合成生物催化剂摘译自:

https://microbialcellfactories.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12934-020-01465-3

人体的肠道微生物菌群在促进宿主代谢方面发挥着重要的作用,可帮助宿主维持并调节生理、免疫、神经系统的稳定。肠道微生物菌群状态的变化会引起代谢、免疫及神经通路功能性障碍,并诱发疾病。因此如何修复生态失衡的肠道菌群进而治愈疾病成为了调节免疫系统抵御病原体的关键所在。口服益生菌是一种调节微生物菌群的方法,但目前需要较高的剂量。另一项更具挑战的方法是将健康人群粪便中微生物菌群移植入患者体内,但该方法目前临床数据还较为欠缺。口服益生菌最大的难题来自胃内强酸条件,为克服胃部强酸环境造成的微生物死亡,目前采取大量多次服用以增加微生物定植于肠道内的概率。其他方法目前也有使用,如用于药物的酸保护涂层。但它们通常会对微生物肠道内的释放与定植产生负面的影响。

近日,来自奥地利兽医大学病毒学研究所的Walter H. Gunzburg于Microbial Cell Factories发表文章Efficient protection of microorganisms for delivery to the intestinal tract by cellulose sulphate encapsulation,文章中作者将植物中提取的纤维素利用硫酸盐进行化学改性提供负电荷,从而开发了硫酸纤维素,这种天然多聚物可保护口服微生物免受胃酸和胆汁的侵蚀。作者将发现的六种常用益生菌(5种细菌1种酵母)包裹于硫酸纤维素微球内,与未包裹菌株相比,封装后的菌株在体外实验中低pH条件下至少能存活4h。进入人体后硫酸纤维素则可被肠道中的纤维素酶消化从而释放微生物至肠道环境内进行定植。后续作者进行了小鼠投喂实验,结果显示,带有荧光标记的大肠杆菌在小鼠肠道中成功的释放并定植。

综上所述,硫酸纤维素微胶囊壳能有效保护口服微生物及酵母不因胃酸而丧失活性,在较低剂量下将微生物递送至肠道环境中并进行释放定植。·该技术还可降低粪便微生物移植的成本,因粪便样本的高度异质性,同一捐赠个体的不同批次差异较大,运用该技术可在没有损失的情况下以特定比例有效的将不同批次菌落同时递送,这将大大简化该技术的流程,使其更容易被接受并且成本更低。

                                                                                                                (张逸原摘译)


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