双歧杆菌、肠球菌等,通常被视为益生菌的主要群体,也是目前市场上供应主要的益生菌。这类细菌可以利用六碳糖而产生乳酸,会增加肠道乳酸浓度。然而,乳酸人体具有一定毒性,如果在肠道内积累,容易引起机体中毒。研究发现,只有少量的乳酸被人肠道吸收和利用,并且人粪便中乳酸含量又极少,说明乳酸可作为一种代谢中间物被利用,而不是以代谢终产物的形式排出体外。之所以乳酸不会在肠道内积累,就是因为肠道内存在大量乳酸利用菌。这类菌群以乳酸为底物,降低了乳酸浓度,防止乳酸在肠道内积累,并且将其转化为益生物质——短链脂肪酸。乳酸利用菌是肠道菌一类核心细菌,种类比较繁多,目前已发现主要有埃氏巨型球菌megasphaera、韦永氏球菌veillonella、月形单胞菌selenomonas和厌氧弧菌anaerovibrio等,并且在其他高等哺乳动物肠道内均也发现,说明了乳酸利用菌物种多样性和功能保守性。乳酸利用菌高效地将乳酸菌产生的乳酸及时地利用和转化为其他物质,因此乳酸在健康人粪便中浓度极低,几乎检测不到。乳酸利用菌利用乳酸,降低乳酸浓度,与乳酸产生菌存在着喂养关系,共同来维持肠道乳酸平衡。在某些病理条件下,在腹泻病人粪便中乳酸含量增高,浓度可达20mmol/g,乳酸菌群耐受性强,乳酸的产生受到影响较小,而乳酸利用菌群容易紊乱,容易导致乳酸积累,乳酸积累又进一步地加重恶化肠炎,并且可能诱发其他疾病。目前,市场上有许多乳酸菌等益生菌,在腹泻情况下,单纯地补充乳酸菌可能并不理想,反而积累过量乳酸,加重病人的病情。因此,乳酸利用菌是一种潜在的益生菌,可与目前广泛使用的乳酸菌组合使用,一起调控和改善宿主的后肠环境,但目前未引起人们的广泛重视,尚未有乳酸利用菌产品开发和应用。乳酸利用菌在人肠道内含量低(<1.7%),并不能达到改善肠炎的目的,也尚未有富集培养乳酸利用菌的报道。我们使用厌氧培养方法,利用乳酸选择性培养基,首次成功富集培养出乳酸利用菌群,经检测乳酸利用菌的含量达到78%,其中巨型球菌(megaspheaer)高达67%左右(未处理前的巨型球菌在粪便原样中所占比例不足2%)。经过使用多个样本实验,发现富集后菌群可以体外消耗大量乳酸,并产生有益短链脂肪酸。乳酸利用菌有效地改善小鼠葡聚糖硫酸钠盐诱导的肠炎,并且改善了肠道菌群。



技术实现要素:

为了解决现有技术中乳酸利用菌富集的难题,本发明公开了一种富集乳酸利用菌的培养基,可以将富集乳酸利用菌的含量提高至1.5x109。富集的乳酸利用菌体外高效地利用乳酸,并且体内有效地改善肠炎病症。

本发明的技术方案是这样实现的:

本发明公开了一种用于富集乳酸利用菌的培养基,含有碳源、氮源、乳酸利用菌的促进剂、无机盐和维生素;所述碳源为碳酸氢钠、半胱氨酸,所述氮源为胰蛋白胨和酵母浸粉、乳酸利用菌的促进剂为乳酸和抗生素(链霉素和卡那霉素),所述无机盐为碳酸氢钠、氯化钙、磷酸二氢钾、氯化钠、七水硫酸镁、磷酸氢二钾,所述维生素为氯化血红素、生物素、维生素b12、对氨基苯甲酸、叶酸、维生素b6。

作为一种优选实施方式,所述1(g/100ml)培养基中是由如下重量份的原料制备而成:

乳酸1g

胰蛋白胨0.8-1.2g

酵母浸粉0.2-0.3g

碳酸氢钠0.3-0.5g

半胱氨酸0.8-1.2g

磷酸氢二钾0.04-0.05g

磷酸二氢钾0.04-0.05g

氯化钠0.08-0.10g

七水硫酸镁0.08-0.10g

氯化钙0.08-0.10g

氯化血红素1μg

生物素1μg

维生素b121μg

对氨基苯甲酸1μg

叶酸1μg

维生素b61μg

链霉素4.8-5.2mg

卡那霉素1.8-2.2mg。

作为一种更有配比,所述1(g/100ml)培养基中是由如下重量份的原料制备而成的:

乳酸1g

胰蛋白胨1g

酵母浸粉0.25g

碳酸氢钠0.4g

半胱氨酸1g

磷酸氢二钾0.045g

磷酸二氢钾0.045g

氯化钠0.09g

七水硫酸镁0.09g

氯化钙0.09g

氯化血红素1μg

生物素1μg

维生素b121μg

对氨基苯甲酸1μg

叶酸1μg

维生素b61μg

链霉素4.8-5.2mg

卡那霉素1.8-2.2mg。

本发明还公开了利用上述培养基培养乳酸菌落群的方法,是通过如下步骤实现的:

(1)取健康人的新鲜粪便样品,在通入co2气流条件下,用磷酸盐缓冲液稀释,之后用3层纱布过滤,滤去粪便中固体残渣,得到滤液;

(2)取滤液接种到上述的培养基中,于37℃的恒温培养箱中静置培养16h,得到肠道混合菌接种液;

(3)将肠道混合菌接种液按照2.5%的比例接种上述的培养基中进行传代培养:首先,建立一个乳酸浓度梯度驯化乳酸利用菌,即用含0.25%、0.50%、0.75%、1%的乳酸培养基分别传代2次,得到较稳定的乳酸利用菌菌群,然后继续用含1%乳酸培养基传代2次,获得更稳定的乳酸利用菌菌群;即每日传代1次,连续传代10天,以得到稳定的的乳酸利用菌菌群,用紫外分光光度计在λ=580nm处,测得乳酸利用菌的浓度为1od。

作为一种优选实施方式,步骤(1)中样品与磷酸盐缓冲液的质量体积比为0.08-0.12g/ml;步骤(2)中滤液与培养基的体积比1:(6-8)。更优的,步骤(1)中样品与磷酸盐缓冲液的质量体积比为0.1g/ml,步骤(2)中滤液与培养基的体积比1:7。

本发明还公开了所述的乳酸利用菌菌群在改善肠炎中的应用。具体的应用的方法如下:

(1)选取健康的c57/bl6小鼠,随机分成对照组、3%葡聚糖硫酸钠盐组,3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌1组,3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌2四组;

(2)将葡聚糖硫酸钠盐粉末溶于水中,得到0.03g/ml的葡聚糖硫酸钠盐溶液,给予3%葡聚糖硫酸钠盐组,3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌1组,3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌2三组中的每只小鼠饮用6-8ml/d葡聚糖硫酸钠盐溶液,每天配置新的葡聚糖硫酸钠盐溶液;

(3)离心上述培养基,得到沉淀和上清液乳酸利用菌混合液,给予3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌1组和3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌2组中的每只小鼠10ml乳酸利用菌混合液;将沉淀用1x磷酸缓冲盐溶液清洗两遍后与1ml1x磷酸缓冲盐溶液混匀,再与步骤(2)得到的葡聚糖硫酸钠盐溶液混合均匀;

给予对照组中的每只小鼠等体积的自来水和1x磷酸缓冲盐溶液

(4)实验周期为第0-6天,每天记录小鼠的体重,观察小鼠的边学情况,对小鼠排泄物粪便的形状按照常见的评分规则评分;第6天晚上开始给小鼠禁食(>16h),第7天解剖小鼠并测量结肠长度;

其中,每天给予对照组、3%葡聚糖硫酸钠盐组、3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌1组、3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌2组中的小鼠12h光和12h黑暗。

如果小鼠需要饮用需要葡聚糖硫酸钠盐和乳酸利用菌混合液两种溶液时,先将葡聚糖硫酸钠盐和乳酸利用菌混合液混合,再将两者混合液饲喂给小鼠。与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:

(1)首次开发利用梯度乳酸驯化乳酸利用菌,用抗生素抑制其他肠道杂菌;

(2)利用乳酸作为唯一碳源培养基富集培养乳酸利用菌,获得稳定的乳酸利用菌群,选择了一定浓度的链霉素和卡那霉素作为杂菌生长抑制剂,抑制和减少杂菌的生长,以便获得高纯的乳酸利用菌群;

(3)乳酸利用菌群体外能够有效地消耗乳酸,体内有效地缓解了肠炎的症状,并在一定程度上可以有效治疗肠炎。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1乳酸利用菌的代谢乳酸特征,(a)乳酸利用菌群与初期菌群在含乳酸培养基中生长;(b)乳酸利用菌群与初期菌群在选择性培养基中ph变化;(c)乳酸利用菌群消耗乳酸情况。

图2乳酸利用菌代谢乳酸和葡萄糖特征,(a)乳酸利用菌群与初期菌群在含乳酸和葡萄糖培养基中生长情况;(b)对应的ph变化;(c)乳酸利用菌群与初期菌群利用乳酸情况;(d)乳酸利用菌群与初期菌群利用葡萄糖。

图3选择性乳酸利用菌培养基对乳酸利用菌丰富度的影响。

图4乳酸利用菌改善葡聚糖硫酸钠盐诱导的小鼠肠炎症状。(a)小鼠体重变化;(b)小鼠粪便粘稠度;(c)小鼠便血程度;(d)疾病活动指数。

图5乳酸利用菌对葡聚糖硫酸钠盐诱导的小鼠肠炎结肠长度和宽度的影响。

图6乳酸利用菌对葡聚糖硫酸钠盐诱导的小鼠肠炎肠道菌群的影响。(a)菌群物种的相对丰富度,乳酸利用菌改善了葡聚糖硫酸钠盐导致的小鼠肠道菌群紊乱;(b)otus韦恩图;(c)物种丰度聚类热图;(d)样品主成分分析图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种用于富集乳酸利用菌的培养基,所述1(g/100ml)培养基中是由如下重量份的原料制备而成的:

乳酸1g

胰蛋白胨1g

酵母浸粉0.25g

碳酸氢钠0.4g

半胱氨酸1g

磷酸氢二钾0.045g

磷酸二氢钾0.045g

氯化钠0.09g

七水硫酸镁0.09g

氯化钙0.09g

氯化血红素1μg

生物素1μg

维生素b121μg

对氨基苯甲酸1μg

叶酸1μg

维生素b61μg

链霉素5.1mg

卡那霉素1.9mg。

利用上述培养基培养乳酸菌落群的方法,是通过如下步骤实现的:

(1)取健康人的新鲜粪便样品,在通入co2气流条件下,用磷酸盐缓冲液稀释,之后用3层纱布过滤,滤去粪便中的固体残渣,得到滤液,其中,样品与磷酸盐缓冲液的质量体积比为0.10g/ml;

(2)取滤液接种到上述的培养基中,于37℃的恒温培养箱中静置培养16h,得到肠道混合菌接种液,其中,滤液与培养基的体积比1:7;

(3)将肠道混合菌接种液按照2.5%的比例接种到上述的培养基中进行传代培养:首先,建立一个乳酸浓度梯度驯化乳酸利用菌,即用含0.25%、0.50%、0.75%、1%的乳酸培养基分别传代2次,得到较稳定的乳酸利用菌菌群,然后继续用含1%乳酸培养基传代2次,获得更稳定的乳酸利用菌菌群;即每日传代1次,连续传代10天,以得到稳定的的乳酸利用菌菌群,用紫外分光光度计在λ=580nm处,测得乳酸利用菌的浓度为1od。

上述的乳酸利用菌菌群可以改善肠炎中的应用,具体的应用的方法如下:

(1)选取健康的c57/bl6小鼠32只,随机分成对照组、3%葡聚糖硫酸钠盐组,3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌1组,3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌2四组,每组分8只;

(2)将葡聚糖硫酸钠盐粉末溶于水中,得到0.03g/ml的葡聚糖硫酸钠盐溶液,给予3%葡聚糖硫酸钠盐组,3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌1组,3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌2三组中的每只小鼠饮用6ml/d葡聚糖硫酸钠盐溶液,每天配置新的葡聚糖硫酸钠盐溶液;

(3)离心上述培养基,得到沉淀和上清液乳酸利用菌混合液乳酸利用菌,给予3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌1组和3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌2中的每只小鼠10ml乳酸利用菌混合液;将沉淀用1x磷酸缓冲盐溶液清洗两遍后与1ml1x磷酸缓冲盐溶液混匀,再与步骤(2)得到的葡聚糖硫酸钠盐溶液混合均匀;

给予对照组中的每只小鼠等体积的自来水和1x磷酸缓冲盐溶液;

(4)实验周期为第0-6天,每天记录小鼠的体重,观察小鼠的边学情况,对小鼠排泄物粪便的形状按照常见的评分规则评分;第6天晚上开始给小鼠禁食(>16h),第7天解剖小鼠并测量结肠长度;

其中,每天给予对照组、3%葡聚糖硫酸钠盐组、3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌1组、3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌2组四组中的小鼠12h光和12h黑暗。

如果小鼠需要饮用葡聚糖硫酸钠盐和乳酸利用菌混合液两种溶液时,先将葡聚糖硫酸钠盐和乳酸利用菌混合液混合,再将两者混合液饲喂给小鼠。

乳酸利用菌的代谢特征评价

1.乳酸利用菌的代谢乳酸特征

上述(实施例1中的培养基)经过选择性乳酸利用菌培养基培养一代得到的菌群称为初期菌群。经过选择性乳酸利用菌培养基培养10代得到的稳定菌群成为乳酸利用菌。为了解这两种菌群利用乳酸的情况,在乳酸浓度为1%的选择性乳酸利用菌培养基中进行发酵实验。将这两种菌群分别接种液按照2.5%的比例接种到培养基中进行培养。分别测定0h,3h,6h,9h,12h,24h,36h的od,ph,乳酸浓度,结果如图1所示。

由图1可得:初期菌群指第一代培养得到的不稳定混合菌;乳酸利用菌群指10代培养之后得到的菌群稳定的混合菌。

a图:横坐标代表测定时间,纵坐标代表od。在6h之后乳酸利用菌组的od上升显著增快,而初期菌群组上升缓慢,所以乳酸利用菌组的od明显高于初期菌群组。说明乳酸利用菌利用乳酸比初期菌群更具优势。b图:横坐标代表测定时间,纵坐标代表ph值。总体上初期菌群组ph值相对稳定,乳酸利用菌导致培养基的ph增高,即乳酸利用菌代谢乳酸,降低了培养基的酸性。c图:横坐标代表测定时间,纵坐标代表培养基中对应时间的剩余乳酸浓度。根据数据显示,乳酸浓度显著下降,说明乳酸利用菌明显消耗了乳酸。以上三个结果说明乳酸利用菌的代谢特征是以代谢乳酸为主。

2.乳酸利用菌代谢乳酸和葡萄糖特征

按上述(实施例1中的培养基)经过选择性乳酸利用菌培养基培养一代得到的菌群称为初期菌群。经过选择性乳酸利用菌培养基培养10代得到的稳定菌群成为乳酸利用菌。ycfa培养基中同时加入0.8%葡萄糖和1%乳酸,将这两种菌群分别接种液按照2.5%的比例接种到培养基中进行培养。分别测定0h,3h,6h,9h,12h,24h,36h的od,ph,乳酸和葡萄糖浓度。结果如图2所示。

由图2可得乳酸利用菌的代谢即可代谢葡萄糖又可代谢乳酸。另一方面,乳酸利用菌的代谢比较稳定、高效,这也是我们选择乳酸利用菌而不是初期菌群的原因之一。

a图:横坐标代表测定时间,纵坐标代表od。在3h之后乳酸利用菌组的od上升显著增快,而初期菌群组上升缓慢,所以乳酸利用菌的od明显高于初期菌群。说明乳酸利用菌利用葡萄藤和乳酸比初期菌群更具优势。b图:横坐标代表测定时间,纵坐标代表ph值。初期菌群组ph值在一段时间内(0h~12h)相对稳定,12h后ph值很快下降。乳酸利用菌组ph值在一段时间内(0h~9h)也相对稳定,之后ph值很快下降又回升。说明二者都消耗葡萄糖和乳酸但是乳酸利用菌更具显著性。c图:横坐标代表测定时间,纵坐标代表培养基中对应时间的剩余乳酸浓度。乳酸浓度显著下降,说明乳酸利用菌明显消耗了乳酸。d图:横坐标代表测定时间,纵坐标代表培养基中对应时间的剩余葡萄糖浓度。很明显,相比与初期菌群组,乳酸利用菌组在每个时间点中测定的培养基中剩余的葡萄糖都低于初期菌群的葡萄糖浓度,而且乳酸利用菌一组中葡萄糖浓度下降很快。进一步说明乳酸利用菌利用葡萄糖更显著。

3.选择性乳酸利用菌培养基对乳酸利用菌丰富度的影响的结果如图3所示:图3中的横坐标代表测定的样本名称,粪便原样是指原始的新鲜粪便,初期菌群指第一代培养得到的不稳定混合菌,纵坐标代表菌群的相对丰富度,以百分比表示。粪便原样中dialister(拟杆菌)居多,约占总体38%。pseudobutyrivibrio(假丁酸孤菌属)次之,约20%。经选择性乳酸利用菌培养基培养之后获得的乳酸利用菌群中megsphaera(巨球菌)占主要优势,约67%。使粪便原样中的菌群发生明显改变。

4.乳酸利用菌对葡聚糖硫酸钠盐诱导的小鼠肠炎症状影响的结果如图4所示。

a图:横坐标代表测量时间,纵坐标代表体重(以克描述)。对照组中小鼠的体重基本趋于稳定状态。3%葡聚糖硫酸钠盐组中的小鼠体重下降快又明显。3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌1组,小鼠体重下降缓慢。3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌2组中小鼠体重与3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌1组中小鼠体重变化同。反应了乳酸利用菌在一定程度上缓解了葡聚糖硫酸钠盐刺激小鼠体重下降的损害。

b图:横坐标代表测量时间,纵坐标代表粪便粘稠度得分。粪便粘稠度得分愈高,小鼠粪便愈粘稠,葡聚糖硫酸钠盐对小鼠的刺激越大。对照组中小鼠的粪便粘稠度正常。3%葡聚糖硫酸钠盐组中的小鼠辨粘稠度明显增高。3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌1组与3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌2组中小鼠粪便粘稠度得分介于对照组和3%葡聚糖硫酸钠盐组之间。反应了乳酸利用菌在一定程度上缓解了葡聚糖硫酸钠盐刺激小鼠粪便粘稠度的恶化。

c图:横坐标代表测量时间,纵坐标代表小鼠便血评分结果。便血评分结果愈高,小鼠便血愈严重,葡聚糖硫酸钠盐对小鼠的损伤越大。理解同b图一样。对照组中小鼠无便血现象。3%葡聚糖硫酸钠盐组中的小鼠便血严重。3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌1组与3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌2组中小鼠便血得分介于对照组和3%葡聚糖硫酸钠盐组之间。反应了乳酸利用菌在一定程度上缓解了葡聚糖硫酸钠盐对小鼠肠道的刺激。

d图:横坐标代表测量时间,纵坐标代表疾病活动指数。疾病活动指数结果愈高,小鼠患病愈严重,葡聚糖硫酸钠盐对小鼠的损伤越大。对照组的疾病活动指数基本为0.3%葡聚糖硫酸钠盐组疾病活动指数最高,说明小鼠患病严重。3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌1组与3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌2组中小鼠疾病指数介于对照组和3%葡聚糖硫酸钠盐组之间,反应了乳酸利用菌在一定程度上缓解了葡聚糖硫酸钠盐对小鼠的损害。以上结果说明乳酸利用菌在一定程度上缓解了葡聚糖磷酸钠盐诱导的小鼠炎症病理表现。

5.乳酸利用菌对葡聚糖硫酸钠盐诱导的小鼠肠炎结肠长度和宽度影响的结果如图5所示。

a图:横坐标代表实验组名称,纵坐标代表小鼠结肠长度。与对照组相比,葡聚糖硫酸钠盐组和葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌1组的小鼠结肠长度都变短。但是葡聚糖硫酸钠盐组更明显。葡聚糖硫酸钠盐组和葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌1组相比,葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌1组的结肠长度更接近对照组。此结果进一步反应乳酸利用菌缓解葡聚糖硫酸钠盐对小鼠的损害作用。

b图:横坐标代表实验组名称,纵坐标代表小鼠结肠宽度。与对照组比较,3%葡聚糖磷酸钠盐组结肠明显变宽增厚,3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌1组的结肠也变宽。但3%葡聚糖硫酸钠盐组和3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌1组比较,前者结肠变宽更明显。所以乳酸利用菌可以缓解葡聚糖硫酸钠盐对小鼠结肠的不良刺激。

c图:横坐标代表实验组名称,纵坐标代表小鼠结肠宽度/长度。同b图理解。与对照组比较,3%葡聚糖硫酸钠盐组和3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌1组的小鼠结肠宽度/长度值都增高,但是3%葡聚糖硫酸钠盐组更明显。3%葡聚糖硫酸钠盐组和3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌1组相比,3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌1组的比值更接近对照组。此结果更进一步反应乳酸利用菌缓解葡聚糖硫酸钠盐对小鼠的损害作用。

6.乳酸利用菌对葡聚糖硫酸钠盐诱导的小鼠肠炎肠道菌群影响的结果如图6所示。

a图:横坐标代表测定的样本名称,纵坐标代表菌群的相对丰富度,others表示图中这10个门之外的其他所有门的相对丰度之和。以百分比表示。对照组中lactobacillus(乳酸杆菌)占10%左右,lachnospiraceae(毛螺菌科)约占8%和bacteroides(拟杆菌)约占5%,ruminococcaceae(瘤胃球菌)仅占2%左右。3%葡聚糖硫酸钠盐组中ruminococcaceae(瘤胃球菌)约10%和bacteroides(拟杆菌)9%。说明葡聚糖硫酸钠盐破环了小鼠正常的肠道菌群。3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌1组中相比于3%葡聚糖硫酸钠盐组发生了显著改变。eschercha-shigella(埃希氏-志贺氏菌)占有明显优势,约占总体菌群的9%,而ruminococcaceae(瘤胃球菌)约3%和bacteroides(拟杆菌)2%,所占比例则明显下降。乳酸利用菌1改善了葡聚糖硫酸钠盐导致的小鼠肠道菌群紊乱,其中以eschercha-shigella(埃希氏-志贺氏菌)发挥作用显著。

b图:韦恩图。图中每个圈代表一个(组)样品,圈和圈重叠部分的数字代表样本(组)之间共有的otus个数,没有重叠部分的数字代表样本(组)的特有otus个数。结果显示乳酸利用菌降低了otus,使小鼠紊乱的菌群向益生菌的方向发展。

c图:物种丰度聚类热图。根据其在每个样品中的丰度信息,从物种和样品两个层面进行聚类,绘制成热图,便于发现哪些物种在哪些样品中聚集较多或含量较低。横向为物种注释信息,纵向为样品信息,图中左侧的聚类树为物种聚类树;上方的聚类树为样品组间的聚类树;中间热图对应的值为每一行物种相对丰度经过标准化处理后得到的z值,即一个样品在某个分类上的z值为样品在该分类上的相对丰度和所有样品在该分类的平均相对丰度的差除以所有样品在该分类上的标准差所得到的值。从结果进一步显示乳酸利用菌改善了葡聚糖硫酸钠盐导致的小鼠肠道菌群紊乱且eschercha-shigella(埃希氏-志贺氏菌)发挥了很大的作用。

d图:横坐标表示第一主成分,百分比则表示第一主成分对样品差异的贡献值;纵坐标表示第二主成分,百分比表示第二主成分对样品差异的贡献值;图中的每个点表示一个样品,同一个组的样品使用同一种颜色表示;在有聚类圈的pca图中,以分组信息添加聚类圈。

如果样品的群落组成越相似,则它们在pca图中的距离越接近。以对照组为参考点,3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌1组相对于3%葡聚糖硫酸钠盐组更接近对照组,所以3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌1组和对照组的群落组成更相似,更加验证以上结果,乳酸利用菌1在缓解葡聚糖硫酸钠盐诱导的小鼠肠炎发挥了很大的作用。

实施例2

一种用于富集乳酸利用菌的培养基,所述1(g/100ml)培养基中是由如下重量份的原料制备而成的:

乳酸1g

胰蛋白胨1.2g

酵母浸粉0.2g

碳酸氢钠0.5g

半胱氨酸0.8g

磷酸氢二钾0.05g

磷酸二氢钾0.04g

氯化钠0.10g

七水硫酸镁0.08g

氯化钙0.10g

氯化血红素1μg

生物素1μg

维生素b121μg

对氨基苯甲酸1μg

叶酸1μg

维生素b61μg

链霉素4.9mg

卡那霉素2.1mg。

利用上述培养基培养乳酸菌落群的方法,是通过如下步骤实现的:

(1)取健康人的新鲜粪便样品,在通入co2气流条件下,用磷酸盐缓冲液稀释,之后用3层纱布过滤,滤去粪便中的固体残渣,得到滤液,其中,样品与磷酸盐缓冲液的质量体积比为0.08g/ml;

(2)取滤液接种到上述的培养基中,于37℃的恒温培养箱中静置培养16h,得到肠道混合菌接种液,其中,滤液与培养基的体积比1:6;

(3)将肠道混合菌接种液按照2.5%的比例接种到上述的培养基中进行传代培养:首先,建立一个乳酸浓度梯度驯化乳酸利用菌,即用含0.25%、0.50%、0.75%、1%的乳酸培养基分别传代2次,得到较稳定的乳酸利用菌菌群,然后继续用含1%乳酸培养基传代2次,获得更稳定的乳酸利用菌菌群;即每日传代1次,连续传代10天,以得到稳定的的乳酸利用菌菌群,用紫外分光光度计在λ=580nm处,测得乳酸利用菌的浓度为1od。

上述的乳酸利用菌菌群可以改善肠炎中的应用,具体的应用的方法如下:

(1)选取健康的c57/bl6小鼠32只,随机分成对照组、3%葡聚糖硫酸钠盐组,3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌1组,3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌2四组,每组分8只;

(2)将葡聚糖硫酸钠盐粉末溶于水中,得到0.03g/ml的葡聚糖硫酸钠盐溶液,给予3%葡聚糖硫酸钠盐组,3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌1组,3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌2三组中的每只小鼠饮用6ml/d葡聚糖硫酸钠盐溶液,每天配置新的葡聚糖硫酸钠盐溶液;

(3)离心上述培养基,得到沉淀和上清液乳酸利用菌混合液,给予3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌1组和3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌2中的每只小鼠10ml乳酸利用菌混合液;将沉淀用1x磷酸缓冲盐溶液清洗两遍后与1ml1x磷酸缓冲盐溶液混匀,再与步骤(2)得到的葡聚糖硫酸钠盐溶液混合均匀;

给予对照组中的每只小鼠等体积的自来水和1x磷酸缓冲盐溶液;

(4)实验周期为第0-6天,每天记录小鼠的体重,观察小鼠的边学情况,对小鼠排泄物粪便的形状按照常见的评分规则评分;第6天晚上开始给小鼠禁食(>16h),第7天解剖小鼠并测量结肠长度;

其中,每天给予对照组、3%葡聚糖硫酸钠盐组、3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌1组、3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌2组四组中的小鼠12h光和12h黑暗。

如果小鼠需要饮用葡聚糖硫酸钠盐和乳酸利用菌混合液两种溶液时,先将葡聚糖硫酸钠盐和乳酸利用菌混合液混合,再将两者混合液饲喂给小鼠。

实施例3

一种用于富集乳酸利用菌的培养基,所述1(g/100ml)培养基中是由如下重量份的原料制备而成的:

乳酸1g

胰蛋白胨0.8g

酵母浸粉0.3g

碳酸氢钠0.3g

半胱氨酸1.2g

磷酸氢二钾0.04g

磷酸二氢钾0.05g

氯化钠0.08g

七水硫酸镁0.10g

氯化钙0.08g

氯化血红素1μg

生物素1μg

维生素b121μg

对氨基苯甲酸1μg

叶酸1μg

维生素b61μg

链霉素5mg

卡那霉素2mg。

利用上述培养基培养乳酸菌落群的方法,是通过如下步骤实现的:

(1)取健康人的新鲜粪便样品,在通入co2气流条件下,用磷酸盐缓冲液稀释,之后用3层纱布过滤,滤去粪便中的固体残渣,得到滤液,其中,样品与磷酸盐缓冲液的质量体积比为0.12g/ml;

(2)取滤液接种到上述的培养基中,于37℃的恒温培养箱中静置培养16h,得到肠道混合菌接种液,其中,滤液与培养基的体积比1:8;

(3)将肠道混合菌接种液按照2.5%的比例接种到上述的培养基中进行传代培养:首先,建立一个乳酸浓度梯度驯化乳酸利用菌,即用含0.25%、0.50%、0.75%、1%的乳酸培养基分别传代2次,得到较稳定的乳酸利用菌菌群,然后继续用含1%乳酸培养基传代2次,获得更稳定的乳酸利用菌菌群;即每日传代1次,连续传代10天,以得到稳定的的乳酸利用菌菌群,用紫外分光光度计在λ=580nm处,测得乳酸利用菌的浓度为1od。

上述的乳酸利用菌菌群可以改善肠炎中的应用,具体的应用的方法如下:

(1)选取健康的c57/bl6小鼠32只,随机分成对照组、3%葡聚糖硫酸钠盐组,3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌1组,3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌2四组,每组分8只;

(2)将葡聚糖硫酸钠盐粉末溶于水中,得到0.03g/ml的葡聚糖硫酸钠盐溶液,给予3%葡聚糖硫酸钠盐组,3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌1组,3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌2三组中的每只小鼠饮用6ml/d葡聚糖硫酸钠盐溶液,每天配置新的葡聚糖硫酸钠盐溶液;

(3)离心上述培养基,得到沉淀和上清液乳酸利用菌混合液,给予3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌1组和3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌2中的每只小鼠10ml乳酸利用菌混合液;将沉淀用1x磷酸缓冲盐溶液清洗两遍后与1ml1x磷酸缓冲盐溶液混匀,再与步骤(2)得到的葡聚糖硫酸钠盐溶液混合均匀;给予对照组中的每只小鼠等体积的自来水和1x磷酸缓冲盐溶液;

(4)实验周期为第0-6天,每天记录小鼠的体重,观察小鼠的边学情况,对小鼠排泄物粪便的形状按照常见的评分规则评分;第6天晚上开始给小鼠禁食(>16h),第7天解剖小鼠并测量结肠长度;

其中,每天给予对照组、3%葡聚糖硫酸钠盐组、3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌1组、3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌2四组中的小鼠12h光和12h黑暗。

如果小鼠需要饮用聚糖硫酸钠盐和乳酸利用菌混合液两种溶液时,先将葡聚糖硫酸钠盐和乳酸利用菌混合液混合,再将两者混合液饲喂给小鼠。

实施例4

一种用于富集乳酸利用菌的培养基,所述1(g/100ml)培养基中是由如下重量份的原料制备而成的:

乳酸1g

胰蛋白胨1.1g

酵母浸粉0.22g

碳酸氢钠0.46g

半胱氨酸1.1g

磷酸氢二钾0.042g

磷酸二氢钾0.052g

氯化钠0.09g

七水硫酸镁0.095g

氯化钙0.085g

氯化血红素1μg

生物素1μg

维生素b121μg

对氨基苯甲酸1μg

叶酸1μg

维生素b61μg

链霉素5.2mg

卡那霉素1.8mg。

利用上述培养基培养乳酸菌落群的方法,是通过如下步骤实现的:

(1)取健康人的新鲜粪便样品,在通入co2气流条件下,用磷酸盐缓冲液稀释,之后用3层纱布过滤,滤去粪便中的固体残渣,得到滤液,其中,样品与磷酸盐缓冲液的质量体积比为0.09g/ml;

(2)取滤液接种到上述的培养基中,于37℃的恒温培养箱中静置培养16h,得到肠道混合菌接种液,其中,滤液与培养基的体积比1:7;

(3)将肠道混合菌接种液按照2.5%的比例接种到上述的培养基中进行传代培养:首先,建立一个乳酸浓度梯度驯化乳酸利用菌,即用含0.25%、0.50%、0.75%、1%的乳酸培养基分别传代2次,得到较稳定的乳酸利用菌菌群,然后继续用含1%乳酸培养基传代2次,获得更稳定的乳酸利用菌菌群;即每日传代1次,连续传代10天,以得到稳定的的乳酸利用菌菌群,用紫外分光光度计在λ=580nm处,测得乳酸利用菌的浓度为1od。

上述的乳酸利用菌菌群可以改善肠炎中的应用。具体的应用的方法如下:

(1)选取健康的c57/bl6小鼠32只,随机分成对照组、3%葡聚糖硫酸钠盐组,3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌1组,3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌2四组,每组分8只;

(2)将葡聚糖硫酸钠盐粉末溶于水中,得到0.03g/ml的葡聚糖硫酸钠盐溶液,给予3%葡聚糖硫酸钠盐组,3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌1组,3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌2三组中的每只小鼠饮用6ml/d葡聚糖硫酸钠盐溶液,每天配置新的葡聚糖硫酸钠盐溶液;

(3)离心上述培养基,得到沉淀和上清液乳酸利用菌混合液,给予3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌1组和3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌2中的每只小鼠10ml乳酸利用菌混合液;将沉淀用1x磷酸缓冲盐溶液清洗两遍后与1ml1x磷酸缓冲盐溶液混匀,再与步骤(2)得到的葡聚糖硫酸钠盐溶液混合均匀;给予对照组中的每只小鼠等体积的自来水和1x磷酸缓冲盐溶液;

(4)实验周期为第0-6天,每天记录小鼠的体重,观察小鼠的边学情况,对小鼠排泄物粪便的形状按照常见的评分规则评分;第6天晚上开始给小鼠禁食(>16h),第7天解剖小鼠并测量结肠长度;

其中,每天给予对照组、3%葡聚糖硫酸钠盐组、3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌1组、3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌2四组中的小鼠12h光和12h黑暗。

如果小鼠需要饮用葡聚糖硫酸钠盐和乳酸利用菌混合液两种溶液时,先将葡聚糖硫酸钠盐和乳酸利用菌混合液混合,再将两者混合液饲喂给小鼠。

实施例5

一种用于富集乳酸利用菌的培养基,所述1(g/100ml)培养基中是由如下重量份的原料制备而成的:

乳酸1g

胰蛋白胨0.9g

酵母浸粉0.28g

碳酸氢钠0.35g

半胱氨酸1.1g

磷酸氢二钾0.042g

磷酸二氢钾0.048g

氯化钠0.085g

七水硫酸镁0.095g

氯化钙0.085g

氯化血红素1μg

生物素1μg

维生素b121μg

对氨基苯甲酸1μg

叶酸1μg

维生素b61μg

链霉素4.8mg

卡那霉素2.2mg。

利用上述培养基培养乳酸菌落群的方法,是通过如下步骤实现的:

(1)取健康人的新鲜粪便样品,在通入co2气流条件下,用磷酸盐缓冲液稀释,之后用3层纱布过滤,滤去粪便中的固体残渣,得到滤液,其中,样品与磷酸盐缓冲液的质量体积比为0.11g/ml;

(2)取滤液接种到上述的培养基中,于37℃的恒温培养箱中静置培养16h,得到肠道混合菌接种液,其中,滤液与培养基的体积比2:13;

(3)将肠道混合菌接种液按照2.5%的比例接种到上述的培养基中进行传代培养:首先,建立一个乳酸浓度梯度驯化乳酸利用菌,即用含0.25%、0.50%、0.75%、1%的乳酸培养基分别传代2次,得到较稳定的乳酸利用菌菌群,然后继续用含1%乳酸培养基传代2次,获得更稳定的乳酸利用菌菌群;即每日传代1次,连续传代10天,以得到稳定的的乳酸利用菌菌群,用紫外分光光度计在λ=580nm处,测得乳酸利用菌的浓度为1od。

上述的乳酸利用菌菌群可以改善肠炎中的应用,具体的应用的方法如下:

(1)选取健康的c57/bl6小鼠32只,随机分成对照组、3%葡聚糖硫酸钠盐组,3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌1组,3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌2四组,每组分8只;

(2)将葡聚糖硫酸钠盐粉末溶于水中,得到0.03g/ml的葡聚糖硫酸钠盐溶液,给予3%葡聚糖硫酸钠盐组,3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌1组,3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌2三组中的每只小鼠饮用6ml/d葡聚糖硫酸钠盐溶液,每天配置新的葡聚糖硫酸钠盐溶液;

(3)离心上述培养基,得到沉淀和上清液乳酸利用菌混合液,给予3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌1组和3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌2中的每只小鼠10ml乳酸利用菌混合液;将沉淀用1x磷酸缓冲盐溶液清洗两遍后与1ml1x磷酸缓冲盐溶液混匀,再与步骤(2)得到的葡聚糖硫酸钠盐溶液混合均匀;给予对照组中的每只小鼠等体积的自来水和1x磷酸缓冲盐溶液;

(4)实验周期为第0-6天,每天记录小鼠的体重,观察小鼠的边学情况,对小鼠排泄物粪便的形状按照常见的评分规则评分;第6天晚上开始给小鼠禁食(>16h),第7天解剖小鼠并测量结肠长度;

其中,每天给予对照组、3%葡聚糖硫酸钠盐组、3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌1组、3%葡聚糖硫酸钠盐+乳酸利用菌2四组中的小鼠12h光和12h黑暗。

如果小鼠需要饮用葡聚糖硫酸钠盐和乳酸利用菌混合液两种溶液时,先将葡聚糖硫酸钠盐和乳酸利用菌混合液混合,再将两者混合液饲喂给小鼠。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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