本文關(guān)鍵詞：遺傳性肥胖兒童營養(yǎng)干預(yù)后腸道內(nèi)優(yōu)勢菌的分離鑒定及生理功能的探究

  更多相關(guān)文章： 遺傳性肥胖 腸道菌群 乳酸菌 短鏈脂肪酸 復(fù)雜碳水化合物 全基因組測序

【摘要】：人和動物的腸道內(nèi)棲息著數(shù)量龐大且種類豐富的微生物。腸道菌群通過代謝、營養(yǎng)、免疫等作用影響宿主健康。以乳桿菌和雙歧桿菌為代表的益生菌對人體具有多種重要的生理功能。失衡的腸道菌群對膳食誘導(dǎo)的肥胖的重要作用已得到證實。而腸道菌群在人類遺傳性肥胖中的作用還有待研究。小胖威利癥(Prader-Willi syndrome,PWS)由父源15號染色體的缺失、突變或基因印記導(dǎo)致,是最常見的基因缺陷導(dǎo)致的肥胖�；颊咴趦和瘯r期表現(xiàn)出暴食癥并發(fā)展為重度肥胖。本研究中的PWS肥胖兒童接受了為期105天的富含碳水化合物和復(fù)合益生元的營養(yǎng)干預(yù)后,體重顯著降低,糖、脂代謝相關(guān)的指標顯著改善。其腸道內(nèi)的乳桿菌和雙歧桿菌顯著增加并成為優(yōu)勢菌。本研究首先采用MRS瓊脂選擇性培養(yǎng)基從該PWS肥胖兒童營養(yǎng)干預(yù)后的糞便樣品中進行乳桿菌和雙歧桿菌的分離。使用變性梯度凝膠電泳技術(shù)、ERIC-PCR指紋圖譜技術(shù)、16S rRNA基因測序技術(shù)等分子生物學(xué)方法對分離物進行分型和鑒定。94個分離物屬于乳桿菌,74個分離物屬于雙歧桿菌。其中88株粘膜乳桿菌分為4種ERIC類型;3株卷曲乳桿菌僅一種ERIC類型;3株格氏乳桿菌僅一種ERIC類型。73株假小鏈雙歧桿菌分為5種eric類型;1株長雙歧桿菌為1種eric類型。為了進一步研究pws兒童營養(yǎng)干預(yù)后腸道內(nèi)優(yōu)勢菌的生理功能,測定了分離株的短鏈脂肪酸產(chǎn)生能力、發(fā)酵液的抑菌能力和降解利用碳水化合物的能力,究發(fā)現(xiàn),所有分離株都只產(chǎn)乙酸,不產(chǎn)其他揮發(fā)性脂肪酸。而分離株的發(fā)酵液對pws兒童營養(yǎng)干預(yù)前腸道內(nèi)的大腸桿菌分離株、標準菌株escherichiacolimg1655和enterobactercloacaeb29無明顯的抑菌作用。研究菌株降解利用復(fù)雜碳水化合物的能力發(fā)現(xiàn),分離株bifidobacteriumpseudocatenulatumc95對低聚果糖和中長鏈菊粉的利用能力優(yōu)于bacteroidesthetaiotaomicronatcc29148和eschrichiacolid45;對formulano.3(兒童膳食干預(yù)成份之一)的利用能力優(yōu)于bacteroidesthetaiotaomicronatcc29148、anaerostipeshadrusbpb5和eschrichiacolid45。綜上所述,本研究成功分離得到了一名pws兒童營養(yǎng)干預(yù)后腸道內(nèi)的優(yōu)勢細菌——乳桿菌和雙歧桿菌。發(fā)現(xiàn)腸道中同一類型的細菌具有豐富的菌株多樣性。與腸道中其他常見共生菌的代表菌株相比,分離株bifidobacteriumpseudocatenulatumc95具有更強的碳水化合物利用能力。該菌株的全基因組信息在cog和kegg兩大數(shù)據(jù)庫中的基因注釋結(jié)果顯示,菌株自身具有豐富的代謝碳水化合物的相關(guān)基因。雙歧桿菌分離株降解利用碳水化合物的能力,或許能夠一定程度地解釋該名兒童營養(yǎng)干預(yù)后腸道內(nèi)雙歧桿菌顯著增加并成為優(yōu)勢菌的這一現(xiàn)象。雙歧桿菌bifidobacteriumpseudocatenulatumc95是以志愿者健康效應(yīng)為指導(dǎo)分離得到的關(guān)鍵菌,具有成為益生菌的極大潛力。
【關(guān)鍵詞】：遺傳性肥胖 腸道菌群 乳酸菌 短鏈脂肪酸 復(fù)雜碳水化合物 全基因組測序
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R723.14
【目錄】：

• 摘要3-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 前言12-31
• 1.1 腸道菌群背景介紹12-18
• 1.1.1 腸道菌群的組成12
• 1.1.2 腸道菌群的功能12-14
• 1.1.3 腸道菌群與單純性肥胖及相關(guān)代謝綜合征的關(guān)系14-16
• 1.1.4 腸道菌群與遺傳性肥胖的關(guān)系16-17
• 1.1.5 腸道菌群中的關(guān)鍵細菌的作用17-18
• 1.2 乳桿菌和雙歧桿菌的背景介紹18-20
• 1.2.1 乳桿菌18
• 1.2.2 雙歧桿菌18-19
• 1.2.3 雙歧桿菌發(fā)酵利用碳水化合物的能力19-20
• 1.3 研究腸道菌群的相關(guān)技術(shù)20-21
• 1.3.1 變性梯度凝膠電泳指紋圖譜技術(shù)20
• 1.3.2 ERIC-PCR指紋圖譜技術(shù)20-21
• 1.3.3 16S rRNA基因測序技術(shù)21
• 1.3.4 腸道內(nèi)乳桿菌和雙歧桿菌的分離技術(shù)21
• 1.4 本論文的研究背景介紹21-24
• 參考文獻24-31
• 第二章 遺傳性肥胖兒童營養(yǎng)干預(yù)后腸道內(nèi)優(yōu)勢菌的分離和鑒定31-47
• 引言31
• 2.1 材料和方法31-34
• 2.1.1 PWS兒童營養(yǎng)干預(yù)105天的糞便樣品中優(yōu)勢菌的分離31-32
• 2.1.2 單菌分離物DNA的提取32
• 2.1.3 單菌分離物16S rRNA基因V3區(qū)PCR擴增和DGGE分析32-33
• 2.1.4 單菌分離物ERIC-PCR指紋圖譜分析33
• 2.1.5 單菌分離物16S rRNA基因序列的測定和序列分析33-34
• 2.2 結(jié)果34-41
• 2.2.1 PWS兒童營養(yǎng)干預(yù)105天糞便樣品中優(yōu)勢菌的分離結(jié)果34
• 2.2.2 單菌分離物與原始糞便樣品 16S rRNA V3區(qū)PCR-DGGE圖譜比對結(jié)果34-36
• 2.2.3 單菌分離物ERIR-PCR指紋圖譜分型結(jié)果36-37
• 2.2.4 單菌分離物16S rRNA基因序列的分析結(jié)果37-40
• 2.2.5 乳桿菌分離物16S rRNA基因V3區(qū)PCR-DGGE圖譜多條帶現(xiàn)象的探究40-41
• 2.3 討論41-43
• 本章小結(jié)43-44
• 參考文獻44-47
• 第三章 遺傳性肥胖兒童營養(yǎng)干預(yù)后腸道內(nèi)優(yōu)勢菌生理功能的探究47-73
• 引言47
• 3.1 材料和方法47-50
• 3.1.1 PWS兒童營養(yǎng)干預(yù)后腸道內(nèi)優(yōu)勢菌生長曲線的測定47-48
• 3.1.2 PWS兒童營養(yǎng)干預(yù)后腸道內(nèi)優(yōu)勢菌上清發(fā)酵液p H的測定48
• 3.1.3 PWS兒童營養(yǎng)干預(yù)后腸道內(nèi)優(yōu)勢菌短鏈脂肪酸產(chǎn)生能力的測定48
• 3.1.4 PWS兒童營養(yǎng)干預(yù)后腸道內(nèi)優(yōu)勢菌上清發(fā)酵液抑菌能力的測定48-49
• 3.1.5 PWS兒童營養(yǎng)干預(yù)后腸道內(nèi)雙歧桿菌分離株碳水化合物利用能力的研究49-50
• 3.2 實驗結(jié)果50-65
• 3.2.1 PWS兒童營養(yǎng)干預(yù)后腸道內(nèi)優(yōu)勢菌的生長曲線50-51
• 3.2.2 PWS兒童營養(yǎng)干預(yù)后腸道內(nèi)優(yōu)勢菌的短鏈脂肪酸產(chǎn)生能力51-53
• 3.2.3 PWS兒童營養(yǎng)干預(yù)后腸道內(nèi)優(yōu)勢菌上清發(fā)酵液的抑菌能力53-55
• 3.2.4 PWS兒童營養(yǎng)干預(yù)后腸道內(nèi)雙歧桿菌分離株利用碳水化合物的能力55-65
• 3.3 討論65-68
• 本章小結(jié)68-69
• 課題總結(jié)69-70
• 參考文獻70-73
• 附錄 1：PWS兒童營養(yǎng)干預(yù)后腸道內(nèi)優(yōu)勢菌假小鏈雙歧桿菌C95菌株全基因組序列的測定73-84
• 引言73
• 4.1 方法73-75
• 4.1.1 菌株的全基因組DNA的提取73
• 4.1.2 菌株的全基因組序列的測定及分析73-75
• 4.2 菌株全基因組的測定結(jié)果75-81
• 4.2.1 數(shù)據(jù)統(tǒng)計和質(zhì)控結(jié)果75-76
• 4.2.2 樣品reads的組裝結(jié)果76-78
• 4.2.3 基因注釋78-81
• 討論81-83
• 參考文獻83-84
• 附錄 2：培養(yǎng)基和溶液試劑的配制84-85
• 附錄 3：實驗所用的主要儀器85-86
• 致謝86-88

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