不同碳水化合物對正常人腸道菌群體外模擬效果的比較研究

為了比較不同碳水化合物對正常人腸道菌群體外模擬效果的影響，找出適合腸道菌群體外模擬的條件，研究腸道微生物體外制備方法，解放軍總醫(yī)院范彬, 尹業(yè)師, 孫剛, 等采集3名正常志愿者的糞便樣品，利用以淀粉為主要碳源的培養(yǎng)基VI和以淀粉＋多糖為主要碳源的培養(yǎng)基XP，在體外模擬發(fā)酵模型中對其菌群結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬培養(yǎng)。通過提取發(fā)酵液細(xì)菌基因組DNA，運(yùn)用PCR-變性梯度凝膠電泳(PCR-DGGE)和16S rRNA基因高通量測序來評價(jià)模擬系統(tǒng)的穩(wěn)定性和模擬效果，通過測定發(fā)酵液短鏈脂肪酸含量來推斷細(xì)菌代謝情況。

結(jié)果顯示，體外發(fā)酵模型連續(xù)運(yùn)行8 d后，3名志愿者的發(fā)酵液細(xì)菌PCR-DGGE條帶一致，不同培養(yǎng)基存在特異的細(xì)菌條帶。細(xì)菌16S rRNA基因高通量測序結(jié)果表明，3名志愿者的糞便樣品主要由4個(gè)細(xì)菌門組成，分別是擬桿菌門、厚壁菌門、變形菌門和放線菌門。在考慮細(xì)菌百分含量的情況下，VI培養(yǎng)基對3名志愿者腸道菌群的模擬相似性是0.847、0.825、0.968，XP培養(yǎng)基為0.927、0.926、0.836。當(dāng)不考慮細(xì)菌百分含量，只考慮細(xì)菌種類時(shí)，VI培養(yǎng)基對3名志愿者腸道菌群的模擬相似性是0.553、0.580、0.623，XP培養(yǎng)基為0.617、0.520、0.574。VI和XP培養(yǎng)基模擬效果存在個(gè)體差異，VI培養(yǎng)基對志愿者3菌群的模擬效果更好，XP培養(yǎng)基對志愿者1、2菌群的模擬效果更好。VI和XP培養(yǎng)基均能較好地模擬擬桿菌和毛螺旋菌屬細(xì)菌的生長，但VI和XP培養(yǎng)基中也存在各自特異生長的細(xì)菌。在發(fā)酵罐內(nèi)檢測到短鏈脂肪酸的含量是15～35 mmol/L，產(chǎn)生最多的是丁酸和丙酸。

發(fā)酵系統(tǒng)可用于腸道細(xì)菌的模擬培養(yǎng)，不同碳水化合物對腸道細(xì)菌的體外模擬效果有不同影響，能體外模擬培養(yǎng)出相同的細(xì)菌，也有在各培養(yǎng)基中特異性生長的細(xì)菌，但對3名志愿者腸道細(xì)菌模擬相似性均在80%以上。