[发明专利]一种用于分析与发掘消化道益生菌产生的功能性代谢物的方法

说明书

本发明公开一种用于分析与发掘消化道益生菌产生的功能代谢物的方法，所述方法联合运用完全合成培养基的体外培养方法与比较代谢组学方法进行研究与分析，所述方法包括如下步骤：(1)复苏益生菌，富集培养益生菌，并传代培养于完全合成培养基；(2)取益生菌菌液，将菌液重悬于完全合成培养基，作为接种物备用；(3)将步骤(2)接种物接种于添加胆盐溶液的完全合成培养基，培养，采集样品；(4)提取益生菌发酵液中的代谢物；(5)利用比较代谢组学方法分析步骤(4)的代谢物。本发明的方法适用于人、畜禽以及伴侣动物消化道益生菌的功能比较研究。可为深入研究消化道益生菌的功能、发掘新型益生化合物、开发新型日粮功能性添加物、调节肠道功能与健康提供基础。

技术领域

本发明涉及营养学消化道微生物代谢物评价技术领域，尤其涉及一种用于分析与发掘消化道益生菌产生的功能代谢物的方法。

背景技术

近年来，代谢组学在营养研究领域已有诸多应用。He Q等通过检测肥胖猪和瘦肉型猪血清中代谢物的差异表明，肥胖猪血清中高密度脂蛋白、极低密度脂蛋白、饱和脂类、不饱和脂类、糖蛋白、肌醇、丙酮酸、苏氨酸、酪氨酸和肌酸相对丰度均高于瘦肉型猪；但血糖、尿素水平较低，并且肥胖猪血清中的肠道微生物群相关代谢物浓度(三甲胺-N-氧化物和胆碱)也发生变化。肖英平等通过代谢组学分析日粮中补充谷氨酰胺对断奶仔猪血浆代谢物谱的影响发现，谷氨酰胺可引起与精氨酸和脯氨酸代谢、碳水化合物代谢和脂肪酸代谢通路相关物质的改变。何庆华等运用代谢组学技术研究精氨酸对育肥猪的影响，发现血清中脂质、柠檬酸、胆碱等物质水平降低；而甜菜碱、甲胺、丙酮酸、琥珀酸和酮体的相对丰度增加，这表明精氨酸参与调节育肥猪体内能量代谢过程。贺邵君等通过气相色谱-质谱联用技术研究急性热应激状态下肉鸡血清物质的代谢变化表明，应激状态下机体内三羧酸循环和脂肪酸生物合成等代谢通路受到显著影响。程英显通过代谢组学技术研究日粮中添加解淀粉芽孢杆菌可引起肉鸡血清中50余种代谢物的变化，并影响机体蛋白质和氨基酸代谢过程。

益生菌在人和动物生产中使用多年，但是作用效果不一致，其中的重要原因之一就是对特定益生菌的作用方式与机制的研究不彻底，导致实际使用中的方式和阶段不合理，从而作用效果不明显。以上问题对于生产中使用肠道来源的益生菌尤其突出。一方面，源自肠道的益生菌(如，乳酸杆菌、双歧杆菌)由于不耐加工和日粮配制过程中的高温高湿以及有氧环境，导致到达肠道特定部位的有效活菌数达不到预期的数量；或加工过程中导致益生菌生理的改变，不能在肠道中产生有益代谢物，起到调节肠道内环境以及维持肠道发育和正常功能的作用。

此外，已有研究显示，微生物可通过参与肠道中营养物质的代谢，并通过产生有益的代谢产物发挥益生作用。如，乳酸菌可产生细菌素抑制肠道致病菌的生长，埃氏巨球菌可利用乳酸菌产生的乳酸生成丁酸调控肠细胞的生长。然而，目前有关乳酸杆菌和埃氏巨球菌对营养物质的代谢以及产生的代谢物的差异鲜有报道。

因此本研究通过优化体外培养方法并使用复合胆盐处理为研究策略，用于培养消化道来源的益生菌，并结合比较代谢组学技术和方法，比较了受胆盐调节的消化道优势乳酸杆菌和埃氏巨球菌产生的代谢物的异同，初步探明所研究益生菌的代谢物和代谢通路的异同，为生产中开发新型功能性日粮添加物提供基础。

发明内容

本发明公开一种用于分析与发掘消化道益生菌产生的功能代谢物的方法，所述方法联合运用完全合成培养基的体外培养方法与比较代谢组学方法进行研究和分析，具体地，所述方法包括如下步骤：

(1)复苏益生菌，富集培养益生菌，并传代培养于完全合成培养基；

(2)取益生菌菌液，将菌液重悬于完全合成培养基，作为接种物备用；

(3)将步骤(2)接种物接种于添加胆盐溶液的完全合成培养基，培养，采集样品；

(4)提取益生菌发酵液中的代谢物；

(5)利用比较代谢组学方法分析步骤(4)的代谢物。