用于预防和治疗动物病症的益生菌和发酵代谢物制造技术

本发明专利技术涉及一种混合物，包括微生物以及微生物共同生长时产生的代谢物。本发明专利技术还涉及用于制备和使用所述混合物的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于预防和治疗动物病症的益生菌和发酵代谢物相关申请的交叉引用本申请基于并要求于2017年12月14日提交的序列号为62/598,730的美国临时申请的优先权，其全部内容通过引用并入本申请中。
本申请涉及益生菌微生物和由其制备的发酵代谢物。值得特别注意的是，本申请涉及可用于治疗或预防动物疾病或病症的益生菌和发酵代谢物。
技术介绍
自从1940年代初发现抗生素以来，抗生素就作为性能增强添加剂在动物食品生产行业中发挥了不可或缺的作用(McKenna，2017)。在大多数农场中，抗生素被用于治疗临床感染，控制和预防疾病的传播，并主要用于促进动物的生长(AmericanMeatInstitute，2013)。临床研究表明，当抗生素被用作生长促进剂时，可通过稳定肠道微生物菌群，改善总体性能，并预防肠道疾病来促进羊群健康(Hassan，2010年)。例如，研究已表明，长期使用亚治疗剂量的四环素和泰乐菌素可提高家禽、猪和牛的饲料转化率(Landers，2012)。这些益处推动了整个行业朝着以抗生素为中心的生产实践。当前，在美国，在牲畜生命周期中的不同时期可能用到的十二类抗生素大多是人用抗生素的类似物(Landers，2012)。2012年，动物用抗生素售出超过3000万磅，是人用抗生素售出量的四倍多，体现了抗生素在食品行业中的重要作用(Taillant，2015)。然而，随着在食品生产中抗生素使用的增长，由抗生素引发的大量问题也随之出现。值得注意的是，抗生素的广泛使用可能导致致病菌产生耐药性。专利技术内容本申请的一个方面涉及一种混合物，其包括至少两种微生物、以及最好是由所述至少两种微生物共同生长时产生的代谢物。在某些实施方案中，混合物包括选自以下的至少两种微生物：罗伊氏乳杆菌、乳酸片球菌、粪肠球菌、戊糖片球菌、嗜酸乳杆菌、发酵乳杆菌和植物乳杆菌，以及最好是由所述至少两种微生物共同生长时产生的代谢物。本申请的另一方面涉及一种治疗或预防所需动物疾病或病症的方法。该方法包括向动物饲喂包括至少两种微生物以及最好由所述至少两种微生物共同生长时产生的代谢物组成的混合物。在某些实施方案中，该混合物包括选自罗伊氏乳杆菌、乳酸片球菌、粪肠球菌、戊糖片球菌、嗜酸乳杆菌、发酵乳杆菌和植物乳杆菌中的至少两种微生物，以及最好由所述至少两种微生物共同生长时产生的代谢物。本申请的其他方面和特征将在下文中在某种程度上变得显而易见，且在某种程度上被指出。附图说明图1是交叉喂养模型示例图。图2是进化树示例图。图3是示例性混合物生产相关部分实验结果汇总表。图4是示例性实验结果汇总图，主要是激酶组图谱的热图和聚类。来自多肽阵列的原始激酶组信号被输入到定制软件包PIIKA2中。PIIKA2整合了每组实验和组织的生物学重复，对数据进行归一化，并生成具有代表性的激酶组图谱。激酶组图谱可比较相对相似性，热图显示阵列上每种多肽的相对磷酸化程度。图5是示例性实验结果汇总图，主要是主要是相对于对照组激酶组图谱的实验组激酶组谱的BioSub热图和聚类。来自多肽阵列的原始激酶组信号被输入到定制软件包PIIKA2中。PIIKA2整合了每组实验和组织的生物学重复，对数据进行归一化，并生成具有代表性的激酶组图谱。将每个实验组的图谱与对照组的激酶组图谱进行比较，然后所得的激酶组图谱可比较相对相似性，热图显示给定实验组相对于对照组在阵列上每种肽的相对磷酸化程度。图6是按月的活菌计数图。图7示出90℃稳定性测试的数据。图8示出为期六个月的稳定性测试结果。图9示出混合物及其组成菌株的有机酸图谱比较。图10示出分批发酵的有机酸指纹图谱。图11示出两种混合物及其组成菌株的分批发酵的有机酸指纹图谱比较。优选的具体实施方式本文提供了用于治疗和预防动物疾病或病症的方法和混合物。该混合物包括益生菌，主要是至少两种微生物的混合物。在某些实施方案中，这些微生物选自罗伊氏乳杆菌(Lactobacillusreuteri)、乳酸片球菌(Pediococcusacidilactici)和粪肠球菌(Enterococcusfaecium)。在某些实施方案中，该混合物还包括戊糖片球菌(Pediococcuspentosaceus)、嗜酸乳杆菌(Lactobacillusacidophilus)、发酵乳杆菌(Lactobacillusfermentum)和植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)中的一种或多种微生物。在某些实施方案中，本专利技术中的混合物不仅包括微生物，还包括当微生物共同生长时的发酵产物，例如，生物后代谢物(post-bioticmetabolite)，主要是短链脂肪酸。本专利技术的其他方面涉及使用本专利技术的混合物来治疗或预防动物疾病或病症。已经发现，本专利技术的微生物多菌株复合同时发酵与单菌株独立多次发酵时产生的代谢物不同和/或产生的代谢物比例不同与。进一步发现，本专利技术的微生物的不同组合，以及它们独特的发酵代谢混合物，特别是短链脂肪酸，对动物健康具有益处。其对动物健康有益的原因之一是由于饲喂给生产动物的饲料不能被本专利技术中的微生物最有效地转化为短链脂肪酸供动物使用。通过将混合物中的可靠且定量的短链脂肪酸代谢物直接递送给动物，短链脂肪酸可以间接地被用于生成丙酮酸和乙酰辅酶A(Acetyl-CoA)。这些是克雷布斯能量循环(Krebsenergycycle)的重要中间体。此外，本专利技术中的混合物包括不同的短链脂肪酸比例，且可以以对动物健康有益的浓度递送。相反，短链脂肪酸的直接口服给药会限制吸收，原因是所给剂量可能会超过动物胃肠道系统惯于接收的量。更加有益的是，将本专利技术中的混合物施用于动物可以减少或甚至消除对抗生素的需求。进一步发现，本申请中的混合物和发酵代谢物(例如短链脂肪酸)具热稳定性，可以耐受生产动物饲料在运输、储存和造粒期间常见的高温环境。因此，产生热稳定的有益脂肪酸是本专利技术在农业和其他工业中的一个益处。一、混合物一方面，本申请中的混合物包括选自罗伊氏乳杆菌、乳酸片球菌、粪肠球菌、戊糖片球菌、嗜酸乳杆菌、发酵乳杆菌和植物乳杆菌中的至少两种微生物，以及最好是由所述至少两种微生物共同生长时所产生的代谢物。在某些方面，所述至少两种微生物选自罗伊氏乳杆菌、乳酸片球菌和粪肠球菌，且最好与由所述至少两种微生物共同生长时所产生的益生菌发酵物(特别是短链脂肪酸)一起使用。在某些实施方案中，此混合物还额外包括选自戊糖片球菌、嗜酸乳杆菌、发酵乳杆菌和植物乳杆菌中的一种或多种微生物。在某些实施方案中，本专利技术中的混合物包括选自罗伊氏乳杆菌、乳酸片球菌和粪肠球菌中的至少一种微生物和选自戊糖片球菌、嗜酸性乳杆菌、发酵乳杆菌和植物乳杆菌中的至少一种微生物，且最好与由所选微生物共同生长时所产生的益生菌发酵物(特别是短链脂肪酸)一起使用。在某些实施方案中，该混合物包括罗伊氏乳杆菌、乳酸片球菌和粪肠球菌；罗伊氏乳杆菌、乳酸片球菌、粪肠球菌和戊糖片球菌；罗伊氏乳杆菌、乳酸片球本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合物，包括至少两种选自罗伊氏乳杆菌、乳酸片球菌、粪肠球菌、戊糖片球菌、嗜酸乳杆菌、发酵乳杆菌和植物乳杆菌的微生物以及由所述至少两种微生物共同生长产生的代谢物。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171214 US 62/598,7301.一种混合物，包括至少两种选自罗伊氏乳杆菌、乳酸片球菌、粪肠球菌、戊糖片球菌、嗜酸乳杆菌、发酵乳杆菌和植物乳杆菌的微生物以及由所述至少两种微生物共同生长产生的代谢物。


2.根据权利要求1所述的混合物，其中，所述混合物包括至少两种选自罗伊氏乳杆菌、乳酸片球菌和粪肠球菌的微生物以及由所述至少两种微生物共同生长产生的代谢物。


3.根据权利要求1或2所述的混合物，其中，所述混合物包括选自戊糖片球菌、嗜酸乳杆菌、发酵乳杆菌和植物乳杆菌的至少一种微生物以及由所述微生物共同生长产生的代谢物。


4.根据权利要求1或2所述的混合物，其中，所述混合物包括选自以下微生物的组合：罗伊氏乳杆菌和乳酸片球菌；罗伊氏乳杆菌、乳酸片球菌和粪肠球菌；罗伊氏乳杆菌、乳酸片球菌、粪肠球菌和戊糖片球菌；罗伊氏乳杆菌、乳酸片球菌、嗜酸乳杆菌和罗伊氏乳杆菌、乳酸片球菌、粪肠球菌和嗜酸乳杆菌。


5.根据权利要求1或2所述的混合物，其中，所述混合物包括选自以下微生物的组合：罗伊氏乳杆菌和乳酸片球菌；罗伊氏乳杆菌和粪肠球菌；罗伊氏乳杆菌和戊糖片球菌；乳酸片球菌和粪肠球菌；乳酸片球菌和戊糖片球菌；粪肠球菌和戊糖片球菌；罗伊氏乳杆菌、乳酸片球菌和粪肠球菌；罗伊氏乳杆菌、乳酸片球菌和戊糖片球菌；乳酸片球菌、粪肠球菌和戊糖片球菌；罗伊氏乳杆菌和嗜酸乳杆菌；乳酸片球菌和嗜酸乳杆菌；粪肠球菌和嗜酸乳杆菌；罗伊氏乳杆菌、乳酸片球菌和嗜酸乳杆菌；以及乳酸片球菌、粪肠球菌和嗜酸乳杆菌。


6.根据权利要求1或2所述的混合物，其中，所述混合物包括罗伊氏乳杆菌PCR7、乳酸片球菌PCLLOf、粪肠球菌PCEF02、以及戊糖片球菌PCPP01；或包括罗伊氏乳杆菌PCR7、乳酸片球菌PCLLOf、粪肠球菌PCEF02、戊糖片球菌PCPP01和发酵乳杆菌PCF01；以及微生物共同生长产生的代谢物。


7.根据权利要求1-6任一项所述的混合物，其中，所述混合物还包括来自选自片球菌属；乳杆菌属；乳球菌属；双歧杆菌属；明串珠菌属；链球菌属和芽孢杆菌属这些属的一种或多种其他微生物物种。


8.根据权利要求1-7任一项所述的混合物，其中，所述混合物还包括一种或多种选自以下的微生物：戊糖片球菌；嗜酸乳杆菌；植物乳杆菌；鼠李糖乳杆菌；发酵乳杆菌；双歧乳杆菌；短乳杆菌；保加利亚乳杆菌；干酪乳杆菌；德氏乳杆菌；鼠李糖乳杆菌；瑞士乳杆菌；约氏乳杆菌；乳酸乳杆菌；乳酸乳杆菌乳脂亚种；乳酸乳杆菌乳酸亚种；副干酪乳杆菌；乳脂乳球菌；乳酸乳球菌；乳酸乳球菌乳脂亚种；婴儿双岐杆菌；乳双歧杆菌；动物双歧杆菌；双叉双歧杆菌，长双歧杆菌；短双歧杆菌；肠膜明串珠菌肠膜亚种；肠膜明串珠菌乳脂亚种；牛链球菌；唾液链球菌；唾液链球菌嗜热亚种；凝结芽孢杆菌；解淀粉芽孢杆菌；地衣芽孢杆菌；枯草芽孢杆菌；以及迟缓芽孢杆菌。


9.根据权利要求1-8任一项所述的混合物，其中，所述代谢物包括短链脂肪酸；所述短链脂肪酸最好选自乙酸、甲酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸、异戊酸、琥珀酸及其组合。


10.根据权利要求1-9任一项所述的混合物，其中，所述代谢物包括糖。


11.根据权利要求10所述的混合物，其中，所述糖选自四碳糖、五碳糖、六碳糖及其组合。


12.根据权利要求1-11任一项所述的混合物，其中，所述代谢物包括寡糖。


13.根据权利要求12所述的混合物，其中，所述寡糖选自低聚果糖、低聚半乳糖、低聚木糖、低聚异麦芽糖、菊粉低聚糖、甘露寡糖及其组合。


14.根据权利要求1-13任一项所述的混合物，其中，所述代谢物包括细菌素。


15.根据权利要求14所述的混合物，其中，所述细菌素选自嗜酸杆菌素(acidophilin)、嗜酸乳菌素(acidolin)或罗伊氏菌素(reutericin)。


16.根据权利要求1-15任一项所述的混合物，其中，所述代谢物包括当微生物在包含糖蜜的培养基中生长时产生的代谢物。


17.根据权利要求1-15任一项所述的混合物，其中，所述代谢物包括当微生物在包含糖蜜、菊粉或低聚果糖的益生元，以及甘油的培养基中生长时产生的代谢物。


18.根据权利要求1-17任一项所述的混合物，其中，组成该混合物的一部分微生物在室温下储存2.2个月后的活菌数大于5千万每毫升，储存4.8个月后的活菌数大于1千万每毫升。


19.根据权利要求1-18任一项所述的混合物，其中，所述混合物中的有机酸组成在室温下储存六个月后是稳定的。


20.根据权利要求1-19任一项所述的混合物，其中，当将所述混合物加热至90℃持续6分钟后，所述混合物的有机酸组成是稳定的。


21.根据权利要求1-20任一项所述的混合物，其中，所述混合物在进行滚筒干燥和/或喷雾干燥后其有机酸的组成是稳定的。


22.一种治疗或预防有需要的动物中的疾病或病症的方法，所述方法包括向所述动物施用权利要求1-21任一项所述的混合物。


23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述动物是牛类动物、猪类动物或家禽类动物。


24.根据权利要求23所述的方法，其中，所述动物是牛、猪或鸡。


25.根据权利要求22所述的方法，其中，所述动物是犬、猫或其他伴侣动物。


26.根据权利要求22所述的方法，其中，所述动物是人。


27.根据权利要求22-26任一项所述的方法，其中，所述疾病或病症是胃肠道疾病。


28.根据权利要求27所述的方法，其中，所述疾病或病症累及胃肠道的十二指肠部分。


29.根据权利要求28所述的方法，其中，所述疾病或病症累及胃肠道的空肠部分。


30.根据权利要求22-26任一项所述的方法，其中，所述疾病或病症是坏死性肠炎，沙门氏菌肠炎或球虫病乳腺炎。


31.根据权利要求22-26任一项所述的方法，其中，所述疾病或病症是由传染性微生物引起的。


32.根据权利要求31所述的方法，其中，所述疾病或病症是由梭状芽孢杆菌属引起的。


33.根据权利要求32所述的方法，其中，所述疾病或病症是由产气荚膜梭菌引起的。


34.根据权利要求22-33任一项所述的方法，其中，所述混合物调节所述动物的胃肠道微生物组。


35.根据权利要求22-33任一项所述的方法，其中，所述混合物调节动物的胃肠道免疫应答。


36.根据权利要求22-33任一项所述的方法，其中，所述混合物调节所述动物的胃肠蛋白的磷酸化。


37.根据权利要求22-36任一项所述的方法，其中，所述混合物被配制成固体或液体形式。


38.根据权利要求37所述的方法，其中，所述混合物被制备成以粉末制剂或颗粒制剂的形式提供给动物。


39.根据权利要求37所述的方法，其中，所述混合物以固体形式提供，且以约0.25kg/吨至约2.0kg/吨饲料的浓度被包含在动物饲料中。


40.根据权利要求37所述的方法，其中，所述混合物被配制成液体形式并...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·K·卡兹米，N·桑湾，
申请(专利权)人：纯文化二零二零股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US