用于从目标细菌系统中富集菌株的系统和方法技术方案

本发明专利技术是一种从目标细菌系统中富集至少一种菌种的方法，其包括：在下列条件下在单级恒化器中在培养基中培养目标细菌生态系统：(i)约5至约290小时的系统停留时间，(ii)约37℃的温度，(iii)约6.8‑7的pH，和(iv)维持恒化器的厌氧条件，时间为足以富集至少一种菌种；其中培养基包含制备的淀粉基质，其中目标细菌系统为从至少6个月内未用抗生素治疗的患者获得的粪源样品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于从目标细菌系统中富集菌株的系统和方法相关申请本申请要求2015年8月24日提交的标题为“新型玉米淀粉对人类结肠微生物发酵的影响(INFLUENCEOFNOVELMAIZESTARCHESONHUMANCOLONICMICROBIALFERMENTATION)”的第62/209,135号美国临时申请专利申请的优先权，出于所有目的通过引用将其全部内容并入本文。
本专利技术的领域涉及治疗胃肠疾病的治疗方法。具体而言，本专利技术提供了用于从粪源细菌群落中富集至少一种细菌菌株的系统和方法。这些系统和方法可以用作治疗胃肠疾病的治疗方法。
技术介绍
栖息在人体表面内部和外部的各种微生物构成了所谓的人类微生物群。据估计，这些微生物的数量是人类体细胞的10倍，包含比宿主基因组多150倍以上的基因，为宿主提供了执行各种功能的能力，而无需单独进化所需的基因。在包含>1014种微生物细胞的星球上，人类胃肠道(GIT)是最密集的生态系统之一，具有约500-1000种独特的物种，其中最密集的群落位于结肠中。婴儿出生时具有有无菌GIT；定殖在分娩过程中开始，并通过断奶向完全发育、复杂和稳定的微生物群发展。微生物群的发展是一个受内在因素(肠道pH、免疫应答和其他遗传决定因素)影响的复杂过程。诸如药物、饮食、母体微生物群和分娩方法等环境因素进一步影响了这一发展，宿主微生物与受体和信号分子的相互作用也影戏其发展。已经提出肠道微生物群的功能类似于具有局部和全身作用的“虚拟器官”的功能。实例包括：营养物质的代谢，例如通过宿主酶难以消化或难以处理的多糖的代谢，提供额外的能量并合成维生素以供吸收。已显示微生物发酵占西方饮食中的日常能量供应的约10％。肠道微生物群也负责肠道上皮细胞的正常发育，肠道上皮细胞是肠腔和人体免疫细胞之间的物理屏障。这通过介导表面蛋白的适当糖基化、微绒毛的发育和调节细胞更新来完成。通过竞争营养物质和粘附位点抵抗定殖、产生抗微生物剂和调节肠内环境(例如降低的pH)来保护宿主免受潜在病原体的侵袭。最后，微生物群通过提供必需的刺激和诱导耐受机制来促进免疫系统的成熟。如前所述，我们的结肠菌群的开发和维持是多因素的，饮食是用于调节的最简单因素。通过使用选择的益生元和益生菌，受控的饮食调整可以为各种健康问题提供治疗干预的可能手段。长期的饮食趋势表明饮食和肠道生态系统之间有很强的相关性；通常高脂肪/蛋白质的西方饮食与一种肠道生态系统有关，而第二种肠道生态系统与农业社会的高碳水化合物和单糖含量的饮食相关。短期饲养研究表明，高脂肪/低纤维和低脂肪/高纤维饮食之间的变化在24小时内引起可检测到的快速微生物变化。这些变化的量级很小，无法引起肠道生态系统转换；因此肠胃道疾病可能受长期影响，但不受短期饮食趋势的影响。在迄今为止已经研究过的许多膳食基质中，抗性淀粉是哺乳动物酶难以消化的淀粉的一部分，作为肠道微生物群的重要调节剂而引人注目。因此增加饮食中抗性淀粉的量和类型提供了了有益地调节肠道菌群的可行而直接的方法。为了有针对性地做到这一点，首先了解各种形式的抗性淀粉对肠道微生物群的影响将是重要的。附图说明将参照附图进一步解释本专利技术，其中在全部几个视图中相同的结构由相同的数字表示。所示的附图不一定按比例绘制，而是通常将重点放在说明本专利技术的原理上。此外，一些特征可能被放大以显示特定组件的细节。此外，附图中示出的任何尺寸、规格等旨在说明而非限制。因此，本文公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而仅仅是作为用于教导本领域技术人员以各种方式使用本专利技术的代表性依据。图1A-F显示本专利技术的一些实施方案的方法中采用的序列比较。图2A-F显示本专利技术的一些实施方案的方法中采用的序列比对图。图3A-C显示本专利技术的一些实施方案的方法中所采用的用于比较的一些散点图。图4A-D显示本专利技术的一些实施方案的方法中采用的用于鉴定菌种匹配的一些比较。图5A-5H显示本专利技术的一些实施方案的方法中采用的用于鉴定代谢通路的KEGG通路图。图6A-6H显示在本专利技术的一些实施方案的方法中使用的一种或多种菌种的代谢通路图。图7A-7Q显示本专利技术的一些实施方案的方法中采用的代谢通路图。图8A-8H显示本专利技术的一些实施方案的方法中采用的比较22种菌种的通路图。图9和图10显示本专利技术的一些实施方案的方法中采用的单级恒化器容器。图11显示在本专利技术的一些实施方案的方法中使用的六种淀粉基质的变性梯度凝胶电泳(DGGE)谱。图12A-C显示在本专利技术的一些实施方案的方法中采用的接种有来自三个健康供体的粪便的恒化器运行的群落动态。图13A-C显示基于DGGE谱的Pearson和非加权配对算术平均法(UPGMA)相关性的树状图，其比较本专利技术的一些实施方案的方法中使用的微生物群落。图14A-C显示本专利技术的一些实施方案的方法中使用的非度量多维测度(NMDS)图。图15显示基于DGGE谱的Pearson和UPGMA相关性的树状图，其比较本专利技术的一些实施方案的方法中使用的微生物群落图。图16显示由DGGE谱的Pearson和UPGMA相关性产生的相似性矩阵的NMDS图，其比较本专利技术的一些实施方案的方法中使用的微生物群落。图17显示基于DGGE谱的Pearson和UPGMA相关性的树状图，其比较本专利技术的一些实施方案的方法中使用的微生物群落图。图18显示由DGGE谱的Pearson和UPGMA相关性产生的相似性矩阵的NMDS图，其比较本专利技术的一些实施方案的方法中使用的比较微生物群落。图19显示基于DGGE谱的Pearson和UPGMA相关性的树状图，其比较本专利技术的一些实施方案的方法中使用的微生物群落图。图20显示由DGGE谱的Pearson和UPGMA相关性产生的相似性矩阵的NMDS图，其比较本专利技术的一些实施方案的方法中使用的比较微生物群落。图21显示基于DGGE谱的Pearson和UPGMA相关性的树状图，其比较本专利技术的一些实施方案的方法中使用的微生物群落图。图22A-F显示在本专利技术的一些实施方案的方法中采用的主成分分析数据。图23显示在本专利技术的一些实施方案的方法中采用的主成分分析数据。图24显示在本专利技术的一些实施方案的方法中采用的实验设计的流程图。图25A和25B显示在本专利技术的一些实施方案的方法中采用的体外饲养试验的DGGE分析。图26A和26B显示在本专利技术的一些实施方案的方法中采用的体外饲养试验的DGGE分析。图27A-E显示基于DGGE谱的Pearson和UPGMA相关性的树状图，其比较本专利技术的一些实施方案的方法中使用的微生物群落图。图28A-E显示由DGGE谱的Pearson和UPGMA相关性产生的相似性矩阵的NMDS图，其比较本专利技术的一些实施方案的方法中使用的比较微生物群落。图29A-E显示基于DGGE谱的Pearson和UPGMA相关性的树状图，其比较本专利技术的一些实施方案的方法中使用的微生物群落图。图30A-E显示由DGGE谱的Pearson和UPGMA相关性产生的相似性矩阵的NMDS图，其比较本专利技术的一些实施方案的方法中使用的比较微生物群落。图31A-E显示在本专利技术的一些实施方案的方法中使用的发酵研究的结果。图32A-E显示由DGGE谱的Pearson和UPGMA相关性产生的相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从目标细菌系统富集至少一种菌种的方法，其包括：在以下条件下在单级恒化器中在培养基中培养目标细菌生态系统：(i)约5至约290小时的系统停留时间，(ii)约37℃的温度，(iii)约6.8‑7的pH，和(iv)维持恒化器的厌氧条件，时间为足以富集至少一种菌种；其中培养基包含制备的淀粉基质，以及其中目标细菌系统为从至少6个月内未用抗生素治疗的患者获得的粪源样品。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.24 US 62/209,1351.一种从目标细菌系统富集至少一种菌种的方法，其包括：在以下条件下在单级恒化器中在培养基中培养目标细菌生态系统：(i)约5至约290小时的系统停留时间，(ii)约37℃的温度，(iii)约6.8-7的pH，和(iv)维持恒化器的厌氧条件，时间为足以富集至少一种菌种；其中培养基包含制备的淀粉基质，以及其中目标细菌系统为从至少6个月内未用抗生素治疗的患者获得的粪源样品。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述制备的淀粉基质包含：玉米基质、谷物基质、小麦基质、大麦...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾玛·艾伦费尔科，
申请(专利权)人：努比约塔有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US