Bifidobacterium pseudolongum JNFEN6低聚木糖利用效率评价及转录组学分析

探究不同双歧杆菌利用低聚木糖(xylooligosaccharide,XOS)的能力,通过细胞生理学及转录组学着重研究Bifidobacterium pseudolongum JNFEN6对XOS的高效利用机制。结果表明,XOS对不同双歧杆菌生长能力的影响不同,其对B.pseudolongum JNFEN6生长和产酸影响最为显著;以XOS为唯一碳源发酵36 h,B.pseudolongum JNFEN6菌株β-木糖苷酶活力为0.97 U/mL,发酵体系中丙酸质量浓度为85.26μg/mL;转录组学结果显示,XOS为唯一碳源培养条件下共有297个差异表达基因,其中包括136个上调基因和161个下调基因。这些基因中,ABC(ATP-binding cassette)转运渗透酶、底物结合蛋白和主要协同转运蛋白超家族(major facilitator superfamily,MFS)转运体等基因促进了XOS的转运,XOS代谢水解酶、乙酸激酶和乳酸脱氢酶等基因促进了XOS的代谢。综上所述,B.pseudolongum JNFEN6能高效利用XOS,其主要通过ABC转运系统和MFS转运系统摄取XOS,并通过“双歧分流”方式进行代谢,最终产生短链脂肪酸和其他有机化合物。本研究结果为XOS的双歧因子功能提供了理论依据。

肥胖小鼠肠道菌群对半乳甘露聚糖的响应与筛选

半乳甘露聚糖具有改善肠道微生物及代谢性疾病的作用,但其低分子量产品在提高肠道中双歧杆菌的丰度和改善肥胖方面的机制尚不清晰。通过酶解瓜尔豆胶获得低分子量(2 kDa~10 kDa)的半乳甘露聚糖(galactomanno-polysaccharide,GMPS),单糖组成为甘露糖(M)和半乳糖(G)(M∶G=1.75∶1,摩尔比)。建立体外模拟肠道发酵模型,采用高通量测序技术探究GMPS对肥胖小鼠肠道菌群的多样性和组成结构的影响;通过16S rDNA鉴定及BOX-聚合酶链式反应(BOX-polymerase chain reaction,PCR)分型,从粪便样品中挖掘潜在靶点菌株。结果表明,GMPS的干预促进了粪便样品中菌群产生乙酸和丙酸等短链脂肪酸的水平,改变了肥胖小鼠肠道菌群的结构,显著提高了产乳酸的肠球菌属和双歧杆菌属的丰度,使假长双歧杆菌成为优势菌株,同时降低了梭菌属、气单胞菌属等条件致病菌的丰度(p<0.05);并从粪便样品中筛选出5株假长双歧杆菌,证明假长双歧杆菌是对GMPS高度响应的特征性菌株。揭示了GMPS对肥胖小鼠肠道菌群的影响,挖掘了作为GMPS潜在靶点的假长双歧杆菌菌株,为GMPS和假长双歧杆菌作为新型益生元和益生菌产品的开发提供依据。