[發(fā)明專利]一種人腸道菌群連續(xù)培養(yǎng)的系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810048065.8
• 申請日: 2008-06-18
• 公開（公告）號: CN101368154A
• 公開（公告）日: 2009-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁宗輝;魏亞靜;戴夢紅;王玉蓮;陳冬梅;劉振利;黃玲利;陶燕飛;彭大鵬;王旭;謝長清;姚俊平;郝海紅;姚敏;郭文韜
• 申請（專利權(quán)）人: 華中農(nóng)業(yè)大學
• 主分類號: C12M1/36
• 分類號: C12M1/36;C12M1/38;C12M1/02;C12N1/20;C12R1/01
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務(wù)所
• 代理人: 王敏鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微生物學技術(shù)領(lǐng)域和獸藥殘留分析技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種人腸道菌群連續(xù) 培養(yǎng)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

人的胃腸道中定居著一個十分復雜和活躍的微生物群落，包括約10¹⁴個細菌，每克腸內(nèi) 容物含10¹¹個細菌，約400-500種，互相作用極為復雜。大量研究表明，這個龐大的微生物 菌群在人的腸道內(nèi)達到一種平衡狀態(tài)，對人的健康和疾病狀況至關(guān)重要。抗菌藥物在抑制病 原菌生長的同時也會破壞腸道菌群的平衡狀態(tài)，引起二重感染等。近年來研究發(fā)現(xiàn)，殘留在 動物性食品中的抗菌藥會對人體腸道菌群產(chǎn)生不利影響，此外，隨著越來越多商業(yè)化生產(chǎn)的 調(diào)節(jié)腸道菌群的功能性食品大量涌現(xiàn)，對藥物及這些益生元、益生菌類的產(chǎn)品安全性或功能 性評價引起了越來越多人的關(guān)注。

據(jù)文獻報道，目前，國際上推薦用于評價抗菌藥殘留對人體腸道菌群影響的研究模型主 要包括離體和活體兩大類，離體模型主要有：模擬腸道的靜態(tài)模型、半連續(xù)和連續(xù)流動培養(yǎng) 系統(tǒng)等；活體模型主要包括：普通試驗動物、悉生小鼠、攜帶人體腸道菌群的嚙齒動物(HFA) 以及人類志愿者。這些模型都各有優(yōu)缺點，其有效性和可靠性還需進一步研究。最理想的模 型是通過人體(志愿者)研究，但其中不僅存在道德問題，而且相關(guān)技術(shù)和條件也很復雜； 與其他活體模型相比，HFA的腸道菌群與人體更為接近，并且由于其飲食是嚴格限制的，因 而沒有高背景的抗菌藥抗性的問題，但存在植入后的菌群構(gòu)成可能不穩(wěn)定、所需設(shè)備和維護 成本昂貴等問題。連續(xù)流動培養(yǎng)系統(tǒng)在所有離體腸道模型中更接近于人體腸道的微生態(tài)環(huán)境， 盡管結(jié)構(gòu)比較復雜，限制了同一處理組的重復數(shù)，相對成本高，也沒考慮到寄主的代謝，但 由于該模型接入的是健康人的糞便菌群，并且是連續(xù)流動的過程，更真實地模擬了人體的腸 道環(huán)境，還考慮到了腸道不同菌群的相互作用，并能著眼于功能性終點如水解及還原反應(yīng)， 揮發(fā)性、非揮發(fā)性脂肪酸的形成，因此，被美國FDA推薦用于考察殘留量的抗生素長期作用 下對人體腸道菌群的影響。

經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的文獻檢索發(fā)現(xiàn)，目前，國外與本發(fā)明密切相關(guān)是美國FDA建立的一個 離體的連續(xù)培養(yǎng)系統(tǒng)，F(xiàn)DA已采用該系統(tǒng)研究了環(huán)丙沙星、紅霉素、四環(huán)素和新霉素對腸道 菌群的影響，其結(jié)果表明，離體的連續(xù)培養(yǎng)系統(tǒng)可以用來評價低水平的抗菌藥殘留對人體腸 道菌群的影響(Carman?R?J?and?Woodburn?M?A.Effects?of?low?levels?of?ciprofloxacin?on?a chemostat?model?of?the?human?colonic?microflora.Regulatory?Toxicology?and?Pharmacology，2001， 33：276-284)。但在其試驗過程中暴露出了該系統(tǒng)的一些缺點，如溫度控制不穩(wěn)定、發(fā)酵罐內(nèi) 容物攪拌不均勻等，而影響了試驗結(jié)果。未見有公開發(fā)表的與本發(fā)明相類似的發(fā)明專利。

目前，國內(nèi)與本發(fā)明密切相關(guān)的專利文獻僅有一篇，是中國國家知識產(chǎn)權(quán)局2008年1月 30日公開的一份申請?zhí)枮?00710028346.2(一種腸道菌群離體培養(yǎng)裝置)的專利申請，該申 請采用自行組建的發(fā)酵罐和其他配件構(gòu)建了一種腸道菌群連續(xù)培養(yǎng)裝置，其發(fā)明的目的是提 供一種模擬腸道環(huán)境的腸道菌群離體培養(yǎng)裝置，并稱其優(yōu)點是成功建立了人體腸道菌群連續(xù) 培養(yǎng)恒化器模型，但是從公開的說明書和權(quán)利要求書來看，該申請沒有提出充分的說明該發(fā) 明效果的有關(guān)生物學實驗數(shù)據(jù)，不能讓人明了其實施的效果，也沒有實施例說明模型具體的 構(gòu)建方法，即具體的菌群連續(xù)培養(yǎng)方法，僅有裝置運行的簡單操作說明，難以將模型真正推 廣應(yīng)用，此外，該裝置還存在體系相對不夠穩(wěn)定、日常維護相對復雜、條件不易控制等不足。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和不足，提供一種能夠真實地模擬人體腸道 微生態(tài)環(huán)境，且穩(wěn)定性好、適合推廣應(yīng)用的人腸道菌群連續(xù)培養(yǎng)系統(tǒng)及方法。