微生物组干预制造技术

本公开涉及调节和/或治疗伴侣动物例如犬科动物(例如狗)或猫科动物(例如猫)及其微生物组的一系列成分的组合物、监测工具和用于测定伴侣动物及其微生物组的健康的诊断方法。定伴侣动物及其微生物组的健康的诊断方法。定伴侣动物及其微生物组的健康的诊断方法。

Microbiome intervention

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】微生物组干预


[0001]本公开涉及用于调节和/或治疗伴侣动物及其微生物组的组合物、组合物的用途、和方法、用于测定伴侣动物及其微生物组的健康的监测工具和诊断方法。

技术介绍

[0002]微生物组描述为任何特定环境中的所有微生物，并且更具体地是该环境中微生物的组合遗传物质。在哺乳动物中，微生物存在于皮肤、肠道和口腔中，与其宿主存在共生关系；实际上这些微生物在宿主的健康中发挥着重要作用，其形成了防止外来微生物定殖的屏障，从而保护动物免受病原体的侵害，并在肠道内帮助分解营养物质，释放能量并产生生命所必需的维生素。
[0003]尽管病原微生物和益生菌微生物对其哺乳动物宿主的影响早已得到认可，但现在人们越来越认识到栖息微生物群的总群落组成、具体的微生物平衡和遗传潜力的影响。人类肠道微生物组的非侵入性研究主要使用粪便替代样品进行，这些样品特别是代表远端结肠，即肠道内细菌生长的主要部位。结肠中的细菌生长通过发酵进行，发酵为使用宿主未消化和吸收的膳食成分的过程，可用于影响肠道微生物群落和微生物组。
[0004]尽管认为母体或父体接种和环境接种以及细菌与免疫系统的相互作用的组合在免疫启动中发挥作用，以便未来识别病原微生物和肠道生理，但是微生物组的发展发生在哺乳动物出生后不久。基于对人类婴儿的研究，现在认为这些肠道微生物组的早期发展在整个生命后期影响健康。在出生后的几周和几个月内，多样性迅速增加，代表肠道微生物组发育的早期建立，认为在此阶段存在的微生物组和微生物群落是可塑性的或可改变的。在某种程度上由于早期生命阶段的这种前多样性(pre
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diversity)发展阶段，幼犬(puppy)的肠道屏障发育不全，其中包括胃肠道微生物群以及组织学和肠道相关的免疫功能。因此，幼犬和青年犬(young dog)更容易出现胃肠道疾病，例如软质畸形粪便、腹泻、肠胃胀气和疾病。成熟过程中多样性的增加导致成年肠道微生物组的发展，其可抵抗甚至是益生菌等有益微生物的定植，因此成人微生物组在抵抗群落结构和肠道生态失调的巨大变化方面具有相对抵抗力(resilience)。成年动物的微生物组包含相似的细菌群落，但更多样化且发育良好，其具有经调整的群落结构，与其他生命阶段相比其代表更稳固且更具有抵抗力的微生物群，其中肠道微生物群表现出具有提高的抵抗力。
[0005]较老的狗和老年狗以及较老的人和老年人也更容易出现消化问题，例如腹泻和胃肠道感染，这些问题可能具有更高的严重性和更大的影响。这些胃肠道问题在某种程度上可能是由于肠道微生物组的恶化而引发的。
[0006]在成年狗中，随着时间的推移或由于环境和饮食因素导致组成发生更大规模的变化，也可引发肠道群落的改变。进入消化系统的感染原或由于饮食变化而改变微生物群落可用的营养物质可破坏微生物组的平衡，导致生态失调。生态失调描述为微生物群落的不平衡，并且在肠道中可导致包括胃肠道不适、腹泻、呕吐、营养缺乏和体重减轻等临床症状。尽管从出生或断奶后不久到老年生命阶段晚期，肠道内的微生物组和微生物都以连续丰富
的形式存在，但由例如感染、抗生素清除、药物治疗或极端饮食改变引起的对微生物组的攻击可改变整个生命中的群落组成。在狗患有反复或慢性腹泻的情况下，可以在微生物组中检测到特有的模式、特征或指纹，这可表明通过改变饮食习惯和随之而来的微生物群变化来有效治疗的可能性。
[0007]特别适合在猫和狗身上研究营养对微生物组的影响，因为完全且均衡的饮食可以作为长时间的唯一食物源，从而减少个体之间饮食偏好的混杂影响。也就是说，尽管数十年来致力于改善胃肠道(gastrointestinal，GI)健康状况和优化粪便质量，但对与健康参数(例如粪便形式、明显的GI健康状况(缺乏临床症状、对攻击的抵抗力和感染恢复)以及GI功能障碍)相关的细菌分类群和功能基因组的了解仍然非常有限。这在人以外的宿主中例如狗和猫中尤其明显。
[0008]据报道，多种成分改变宿主健康，而诸如益生元和纤维等功能性食品对胃肠道健康和粪便质量或粪便稠度特别有用。特别是可溶性和不溶性纤维、益生元寡糖、聚糖或β
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葡聚糖的复杂混合物可以代表长期公认的功能性膳食成分，这些功能性膳食成分有助于纠正肠道健康状况，例如消化系统的慢性和急性腹泻或腹胀，改善健康状况和宿主的活力。
[0009]由于大肠中的微生物群选择性地发酵耐消化的纤维(De Godoy等人，2013)，因此评估膳食纤维影响的研究特别多。因此，可从对特定食品成分(包括可溶性和不溶性纤维以及益生元)的体外和体内测试中获得大量数据。还已知此类成分影响肠道内的微生物群，特别是结肠内的微生物群，它们使通过未被宿主消化的耐消化纤维发酵增强健康的微生物群有不同的影响。评估认为对膨胀特性(bulking property)和肠道运输很重要的膳食纤维(包括可溶性纤维、益生元和不溶性复合耐性膳食纤维)对微生物群的影响的研究有很多，并且已经证明该膳食纤维对粪便稠度和粪便中微生物含量或微生物衍生含量均有影响(Ferrario等人，2017；Wakshlag等人，2011；Simpson等人，2001；Sunvold等人，1995；Vickers等人，2001)。
[0010]在某种程度上由于多种成分和纤维源的变化和复杂性，研究结果可能难以比较，因此揭示一致的趋势仍然存在问题。大多数天然存在的膳食纤维源代表可溶性和不溶性纤维的混合物，其中大量研究工作集中在益生元寡糖、聚糖和β
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葡聚糖上。特定产品、包含水平和宿主物种也是趋势评估中的混杂因素，但这些成分已证明对粪便稠度和粪便的微生物含量或微生物衍生含量均有影响(Ferrario等人，2017；Wakshlag等人，2011；Simpson等人，2001；Sunvold等人，1995；Vickers等人，2001)。尽管剂量以及摄入量是有效性的关键，但对人体纤维和胃肠道健康研究的荟萃分析揭示了纤维摄入量与结直肠癌发病率之间的关系。虽然产品/成分和特定的包含水平描述为可降低结肠直肠癌的风险，但据报道，高纤维摄入量、特别是食用全谷物和谷物衍生纤维具有潜在的保护作用。
[0011]迄今为止，描述宠物动物中纤维和益生元膳食补充剂的研究文献在很大程度上定义了与特定成分相关的细菌变化，通过选择性细菌培养或现在过时的分子技术(例如变性梯度凝胶电泳)进行测量，这些技术通常测量已知对人类健康有益的分类群。这些见解是否适用于不同的宿主并因此是否与犬类健康相关仍不清楚。然而，已经发表了少量研究解决了微生物群的变化，这些变化在狗喂食特定的纤维源和益生元后通过深度测序测量。Middlebos等人，(2010)给狗喂食含有7.5％甜菜粕的食物，发现该量与参考食物相比可以明显改变肠道微生物群的结构。尽管数据仅支持门(phylum)水平的变化，但当狗接受含有
甜菜粕(beet pulp)的食物时，可以观察到厚壁菌(Firmicutes)显著增加和梭杆菌(Fusobacteria)显著减少。
[0012]在控制粪便微生物群以增本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种适于给予伴侣动物的组合物，所述组合物包含至少3种选自以下成分：约0.005克/天至约0.165克/天的绿茶多酚，约0.5克/天至约33克/天的小麦，约0.2克/天至约30.8克/天的纤维素，总量为约0.1克/天至约11.0克/天的菊苣浆和/或甜菜浆；约0.08克/天至约2.2克/天的番茄渣(番茄红素)和约0.025克/天至约2.2克/天的低聚果糖。2.根据权利要求1所述的组合物，所述组合物包含所有的所述成分。3.根据权利要求1或2所述的组合物，所述组合物包含至少一种选自L
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肉碱、硫酸软骨素、葡萄糖胺、叶黄素及羟脯氨酸胶原蛋白的其他成分。4.根据权利要求3所述的组合物，所述组合物包含所有的所述其他成分。5.根据前述权利要求任一项所述的组合物，其中组合的菊苣浆和/或甜菜浆的范围为0.1至6.6克/天。6.根据前述权利要求任一项所述的组合物，其中所述组合物为完全营养食品，且所述食品的至少一部分包含干物质。7.根据权利要求7所述的组合物，其中以所述食品中干物质的百分比计，所述食品的营养谱包含约7.5％至约19.8％膳食纤维、约10.0％至约19.8％粗脂肪、约2.5％至约44.0％蛋白质及约0.08％至约4.4％难消化蛋白质。8.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物，其中所述组合物为不完全营养的，并且所述食品的至少一部分包含干物质。9.根据权利要求8所述的组合物，其中所述组合物是补充剂、配料或增强剂。10.根据权利要求8或9所述的组合物，其中以所述组合物中干物质的百分比计，所述食品的营养谱为约0.9％至约99.9％膳食纤维、约1.0％至约19.8％粗脂肪、约2.5％至约44.0％蛋白质和约0.08％至约4.4％难消化蛋白质。11.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述伴侣动物为犬科动物。12.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，所述组合物用于药物。13.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，所述组合物用于治疗伴侣动物的胃肠失调、软便、稀便或胃肠失调。14.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，所述组合物用于改变伴侣动物的微生物组。15.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，所述组合物用于改变或增加伴侣动物的CD3+和/或CD4+淋巴细胞计数。16.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，所述组合物用于改变或降低伴侣动物的循环甘油三酯水平。17.一种通过给予伴侣动物权利要求1至12中任一项所述的组合物改变伴侣动物的微生物组的方法。18.根据权利要求17所述的方法，其中所述微生物组为伴侣动物的胃肠微生物组。19.根据权利要求17或18中任一项所述的方法，其中所述伴侣动物是犬科动物。20.根据权利要求17至19中任一项所述的方法，其中根据权利要求17和18所述的伴侣动物或根据权利要求19所述的犬科动物是较老动物或老年动物。21.根据权利要求17所述的方法，所述方法还包括测定伴侣动物的微生物组的健康的第一步骤，并且当在第一步骤中检测到健康或不健康的微生物组、优选不健康的微生物组
时，将所述组合物给予所述伴侣动物。22.根据权利要求21所述的方法，其中所述第一步骤包括检测从所述伴侣动物获得的样品中的至少两个、优选至少三个或至少四个细菌分类群；其中，所述至少两个、优选至少三个或至少四个细菌分类群的存在指示健康的微生物组。23.根据权利要求22所述的方法，其中所述伴侣动物是犬科动物。24.根据权利要求23所述的方法，其中所述细菌分类群选自栖粪杆菌属(Faecalibacterium)、布劳特氏菌属(Blautia)、异杆菌属(Allobaculum)、丁酸球菌属(Butyricicoccus)、史雷克氏菌属(Slackia)、毛螺菌属(Lachnospira)、罗斯氏菌属(Roseburia)和瘤胃球菌科(Ruminococcaceae)的组中的至少两个。25.根据权利要求23所述的方法，其中所述细菌分类群是选自毛螺菌科(Lachnospiraceae)、拟杆菌科(Bacteroidaceae)、梭菌科(Clostridiaceae)、丹毒丝菌科(Erysipelotrichaceae)和苏黎世杆菌科(Turicibacteraceae)的组中的至少三个的细菌的科。26.根据权利要求23所述的方法，其中所述细菌分类群是选自布劳特氏菌属(Blautia)、拟杆菌属(Bacteroides)、梭菌属(Clostridium)、链状杆菌属(Catenibacterium)、异杆菌属(Allobaculum)、梭杆菌属(Fusobacterium)及苏黎世杆菌属(Turicibacter)的组中的至少两个的细菌的属。27.根据权利要求22所述的方法，其中所述第一步骤包括检测从所述伴侣动物获得的样品中的至少两个、优选至少三个或至少四个细菌分类群；其中，所述至少两个、优选至少三个或至少四个细菌分类群的存在指示不健康的微生物组。28.根据权利要求27所述的方法，其中所述伴侣动物是犬科动物。29.根据权利要求28所述的方法，其中所述细菌分类群选自肠杆菌属(Enterobacteriales)、大肠杆菌属(Escherichia)、肠杆菌科(Enterobacteriaceae)、变形菌门(Proteobacteria)、普雷沃氏菌属(Prevotella)和考拉杆菌属(Phascolarctobacterium)的组中的至少两个。30.根据权利要求28所述的方法，其中所述细菌分类群来自科，所述科选自梭杆菌科(Fusobacteriaceae)、韦荣氏菌科(Veillonellaceae)、丹毒丝菌科(Erysipelotrichaceae)、毛螺菌科(Lachnospiraceae)、红蝽菌科(Coriobacteriaeae)、瘤胃球菌科(Ruminococcaceae)、拟杆菌科(Bacteriodaceae)的组中的至少三个。31.根据权利要求28所述的方法，其中所述细菌分类群来自细菌的属，所述细菌的属选自梭杆菌属(Fusobacterium)、考拉杆菌属(Phascolarctobacterium)、史雷克氏菌属(Slackia)、巨单胞菌属(Megoamonas)、颤螺旋菌属(Oscillospira)、拟杆菌属(Bacteroides)的组中的至少两个。32.根据权利要求21所述的方法，其中所述第一步骤包括将从所述伴侣动物获得的样品中的至少两个、优选至少三个或至少四种细菌分类群进行定量，以确定其丰度；以及将所确定的丰度与对照数据集中相同分类群的丰度进行比较；其中，所述至少两个、优选至少三个或至少四个细菌分类群的丰度相对于对照数据集的增加或减少指示不健康的微生物组。33.根据权利要求32所述的方法，其中确定的丰度相对于对照数据集的减少指示不健康的微生物组。
34.根据权利要求33所述的方法，其中所述细菌分类群选自栖粪杆菌属(Faecalibacterium)、布劳特氏菌属(Blautia)、异杆菌属(Allobaculum)、丁酸球菌属(Butyricicoccus)、史雷克氏菌属(Slackia)、毛螺旋菌属(Lachnospira)、罗斯氏菌属(Roseburia)和瘤胃球菌科(Ruminococcaceae)的组中的至少两个。35.根据权利要求33所述的方法，其中所述细菌分类群是选自毛螺旋菌科(Lachnospiraceae)、拟杆菌科(Bacteroidaceae)、梭菌科(Clostridiaceae)、丹毒丝菌科(Erysipelotrichaceae,)和苏黎世杆菌科(Turicibacteraceae)的组中的至少三个的细菌的科。36.根据权利要求33所述的方法，其中所述细菌分类群是选自布劳特氏菌属(Blautia)、拟杆菌属(Bacteroides)、梭菌属(Clostridium)、链状杆菌属(Catenibacterium)、异杆菌属(Allobaculum)、梭杆菌属(Fusobacterium)、苏黎世杆菌属属(Turicibacter)的组中的至少两个的细菌的属。37.根据权利要求32所述的方法，其中确定的丰度相对于对照数据集的增加指示不健康的微生物组。38.根据权利要求37所述的方法，其中所述细菌分类群选自肠杆菌目(Enterobacteriales)、大肠杆菌属(Escherichia)、肠杆菌科(Enter...

【专利技术属性】
技术研发人员：Z，
申请(专利权)人：马斯公司，
类型：发明
国别省市：