人体肠道微生物群、营养与健康

人体肠道微生物群是人体消化道系统中栖息的微生物总称.这些微生物与人体长期共进化,形成了一个平衡的微生态系统.人体微生物群与健康和疾病密切相关,被视为人体最大的内分泌"器官".该器官具有调节功能,通过改变微生物群的构成、种类与比例实现维护和恢复人体健康的目的.因此,人体微生物群及其与机体互作平衡网络研究,将为精准医学的诊断、治疗和预后评估带来革命性变化.肠道微生物群与摄入食物营养密切互作,不仅有助于降解食物营养素,还能够合成多种营养素供人体利用.研究者逐步认识到人体、微生物群、营养和免疫存在密切互作关系,因此,解析这一互作网络将为精准营养学的发展带来前所未有的新机遇.本文在总结目前人体肠道微生物群、营养与健康关系研究成果的基础上,从多个视角综述了此交叉领域日新月异的进展.     

植物乳杆菌P-8对肠道菌群的调控及其机制

生物多样性是支撑地球生态系统稳定持续的重要条件.作为微观世界的主宰者,微生物是地球生态圈中既古老又具有极强的进化能力的庞大种群.地球微生态系统关乎于地球的生命繁荣,而人体的生态系统,作为这个庞大家族的一个分支,对人体的健康也至关重要.人们对肠道菌群的探索起步较早,尤其在近10年,研究呈现出爆发式的增长.在掀开肠道菌群这层神秘面纱之后发现,原来菌群与许多人体常见疾病都有着密切的关联,甚至是与肠道看似毫无联系的神经系统疾病都有着直接的影响.工业化的现代生活产生了一系列对于微生态系统破坏极强的因素,使得人体肠道生态系统遭到破坏,而如何修复肠道微生态系统,则是在肠道菌群研究中的最终要面对的问题.益生菌作为调节肠道菌群的直接途径,具备大量的科学数据的支撑,其特有的安全无副作用等特点,已得到广泛的认可.目前研究较多的益生菌主要归属于乳杆菌和双歧杆菌.Lactobacillus plantarumP-8(植物乳杆菌P-8)是目前研究与应用较为成熟的一株益生菌,通过对其全基因组进行分析,从遗传层面鉴定其具有较高的安全性,不含抗性基因等对人体有潜在威胁的基因.从其与人体肠道菌群的调控以及机制研究中发现,Lactobacillus plantarumP-8不仅在人体肠道中具有超过17周的定殖时间,同时还能够针对不同年龄人群肠道菌群特征进行有效的平衡与改善,并且具有较高的抑菌能力,具有替代抗生素的潜能,实用意义较大,且兼顾人类、动物、环境三者间的和谐共存.     

基于高通量测序技术研究环境微生物群落结构特征

采用高通量测序技术对序批式反应器(R1、R2处理)中微生物群落结构的演变及多样性进行分析，同时对细菌群落与人工模拟番茄酱废水水质相关性进行分析，对微生物酶进行预测。结果表明：微生物菌群在门、纲和属水平上存在显著差异，其中门类水平上，Proteobacteria(变形菌门)和Bacteroidetes(拟杆菌门)为优势菌门；纲水平上，Betaproteobacteria(β-变形菌纲)、Alphaproteobacteria(α-变形杆菌纲)和Bacteroidia(拟杆菌纲)为优势菌纲；属水平上，Zoogloea(动胶菌属)和Flavobacterium(黄杆菌属)为优势菌属。在颗粒形成初期至稳定期，R1、R2中Proteobacteria、Bacteroidetes、Betaproteobacteria、Alphaproteobacteria、Bacteroidia、Zoogloea和Flavobacterium丰度变化分别为1.75%、-7.20%、35.49%、0.12%、-15.23%、-3.11%和-5.23%;1.78%、-2.00%、33.11%、-0.54%、-14.8...     

水体铜对鲤肠道菌群结构及免疫力的影响

为了解水体重金属铜对鲤肠道菌群多样性、结构及免疫力的影响,以不同质量浓度的水体铜胁迫鲤56d,对鲤肠道菌群α多样性、β多样性、基于属水平的群落组成结构及肠道免疫调控因子和紧密连接蛋白的基因表达进行了分析.结果显示,0.14mg·L-1、0.28mg·L-1处理组与对照组相比,α多样性指数有显著性下降(P0.01),主成分分析(PCA)显示两处理组与对照组群落组成区分明显,优势菌群发生明显变化;同时,两处理组肠道免疫调控因子Il-1β,IL-8,TNF-α及信号分子NF-κB基因表达有显著增加(P0.01),肠道紧密连接蛋白Claudin-3,Claudin-c及免疫调控因子IL-10、信号分子TOR基因表达有显著下降(P0.01).结果表明:中、高质量浓度水体铜胁迫显著降低了鲤肠道菌群的多样性,改变了结构组成,对鲤肠道上皮免疫屏障造成了损伤.     

复合功能菌群促进污泥堆肥发酵的试验研究

为了提高污泥堆肥的效率和堆肥产品的质量,系统地开展了复合功能菌群在污泥堆肥中的试验研究,主要从堆肥的理化特性及堆肥过程的腐熟情况评价功能菌群的性能。结果显示,接菌处理组的堆体温度比空白对照组高2.7℃,菌群的添加使堆体中的微生物数量及脱氢酶活性显著提高,接菌处理组CO_2的挥发总量比空白对照组提高了12.8%,硝化指数的变化规律显示接菌处理组的堆肥周期缩短为14天。该菌群可以加速污泥堆肥进程,缩短堆肥周期,提高堆肥产品的质量,这为该菌群的下一步开发应用奠定了基础。     

健康人体足部挥发性物质形成及分析研究进展

人体足部产生的挥发性物质分析及其形成机制研究,在法医学、疾病诊断、香水及除臭剂开发和吸血昆虫生态学研究方面都具有重要的科学意义和应用前景.综述了足部挥发性物质的形成机制、取样及分析方法,并对现已发现的足部挥发性物质进行了总结,以期促进足部挥发性物质的深入研究,并为足部除臭化学品及相关材料的研发提供参考.     

肠道菌群调控脂质代谢的分子机制

人类肠道菌群基因组又被称为“人类第二基因组” ,其在人体脂肪的分解合成过程中起到了重要的调控作用。 体内肠道菌群的失调,会引起肥胖、糖尿病等在内的代谢综合症的发生。 本文从肠道菌群通过调控在脂质代谢中 起重要作用的酶类和调控因子从而为机体提供能量、减脂和改善健康状况的研究进展方面进行了综述。     

南非斑节对虾肠道组织结构及菌群特征、代谢活性研究

为阐述南非斑节对虾(Penaeus monodon)在工厂化养殖模式中肠道微生物的作用,本研究基于HE染色组织切片、高通量测序、Biolog ECO技术,探讨工厂化养殖模式中南非斑节对虾肠道组织结构形态、菌群特征及肠道微生物代谢活性。结果显示,南非斑节对虾肠道组织结构类似于凡纳滨对虾,肠壁结构薄且清晰,肠上皮细胞紧密连接,微绒毛排列整齐、致密,外层结缔组织厚,可见血窦分布。通过Operational Taxonomy Unit(OTU)数量、Chao 1、Simpson、Shannon指数呈现了南非斑节对虾肠道菌群丰富度和多样性变化,测序数据合理;肠道菌群结构中门类主要包括变形菌门Proteobacteria、浮霉菌门Planctomycetes、放线菌门Actinobacteria、疣微菌门Verrucomicrobia;目水平中含量最高的是红杆菌目Rhodobacterales,其次是浮霉菌目Planctomycetales;属水平上含量表现为unclassified鲁杰氏菌属Ruegeria玫瑰变色菌属Roseovarius等,物种热图分析呈现相同结果。通过平均吸光值(Average Well Color Development,AWCD)显示肠道微生物代谢活性总体变化趋势,24h微生物代谢活性较弱,随时间的延长,代谢活性逐渐增加,直至144h后趋于平稳。本研究分析了南非斑节对虾肠道特征,为后续研究及健康养殖提供理论依据。