[发明专利]一种基于生孢梭菌改善认知功能的合生元组合物及其应用

说明书

本发明涉及一种基于生孢梭菌改善认知功能的合生元组合物及其应用，合生元组合物包括生孢梭菌ATCC15579和木聚糖。本发明的合生元组合物可在预防、辅助治疗、修复改善阿尔兹海默症、认知功能的食品、特殊医学用途配方食品、营养补充剂、功能食品、保健食品和药物中的应用。合生元组合物中加入食品上可以接受的辅料与添加剂，制成食品；加入药学上可以接受的医药用无毒载体，制成药物。本发明筛选所得的合生元组合物安全性较好，可增加体内IPA水平，改善脑部炎症基因表达水平，改善海马突触结构，发挥其有益作用，产生确切的健康功效，动物试验表明其制成的合生元具有较强改善认知记忆的功能。

技术领域

本发明属于微生物添加剂技术领域，具体涉及一种基于生孢梭菌改善认知功能的合生元组合物及其应用。

背景技术

合生元又称合生素或共生元，是益生菌与益生元的复合制品。益生菌是一类对宿主有益的活性微生物。而益生元是指一类能促进有益菌生长的食物成分或物质，是一种不易被人体消化但可选择性刺激肠道内有益菌的生长或增强有益菌的活性的益菌制品。合生元作为一种微生物制剂，可以通过调控肠道微环境来发挥益生作用。合生元现已广泛地用于人类和动物保健与疾病预防治疗，究其使用的高效性与无残留性等众多优点，今后有望成为预防治疗疾病的新策略。

合生元主要通过调控有益微生物代谢物的产生发挥其益生效果，因此增加体内有益微生物代谢物的水平是补充合生元的主要目的。吲哚丙酸(Indolepropionic acid，IPA)，是色氨酸经微生物代谢所产生的一种代谢物，人体本身不能产生。近年来研究发现IPA具有强大的抗氧化能力及抗炎能力，补充IPA可调节免疫细胞的分化与增殖、炎症因子的产生及粘蛋白基因的表达参与维护肠道稳态。此外IPA也因其强大的神经保护作用、对Aβ纤维产生的抑制能力而有助于延缓阿尔兹海默症的发生进程。因此通过增加体内IPA的含量或可通过改善神经炎症、Aβ堆积等方面影响阿尔兹海默症的发生发展。为此，针对以上存在的问题，研发一种基于生孢梭菌改善认知功能的合生元产品具有重大意义。

发明内容

要解决的技术问题：本发明的目的在于提供一种基于生孢梭菌改善认知功能的合生元组合物，以有效的改善认知功能损伤以及脑部炎症等疾病。

技术方案：一种基于生孢梭菌改善认知功能的合生元组合物，包括益生菌和益生元，所述益生菌包括梭菌属，所述益生元包括木聚糖。

上述基于生孢梭菌改善认知功能的合生元组合物，制备过程包括以下步骤：

S1：根据备选菌株的全基因组信息，通过生物信息学手段对所有基因序列进行功能预测，筛选出所有碳水化合物利用相关基因，预测底物及碳水化合物转运子信息；

S2：根据底物及转运子信息及其在基因组上的定位构建相应的代谢途径，进而进行碳水化合物利用的功能基因组分析，完成对菌株特定益生元的预测；

S3：对预测信息进行体外验证，以预测到的益生元为唯一碳源，以无碳源的半合成培养基为对照，利用BioScreen生长曲线分析仪测定菌株在以相应益生元为底物的生培养基中的生长曲线，进而确定益生元的效果；

S4：将备选菌株接种在普通培养基和添加益生元的培养基中，发酵72h后离心制样，利用岛津LC-20A高效液相色谱分析仪测定菌株在普通及相应益生元培养基中的IPA产生量。

S5：确定合生元的组成及其比例，得到合生元组合物。

进一步的，S1中所述备选菌株包括生孢梭菌ATCC 15579、乳酸杆菌、植物乳杆菌、副干酪乳杆菌。

进一步的，S5中所述合生元的组成为生孢梭菌ATCC 15579和木聚糖。

进一步的，所述木聚糖聚合度为2～10。

进一步的，上述生孢梭菌ATCC 15579和木聚糖的剂量比例为(1×10⁹～1×10¹³)CFU/mL:(8～12)g/L。

进一步的，上述生孢梭菌ATCC 15579和木聚糖的剂量比例为(1×10¹⁰～1×10¹²)CFU/mL:(9～11)g/L。