具体实施方式

本公开提供了产生丁酸盐的益生菌菌株或菌种以及包含益生菌菌株或菌种的相关组合物。所公开的细菌菌株适于递送到结肠，在结肠中短链脂肪酸(SCFA)可在其作用位点处内源性产生，从而提供健康有益效果。健康有益效果可缓解或减轻多种障碍，包括代谢障碍、免疫障碍、肠障碍和炎性障碍。在某些实施方案中，细菌菌株或组合物用于制备食品、补充剂、药物组合物和其他消费品以便为多种障碍，包括代谢障碍、免疫障碍、肠障碍和炎性障碍提供健康有益效果，包括治疗应用。

术语“微生物”和“微生物体”在本文中可互换使用，均指细菌。术语“菌群”、“微生物群”和“微生物群体”在本文中可互换使用，并且可指生活在受试者身体上或身体内的微生物生态群落。菌群可存在于受试者的很多部分(如果不是大部分的话)之上或之中。菌群的栖息地的一些非限制性示例可包括：身体表面、体腔、体液、肠道、结肠、皮肤表面和毛孔、阴道腔、脐部区域、结膜区域、肠区域、胃、鼻腔和鼻道、胃肠道、泌尿生殖道、唾液、粘液和粪便。

使用微生物学家或其他科学家所关注的标准对细菌进行分类和鉴定，以将生物体彼此区分开，并将类似的生物体分组。细菌菌种类别基于遗传相似性、生物化学和表型标准定义生物体。在一个菌种中，菌株和亚组的区别可在于它们引起的宿主反应、它们的环境栖息地、以及许多其他特性。菌株名称通常反映单个生物体的后代，并且通常基于由血清型、酶型、蛋白质/核酸/质粒表征以及对益生菌菌株重要的功能特征定义的独特特征进行分类，所述功能特征包括但不限于不期望的细菌抑制、胃酸耐受性、粘附/定植、疏水性和免疫调节细胞因子产生。DNA相关性用于基于总体遗传相似性对菌株进行分组。

如本文所用，术语“基因组”可指在其初级DNA序列中编码的生物体的整体遗传信息。基因组包括基因和非编码序列两者。例如，在一些方面，基因组代表微生物基因组。微生物组的遗传内容物可包括：基因组DNA、RNA和核糖体RNA、表观基因组、质粒，以及存在于包含微生物组的微生物中的所有其他类型的遗传信息。

在细菌中，已证明是用于研究进化相关性信息最丰富的基因是16S核糖体RNA(16S-rRNA)编码基因序列，这是一种对细菌核糖体的较小亚基的RNA组分进行编码的DNA序列。16S-rRNA编码基因序列在微生物菌种之中在进化上是高度保守的。16S-rRNA编码基因序列存在于所有细菌中，并且相关形式存在于所有细胞中，包括真核生物的细胞。因此，16S-rRNA亚基的测序可用于鉴定和/或比较样品(例如，微生物组)中存在的微生物(例如，细菌)。16S-rRNA基因测序是用于研究来自难以研究的复杂微生物体或环境的样品的系统发育和分类的公认方法。在多个方面，细菌通过其16S-rRNA序列或16S-rRNA编码基因序列来鉴定。

如本文所用，“核酸序列”和“核苷酸序列”是指寡核苷酸或多核苷酸以及它们的片段或部分，并且是指基因组来源或合成来源的DNA或RNA，它们可以是单链或双链的并且表示有义链或反义链。核酸序列可由腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶和尿嘧啶(A、T、C、G和U)以及修饰形式(例如N6-甲基腺苷、5-甲基胞嘧啶等)组成。如本文所用，术语“测序”是指用于确定核酸分子(例如，DNA或RNA核酸分子)中核苷酸碱基-A、T、C、G和U的顺序的测序方法。在本公开的一些方面，分离产生最高水平的SCFA并且表现出冻干耐受性的细菌，并且对来自这些细菌中的每一种的16S-rRNA编码基因序列进行测序。这些细菌中的每一种的16S-rRNA编码基因序列(SEQ ID NO:1-23)在表1中提供。

表1-本公开的益生菌的16S-rRNA编码基因序列

*R＝A或G；Y＝C或T；K＝G或T；M＝A或C；S＝G或C；并且W＝A或T，如标准歧义代码中所示

表2-本公开的益生菌的全基因组DNA序列*

*由于本公开的细菌的这些全基因组序列的大小非常大，这些序列仅在作为本公开一部分的序列表中提供。

在一些方面，细菌包含与其他细菌具有特定程度的同源性或同一性的核酸序列。如本文所用，术语“同一性”、“同源性”和“同源”是指与其他核苷酸序列互补或共有相似性的程度。可存在部分同源性或完全同源性(即，相同序列)。与核酸序列部分互补(即“基本上同源”或“基本上相同”)的核苷酸序列是至少部分地抑制完全互补序列与靶核酸序列杂交的序列。在一些方面，本公开的细菌包含的16S-rRNA编码基因序列与SEQ ID NO:1-23的核苷酸序列中的任何一者具有至少约60％、至少约61％、至少约62％、至少约63％、至少约64％、至少约65％、至少约66％、至少约67％、至少约68％、至少约69％、至少约70％、至少约71％、至少约72％、至少约73％、至少约74％、至少约75％、至少约76％、至少约77％、至少约78％、至少约79％、至少约80％、至少约81％、至少约82％、至少约83％、至少约84％、至少约85％、至少约86％、至少约87％、至少约88％、至少约89％、至少约90％、至少约91％、至少约92％、至少约93％、至少约94％、至少约95％、至少约96％、至少约97％、至少约98％或至少约99％的同源性或同一性(100％同源性)。在一些方面，本公开的细菌包含的DNA序列与SEQID NO:24-35的核苷酸序列中的任何一者具有至少约60％、至少约61％、至少约62％、至少约63％、至少约64％、至少约65％、至少约66％、至少约67％、至少约68％、至少约69％、至少约70％、至少约71％、至少约72％、至少约73％、至少约74％、至少约75％、至少约76％、至少约77％、至少约78％、至少约79％、至少约80％、至少约81％、至少约82％、至少约83％、至少约84％、至少约85％、至少约86％、至少约87％、至少约88％、至少约89％、至少约90％、至少约91％、至少约92％、至少约93％、至少约94％、至少约95％、至少约96％、至少约97％、至少约98％或至少约99％的同源性或同一性(100％同源性)。在一些方面，本公开的细菌的全基因组序列存在于SEQ ID NO:24-35的核苷酸序列中的任一者中。

在一些方面，包含SEQ ID NO:1-35中任一者的核苷酸序列的细菌是益生菌。如本文所用，术语“益生菌”意指对宿主的健康具有有益作用的微生物细胞制剂或微生物细胞组分。(Salminen等人,Trends Food Sci.Technol.10 107-10,1999)。如本文所用，术语“益生菌”可意指一种或多种微生物(例如，细菌)，该一种或多种活微生物在适当施用时可赋予受试者健康有益效果。

本公开的益生菌的一些非限制性示例包括但不限于细菌，诸如Agathobacterrectalis(以前称为直肠真杆菌(Eubacterium rectale))、嗜黏蛋白阿克曼氏菌(Akkermansia muciniphila)、粪厌氧棒状菌、Anaerostipes hadrus、青春双歧杆菌(Bifidobacterium adolescentis)、两歧双歧杆菌(Bifidobacterium bifidum)、婴儿双歧杆菌(Bifidobacterium infantis)、长双歧杆菌(Bifidobacterium longum)、Butyricicoccus faecihominis、溶纤维丁酸弧菌(Butyrivibrio fibrisolvens)、丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutylicum)、嗜氨基梭菌(Clostridium aminophilum)、拜氏梭菌(Clostridium beijerinckii)、丁酸梭菌(Clostridium butyricum)、匙形梭菌(Clostridium cochlearium)、鹑鸡梭菌(Clostridium colinum)、吲哚梭菌(Clostridiumindolis)、无害梭菌(Clostridium innocuum)、解黄酮梭菌(Clostridium orbiscindens)、屎肠球菌(Enterococcus faecium)、霍氏真杆菌(Eubacterium hallii)、直肠真杆菌(Eubacterium rectale)、普拉梭菌(Faecalibacterium prausnitzii)、产琥珀酸丝状杆菌(Fibrobacter succinogenes)、普氏梭杆菌(Flavonifactor plautii)、嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)、短乳杆菌(Lactobacillus brevis)、保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus)、干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)、高加索乳杆菌(Lactobacillus caucasicus)、发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)、瑞士乳杆菌(Lactobacillus helveticus)、乳酸乳杆菌(Lactobacillus lactis)、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)、鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)、吉氏颤螺菌(Oscillospira guilliermondii)、盲肠罗斯氏菌(Roseburia cecicola)、粪便罗氏菌(Roseburia faecis)、人源罗氏菌(Roseburiahominis)、肠道罗氏菌(Roseburia intestinalis)、食葡糖罗氏菌(Roseburiainulinivorans)、生黄瘤胃球菌(Ruminococcus flavefaciens)、活泼瘤胃球菌(Ruminococcus gnavus)、卵瘤胃球菌(Ruminococcus obeum)、乳酪链球菌(Streptococcuscremoris)、粪链球菌(Streptococcus faecium)、婴儿链球菌(Streptococcus infantis)、变异链球菌(Streptococcus mutans)、嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)、人粪厌氧球菌(Anaerofustis stercorihominis)、Anaerostipes hadrus、人结肠厌氧棍状菌(Anaerotruncus colihominis)、生孢梭菌(Clostridium sporogenes)、破伤风梭菌(Clostridium tetani)、粪球菌属(Coprococcus)、陪伴粪球菌(Coprococcus comes)、规则粪球菌(Coprococcus eutactus)、柱状真杆菌(Eubacterium cylindroides)、细长真杆菌(Eubacterium dolichum)、凸腹真杆菌(Eubacterium ventriosum)、粪罗氏菌(Roseburiafaeccis)、人源罗氏菌(Roseburia hominis)、肠道罗氏菌(Roseburia hominis)、食葡糖罗氏菌(Roseburia intestinalis)、以及它们的任何组合或混合物。

在特定方面，益生菌是细菌，包括但不限于：Agathobacter rectalis、粪厌氧棒状菌(Anaerostipes caccae)、Anaerostipes hadrus、Butyricicoccus faecihominis、丁酸梭菌(Clostridium butyricum)、匙形梭菌(Clostridium cochlearium)、无害梭菌(Clostridium innocuum)、陪伴粪球菌(Coprococcus comes)、Flavonifactor plautii、粪便罗氏菌(Roseburia faecis)、人源罗氏菌(Roseburia hominis)、肠道罗氏菌(Roseburiaintestinalis)和食葡糖罗氏菌(Roseburia inulinivorans)、以及它们的任何组合或混合物。

如上所述，本公开的细菌由于其产生短链脂肪酸(SCFA)的能力而受到关注。在一些方面，本公开的细菌在约24小时的时间段内，产生至少约0.5毫摩尔(mmol)的SCFA、至少约0.6mmol的SCFA、至少约0.7mmol的SCFA、至少约0.8mmol的SCFA、至少约0.9mmol的SCFA、至少约1.0mmol的SCFA、至少约1.2mmol的SCFA、至少约1.4mmol的SCFA、至少约1.6mmol的SCFA、至少约1.8mmol的SCFA、至少约2.0mmol的SCFA、至少约2.2mmol的SCFA、至少约2.4mmol的SCFA、至少约2.6mmol的SCFA、至少约2.8mmol的SCFA、至少约3.0mmol的SCFA、至少约3.2mmol的SCFA、至少约3.4mmol的SCFA、至少约3.6mmol的SCFA、至少约3.8mmol的SCFA、至少约4.0mmol的SCFA、至少约4.2mmol的SCFA、至少约4.4mmol的SCFA、至少约4.4mmol的SCFA、至少约4.6mmol的SCFA、至少约4.8mmol的SCFA、至少约5.0mmol的SCFA、至少约5.5mmol的SCFA、至少约6.0mmol的SCFA、至少约6.5mmol的SCFA、至少约7.0mmol的SCFA、至少约7.5mmol的SCFA、至少约8.0mmol的SCFA、至少约8.5mmol的SCFA、至少约9.0mmol的SCFA、至少约9.5mmol的SCFA、至少约10mmol的SCFA、至少约11mmol的SCFA、至少约12mmol的SCFA、至少约13mmol的SCFA、至少约14mmol的SCFA、至少约15mmol的SCFA、至少约16mmol的SCFA、至少约17mmol的SCFA、至少约18mmol的SCFA、至少约19mmol的SCFA、至少约20mmol的SCFA、至少约25mmol的SCFA、至少约30mmol的SCFA、至少约35mmol的SCFA、至少约40mmol的SCFA、至少约45mmol的SCFA、至少约50mmol的SCFA、至少约55mmol的SCFA、至少约60mmol的SCFA、至少约65mmol的SCFA、至少约70mmol的SCFA、至少约75mmol的SCFA、至少约80mmol的SCFA、至少约85mmol的SCFA、至少约90mmol的SCFA、至少约95mmol的SCFA、至少约100mmol的SCFA、至少约110mmol的SCFA、至少约120mmol的SCFA、至少约130mmol的SCFA、至少约140mmol的SCFA、至少约150mmol的SCFA、至少约160mmol的SCFA、至少约170mmol的SCFA、至少约180mmol的SCFA、至少约190mmol的SCFA、至少约200mmol的SCFA、至少约250mmol的SCFA、或至少约300mmol的SCFA。

在一些方面，SCFA产量在约24小时内约1毫摩尔至约24小时内约300毫摩尔的范围内。在一些方面，SCFA产量在约24小时内约1毫摩尔至约24小时内约100毫摩尔的范围内。在一些方面，SCFA产量在约24小时内约1毫摩尔至约24小时内约50毫摩尔的范围内。在一些方面，SCFA产量在约24小时内约4毫摩尔至约24小时内约40毫摩尔的范围内。

在一些方面，在从约24小时变化的时间段内测量SCFA的此类量或浓度。例如，在一些方面，在约12小时的时间段内、在约36小时的时间段内、在约2天的时间段内、在约3天的时间段内、在约4天的时间段内、在约5天的时间段内、在约6天的时间段内、在约一周的时间段内等测量SCFA产量。因此，在那些方面，SCFA产量将大于或小于在约24小时的时间段内本文所公开的SCFA产量。在特定方面，在约24小时的时间段内测量SCFA。

在各个方面，SCFA为乙酸盐、丁酸盐或丙酸盐、或它们的组合。在特定方面，SCFA为丁酸盐。因此，在一些更特定方面，在约24小时的时间段内测量丁酸盐产量。

如本文所述，已知SCFA对于肠健康和代谢功能是重要的。SCFA、尤其是丁酸盐的健康有益效果包括但不限于抗炎活性、维持肠道上皮屏障、通过降低局部pH进行病原体抑制以及增加粘液产生。在各个方面，由细菌产生的SCFA包括但不限于乙酸、丙酸、丁酸(butyric/butanoic acid)、异丁酸(isobutyric/isobutanoic acid)、戊酸(valeric/pentanoic acid)或异戊酸(isovaleric/isopentanoic acid)、或它们的组合，通常以它们的共轭碱表示，例如乙酸盐、丙酸盐、丁酸盐(butyrate/butanoate)、异丁酸盐(isobutyrate/isobutanoate)、戊酸盐(valerate/pentanoate)、异戊酸盐(isovalerate/isopentanoate)或它们的组合。在一些方面，由细菌产生的SCFA是丁酸盐。

因此，本公开包括调节或增加丁酸盐产生的细菌。在结肠中，膳食纤维可由产生丁酸盐的微生物加工以产生丁酸盐(butyrate/butanoate)。继而，丁酸盐可引发G蛋白偶联受体(GPCR)信号传导，导致胰高血糖素样肽-1(GLP-1)分泌，这会导致胰岛素敏感性增加和/或食欲降低。通过改变受试者中产生丁酸盐的微生物组，可刺激负责胰岛素敏感性的途径。在一些受试者中，可以用微生物组合物增加胰岛素敏感性和/或将胰岛素敏感性恢复到糖尿病前期水平。

在一些方面，本公开的细菌在组合物(即，益生菌组合物)中提供。在一些方面，将本公开的各种类型的细菌在组合物中进行组合。在特定方面，所述组合物包含产生SCFA的细菌的至少一种人分离物或它们的混合物，其中所述细菌包含与SEQ ID NO:1-23的核苷酸序列中的任一者具有至少约80％同一性的16S-rRNA编码基因序列，或与SEQ ID NO:24-35的核苷酸序列中的任一者具有至少约80％同一性的全基因组DNA序列，以及赋形剂、载体和/或稀释剂。在各个方面，混合物为任何两种或更多种细菌。因此，混合物可包含三种或更多种、四种或更多种、五种或更多种、六种或更多种、七种或更多种、八种或更多种、九种或更多种、十种或更多种等等。该组合物可以呈营养补充剂或药物组合物的形式。在一些方面，本文所述的细菌菌种或菌株中的一种或多种用于产生包含有效量的用于治疗受试者的组合物的制剂。在一些方面，有效量是有效向受试者提供健康有益效果的量。在一些方面，有效量是治疗有效量。组合物可为本领域已知的任何制剂。一些非限制性示例可包括局部用剂型、胶囊、丸剂或片剂、锭剂、小药囊、灌肠剂、凝胶、液体、用于重构的散装粉末或由散装粉末制备的饮料等。

在各个方面，组合物包含如本文所述的具有代谢活性的一种或多种菌株或菌种，即活的和/或冻干的或非活的、热灭活的、经照射的或裂解的益生菌，以及生理上、药学上或营养上可接受的赋形剂、载体或稀释剂。在一些方面，本文所公开的一种或多种菌种或菌株可包含在食品或饮料产品、化妆品或营养补充剂中。

营养上可接受的赋形剂、载体或稀释剂包括但不限于适于供人类或动物食用的那些，以及标准用于食品或补充剂行业的那些。典型的营养上可接受的赋形剂、载体或稀释剂是本领域技术人员所熟悉的。

在一些方面，用于本文所述的各种不同组合物的此类合适赋形剂的示例可见于由A Wade和P J Weller编辑的“Handbook of Pharmaceutical Excipients”(第2版，1994年)。在一些方面，可接受的载体或稀释剂描述于例如“Remington's PharmaceuticalSciences”(Mack Publishing Co.，A.R.Gennaro编辑，1985年)中。此类合适的载体包括但不限于乳糖、淀粉、葡萄糖、纤维素、微晶纤维素、甲基纤维素、硬脂酸镁、甘露醇、山梨醇等等。此类合适的稀释剂包括但不限于水、乙醇、丙二醇和甘油。

在一些方面，合适的赋形剂为稳定赋形剂或冷冻保护剂，其保持细菌的活力。在各个方面，术语“稳定赋形剂”和“冷冻保护剂”在本文中可互换使用。在一些方面，此类冷冻保护剂在其冻干后保持细菌的活力。在一些方面，合适的冷冻保护剂包括肌醇、山梨醇、甘露糖醇、海藻糖、葡萄糖、蔗糖、玉米糖浆、DMSO、所有类型的淀粉和/或改性淀粉、PVP、麦芽糖或其他单糖和二糖。在一些方面，使用有效量的冷冻保护剂来使冷冻时的细胞损伤降到最低。

在一些方面，冷冻保护剂使细菌在延长的时间段内保持存活。在一些方面，细菌在冷冻保护剂中冻干后约12个月内，以活菌的小于约1个对数单位CFU减少量、小于约2个对数单位CFU减少量、小于约3个对数单位CFU减少量、小于约4个对数单位CFU减少量、小于约5个对数单位CFU减少量或小于约6个对数单位CFU减少量存活。

在各个方面，冷冻保护剂包含碳水化合物。在各个方面，碳水化合物为糖。在一些方面，糖不结晶。在一些方面，糖为单糖或二糖，包括但不限于蔗糖、海藻糖、葡萄糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖、甘露糖；或糖醇，包括但不限于乙二醇、甘油、赤藓醇、苏糖醇、阿拉伯糖醇、山梨醇、甘露糖醇、木糖醇、核糖醇、半乳糖醇、岩藻糖醇、艾杜糖醇、肌醇、庚七醇、异麦芽酮糖醇、麦芽糖醇、乳糖醇、麦芽三糖醇、麦芽四糖醇、聚葡萄糖醇或阿洛糖醇，或多糖(诸如麦芽糖糊精和菊粉)或它们的任何组合或混合物。在一些方面，糖或糖醇以约0.1％至约25％存在。在一些方面，糖以约0.1％、约0.2％、约0.3％、约0.4％、约0.5％、约0.6％、约0.7％、约0.8％、约0.9％、约1％、约2％、约3％、约4％、约5％、约6％、约7％、约8％、约9％、约10％、约11％、约12％、约13％、约14％、约15％、约16％、约17％、约18％、约19％、约20％、约21％、约22％、约23％、约24％、或约25％存在。在一些方面，糖是蔗糖。在一些方面，蔗糖以约15％至约20％、或以约18％、或以约17.8％存在。在一些方面，糖是海藻糖。在一些方面，海藻糖以约5％至约20％、或以约10％存在。在一些方面，糖醇是山梨醇。在一些方面，山梨醇以约0.1％至约5％存在于冷冻保护剂中。在一些方面，山梨醇以约0.5％至约1.5％存在。

在各个方面，冷冻保护剂包含柠檬酸钠。在一些方面，冷冻保护剂包含糖或糖醇以及柠檬酸钠。在一些方面，柠檬酸钠以约0.1％至约5.0％存在于冷冻保护剂中。在一些方面，柠檬酸钠以约0.1％、约0.2％、约0.3％、约0.4％、约0.5％、约0.6％、约0.7％、约0.8％、约0.9％、约1％、约1.5％、约2％、约2.5％、约3％、约3.5％、约4％、约4.5％或约5％存在于冷冻保护剂中。

在一些方面，冷冻保护剂包含没食子酸丙酯。在一些方面，冷冻保护剂包含糖和/或糖醇、柠檬酸钠和没食子酸丙酯。在一些方面，没食子酸丙酯以约0.05％至约1.0％存在于冷冻保护剂中。在特定方面，没食子酸丙酯以约0.05％、约0.06％、约0.07％、约0.08％、约0.09％、约0.1％、约0.2％、约0.3％、约0.4％、约0.5％、约0.06％、约0.07％、约0.08％、约0.09％或约1.0％存在于冷冻保护剂中。

在一些方面，冷冻保护剂包含酪蛋白酸钠。在一些方面，酪蛋白酸钠以约0.5％至约10％存在于冷冻保护剂中。在一些方面，酪蛋白酸钠以约0.5％、约0.6％、约0.7％、约0.8％、约0.9％、约1％、约2％、约3％、约4％、约5％、约6％、约7％、约8％、约9％或约10％存在于冷冻保护剂中。

在一些方面，冷冻保护剂包含谷氨酸钠。在一些方面，谷氨酸钠以约1％至约15％存在。在一些方面，谷氨酸钠以约1％、约2％、约3％、约4％、约5％、约6％、约7％、约8％、约9％、约10％、约11％、约12％、约13％、约14％或约15％存在。

在一些方面，冷冻保护剂包含半胱氨酸。在一些方面，半胱氨酸以约0.01％至约2％存在。在一些方面，半胱氨酸以约0.01％、约0.02％、约0.03％、约0.04％、约0.05％、约0.06％、约0.07％、约0.08％、约0.09％、约0.1％、约0.15％、约0.2％、约0.25％、约0.3％、约0.35％、约0.4％、约0.45％、约0.5％、约0.55％、约0.6％、约0.65％、约0.7％、约0.75％、约0.8％、约0.85％、约0.9％、约0.95％、约1.0％、约1.1％、约1.2％、约1.3％、约1.4％、约1.5％、约1.6％、约1.7％、约1.8％、约1.9％、或约2.0％存在。

在一些方面，冷冻保护剂包含抗坏血酸。在一些方面，抗坏血酸以约0.005％至约5％存在。在一些方面，抗坏血酸以约0.005％、约0.006％、约0.007％、约0.008％、约0.009％、约0.01％、约0.02％、约0.03％、约0.04％、约0.05％、约0.06％、约0.07％、约0.08％、约0.09％、约0.1％、约0.11％、约0.12％、约0.13％、约0.14％、约0.15％、约0.16％、约0.17％、约0.18％、约0.19％、约0.2％、约0.3％、约0.4％、约0.5％、约0.6％、约0.7％、约0.8％、约0.9％、约1％、约2％、约3％、约4％、或约5％存在。

在一些方面，冷冻保护剂包含麦芽糖糊精。在一些方面，麦芽糖糊精以约1％至约20％存在。在一些方面，麦芽糖糊精以约1％、约2％、约3％、约4％、约5％、约6％、约7％、约8％、约9％、约10％、约11％、约12％、约13％、约14％、约15％、约16％、约17％、约18％、约19％或约20％存在。

在一些方面，冷冻保护剂包含蔗糖、海藻糖、山梨醇、没食子酸丙酯、酪蛋白酸钠、柠檬酸钠、谷氨酸钠、半胱氨酸、抗坏血酸和/或麦芽糖糊精中的任何一种或多种的组合。

在一些方面，冷冻保护剂包含蔗糖、没食子酸丙酯、酪蛋白酸钠和柠檬酸钠。在一些方面，冷冻保护剂包含蔗糖、山梨醇、谷氨酸钠和柠檬酸钠。在一些方面，冷冻保护剂包含海藻糖、谷氨酸钠和半胱氨酸。在一些方面，冷冻保护剂包含海藻糖、谷氨酸钠、抗坏血酸和麦芽糖糊精。

在一些方面，冷冻保护剂包含约15％至约20％的蔗糖、约0.05％至约1.0％的没食子酸丙酯、约4％至约8％的酪蛋白酸钠和约0.2％至约1.0％的柠檬酸钠。在一些方面，冷冻保护剂包含约15％至约20％的蔗糖、约0.5％至约1.5％的山梨醇、约5％至约12％的谷氨酸钠和约0.1％至约1.5％的柠檬酸钠。在一些方面，冷冻保护剂包含约5％至约20％的海藻糖、约3％至约15％的谷氨酸钠以及约0.01％至约1.0％的半胱氨酸。在一些方面，冷冻保护剂包含约5％至约20％的海藻糖、约3％至约15％的谷氨酸钠、约0.01％至约2％的抗坏血酸和约2％至约18％的麦芽糖糊精。

在一些方面，冷冻保护剂还包含玉米糖浆、DMSO、所有类型的淀粉和/或改性淀粉和/或PVP。

药物赋形剂或稳定赋形剂(冷冻保护剂)、载体或稀释剂的选择根据预期的给药途径和标准药物或营养实践来选择。在一些方面，除了赋形剂、载体或稀释剂之外，此类组合物还可包含附加成分。此类附加成分包括但不限于任何合适的粘结剂、润滑剂、悬浮剂、包衣剂、增溶剂、防腐剂、染料、调味剂、抗氧化剂和/或悬浮剂。

合适的粘结剂的示例包括但不限于淀粉、明胶、以及天然糖。此类天然糖包括但不限于葡萄糖、无水乳糖、自由流动乳糖、β-乳糖、玉米甜味剂，以及天然和/或合成树胶诸如阿拉伯树胶、黄蓍胶或藻酸钠、羧甲基纤维素和聚乙二醇。合适的润滑剂的示例包括但不限于油酸钠、硬脂酸钠、硬脂酸镁、苯甲酸钠、乙酸钠、氯化钠等。在一些方面，防腐剂、稳定剂、染料和调味剂也在组合物中提供。防腐剂的示例包括但不限于苯甲酸钠、山梨酸、和对羟基苯甲酸的酯。在一些方面，抗氧化剂和悬浮剂也存在于组合物中。

在一些方面，组合物包含一种或多种活性成分以及如本文所述的益生菌。活性成分可选自：抗生素、益生元、益生菌、聚糖(例如，限制特定细菌/病毒与肠壁结合的诱饵)、噬菌体、微生物等等。如本文所用，术语“益生元”可为通用术语，是指可影响受试者或宿主中微生物的生长和/或活性(例如，可允许菌群的组成和/或活性的特定变化)并且可赋予受试者健康有益效果的化学品和/或成分。益生元包括但不限于络合碳水化合物、络合糖、抗性糊精、抗性淀粉、氨基酸、肽、营养化合物、生物素、聚右旋糖、低聚果糖(FOS)、低聚半乳糖(GOS)、菊粉、木质素、车前子、甲壳质、脱乙酰壳多糖、树胶(例如瓜尔胶)、高直链玉米淀粉(HAS)、纤维素、β-葡聚糖、半纤维素、乳果糖、甘露低聚糖、甘露寡糖(MOS)、富含低聚果糖的菊粉、低聚果糖、低聚右旋糖、塔格糖、反式低聚半乳糖、果胶和低聚木糖(XOS)。在一些方面，包含抗氧化剂成分诸如例如维生素C作为益生元底物以充当氧气清除剂。诸如这些的益生元底物改善细菌在体内的定植和存活。在一些方面，益生元例如在结肠中选择性地发酵。

在一些方面，益生元以相对于组合物的总重量计约1重量％至约50重量％的量存在。在一些方面，益生元以约2重量％至约40重量％的量存在。在一些方面，益生元以约3重量％至约30重量％的量存在。在一些方面，益生元以约4重量％至约25重量％的量存在。在一些方面，益生元以约5重量％至约20重量％的量存在。在一些方面，益生元以约1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％、30％、35％、40％、45％或50％的量存在。

在一些方面，益生元以比益生菌更大的量存在。在一些方面，益生元:益生菌比率为约5,000:1、约4,500:1、约4,000:1、约3,500:1、约3,000:1、约2,500:1、约2,000:1、约1,500:1、约1,000:1、约900:1、约800:1、约700:1、约600:1、约500:1、约400:1、约300:1、约200:1、约100:1、约90:1、约80:1、约70:1、约60:1、约50:1、约40:1、约30:1、约20:1、约10:1、约9:1、约8:1、约7:1、约6:1、约5:1、约4:1、约3:1、约2:1、或约1:1。

在各个方面，益生元存在于食品(例如，阿拉伯树胶、瓜尔胶种子、糙米、米糠、大麦壳、菊苣根、洋姜、蒲公英叶、大蒜、韭葱、洋葱、芦笋、麦麸、燕麦麸、烘焙豆类、全小麦粉、香蕉)和母乳中。在一些方面，益生元以其他形式(例如，胶囊或膳食补充剂)施用。

在一些方面，本公开的组合物还包含至少一种降解抗性淀粉的附加细菌。在一些方面，降解抗性淀粉的细菌是青春双歧杆菌、布氏瘤胃球菌、多形拟杆菌、卵形拟杆菌、短双歧杆菌或肠道罗氏菌。

在一些方面，本公开包括一种组合物，其中细菌在冷冻保护剂中冻干后约12个月内，以活菌的小于约1个对数单位CFU减少量、小于约2个对数单位CFU减少量、小于约3个对数单位CFU减少量、小于约4个对数单位CFU减少量、小于约5个对数单位CFU减少量或小于约6个对数单位CFU减少量存活。

在一些方面，本公开包括产品以及它们的用途，这些产品包含如本文所公开的一种或多种细菌菌种，所述产品诸如饲料、食品产品、膳食补充剂、营养品、营养配方食品、饮料和/或药物。

在一些方面，本公开的组合物另外包含至少一种其他类型的其他食品级细菌。此类合适的食品级细菌包括但不限于乳酸菌、双歧杆菌、丙酸杆菌和/或它们的混合物。

在一个方面，本公开的食品产品包含本文所公开的细菌菌种中的一种或多种。术语“食品产品”旨在涵盖可为固体、胶冻或液体的所有可消费产品。合适的食品产品包括但不限于功能性食品产品、食品组合物、健康食品、宠物食品、牲畜饲料、饲料等等。在一些方面，食品产品是健康食品。

如本文所用，术语“功能性食品产品”是指不仅能够提供营养效果，而且还能够向消费者递送附加有益效果的食品。因此，功能性食品是掺入组分或成分(诸如本文所述的那些)的普通食品，所述组分或成分向食品赋予除纯营养有益效果之外的特定功能性有益效果，例如医学或生理有益效果。

具体食品产品的示例包括但不限于乳基产品、即食甜点、用例如乳或水重构的粉末、巧克力乳饮料、麦芽饮料、即食菜、速溶菜和/或用于人或动物的饮料，代表完全或部分饮食。在一些方面，食品产品旨在用于人类、宠物或牲畜。在一些方面，所述组合物旨在用于动物，包括但不限于狗、猫、猪、牛、马、山羊、绵羊和/或家禽。在特定方面，食品产品旨在用于人类。在一些方面，食品产品旨在用于成人。

在一些方面，“乳基产品”是具有不同脂肪含量的任何液体或半固体乳产品或基于乳清的产品。在一些方面，乳基产品为例如牛乳、山羊乳、绵羊乳、脱脂乳、全脂乳、由粉末状乳和乳清重组而无任何加工的乳，或经加工的产品，诸如酸奶、凝乳(curdled milk/curd)、酸乳、酸全脂乳、酪乳和/或其他酸乳产品。乳基产品包括乳饮料，诸如乳清饮料、发酵乳、炼乳、婴儿乳(infant/baby milk)；风味乳、冰淇淋；以及含乳食品，诸如甜食。

在一些方面，产品为包含本文所述的细菌菌种的饲料或动物饲料。

在一些方面，本文所述的组合物是食品补充剂，或者可添加到食品补充剂中，即，在本文中也称为膳食或营养补充剂或食品添加剂。因此，本公开包括膳食补充剂或食品添加剂，其包含一种或多种本文所述的细菌菌种。

本文所述的细菌菌种或菌株以及组合物用于人类和/或动物营养。在一些方面，细菌菌种和组合物用于早产断奶和成长育肥阶段。包含如本文所述的一种或多种细菌的益生菌预期增强免疫功能、治疗和/或预防感染性疾病、有益地改变受治疗的受试者的微生物群菌群、以及改善生长和性能。在一些方面，细菌菌种和包含它们的组合物通过增加饲料转化效率来提供此类有益效果。

在一些方面，组合物被配制为膳食补充剂。此类组合物可与维生素补充剂一起掺入。此类组合物可被配制成可咀嚼形式，诸如益生菌橡皮糖或软咀嚼物。可将此类组合物掺入食品和/或饮料的形式中。例如，掺有组合物的食品和饮料的非限制性示例包括棒条、奶昔、果汁、婴儿配方奶粉、饮料、冷冻食品产品、发酵食品产品和培养的乳制品(诸如酸奶、酸奶饮料、奶酪、乳酸菌饮料和开菲尔)。

本公开的制剂可作为粪便移植过程的一部分施用。制剂可通过管施用给受试者，例如鼻胃管、鼻空肠管、经鼻十二指肠管、口腔胃管、口腔空肠管或口腔十二指肠管。制剂可通过结肠镜检查、内窥镜检查、乙状结肠镜检查和/或灌肠剂施用给受试者。

在一些方面，组合物被配制成使得存在于组合物中的该一种或多种细菌一旦被递送到目标栖息地(例如，肠道)就可复制。在一个非限制性示例中，微生物组合物被配制成丸剂、粉末、胶囊、片剂、包肠溶衣剂型或包装，使得组合物具有至少约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47或48个月的储存寿命。在一些方面，将其他组分添加到组合物中以有助于组合物的储存寿命。在一些方面，一种或多种细菌可以允许在非天然环境中存活的方式配制。例如，肠道原生的细菌可能无法在富氧环境中存活。为了克服这种限制，细菌可配制在可减少或消除暴露于氧气的丸剂或包装中。用以延长细菌的储存寿命的其他策略可包括使用其他微生物(例如，如果细菌聚生体包含组合物，由此一种或多种菌株有助于一种或多种菌株的存活)。

在一些方面，本公开的组合物经冻干(例如冷冻干燥)并被配制成可通过任何合适的途径施用给受试者的粉末、片剂、胶囊、包肠溶衣剂型(例如，用于递送到回肠/结肠)或丸剂。冻干制剂可在施用之前与盐水或其他溶液或溶剂混合。

在一些方面，将组合物配制成口服，例如粉末、片剂、胶囊、包肠溶衣剂型或丸剂，以将制剂的内容物递送至受试者的回肠和/或结肠区域。

在一些方面，组合物被配制用于口服施用。在一些方面，组合物被配制成用于口服施用的粉末、片剂、胶囊、包肠溶衣剂型或丸剂。在一些方面，组合物被配制用于将细菌递送到受试者的回肠区域。在一些方面，组合物被配制用于将细菌递送到受试者的结肠区域(例如，上部结肠)。在一些方面，组合物被配制用于将细菌递送到受试者的回肠和结肠区域。

肠溶衣可保护口服制剂(例如片剂或胶囊)的内容物免受胃的酸度影响，并提供对回肠和/或上部结肠区域的递送。肠溶衣的非限制性示例包括pH敏感性聚合物(例如Eudragit L 30 D-55、Eudragit S 100或Eudragit FS30D)、丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸共聚物、乙酸琥珀酸纤维素、羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯、羟丙基甲基纤维素乙酸琥珀酸酯(例如乙酸琥珀酸羟丙甲纤维素)、聚乙酸乙烯邻苯二甲酸酯(PVAP)、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸共聚物、紫胶、偏苯三酸乙酸纤维素、藻酸钠、玉米醇溶蛋白、其他聚合物、脂肪酸、蜡、紫胶、塑料、以及植物纤维。在一些方面，肠溶衣由pH敏感性聚合物形成。在一些方面，肠溶衣由Eudragit L 30D-55、Eudragit S 100或Eudragit FS30D形成。

在一些方面，肠溶衣可直接施用于益生菌或益生元，以保护益生菌或益生元免受胃的酸度影响，并且提供对回肠和/或结肠上部区域的递送。例如，益生菌或益生元可以用肠溶衣包裹，该肠溶衣可包括pH敏感性聚合物(例如Eudragit L 30 D-55、Eudragit S 100或Eudragit FS30D)、丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸共聚物、乙酸琥珀酸纤维素、羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯、羟丙基甲基纤维素乙酸琥珀酸酯(例如乙酸琥珀酸羟丙甲纤维素)、聚乙酸乙烯邻苯二甲酸酯(PVAP)、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸共聚物、紫胶、偏苯三酸乙酸纤维素、藻酸钠、玉米醇溶蛋白、其他聚合物、脂肪酸、蜡、紫胶、塑料、以及植物纤维。在一些方面，肠包封溶衣由pH敏感性聚合物形成。在一些方面，肠包封溶衣由Eudragit L 30D-55、Eudragit S 100或Eudragit FS30D形成。

在一些方面，肠溶衣可被设计成在任何合适的pH下溶解。在一些方面，肠溶衣被设计成在大于约pH 5.0的pH下，或在大于约pH 6.0的pH下，或在大于约pH 7.0的pH下溶解。在一些方面，肠溶衣被设计成在大于约pH 5.0至约pH 7.0的pH下溶解。在一些方面，肠溶衣被设计成在大于约pH 5.0、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7、7.1、7.2、7.3、7.4或7.5的pH下溶解。

在一些方面，施用本公开的组合物或制剂之前是例如结肠清洁方法，诸如结肠冲洗/水疗法、灌肠、轻泻剂的施用、膳食补充剂、膳食纤维、酶和镁。在一些方面，施用本公开的组合物或制剂之前是例如在施用组合物或制剂之前施用一种或多种抗生素以减少现有微生物组的步骤。

在一些方面，细菌被配制成孢子群体。含孢子制剂可通过本文所述的任何合适的途径施用。口服的含孢子制剂可在胃的低pH环境中存活下来。所采用的孢子的量可为例如整个制剂的约1％w/w至约99％w/w。

本文提供的制剂可包括向组合物中添加一种或多种试剂以增强微生物制剂的稳定性和/或存活。稳定剂的非限制性示例包括遗传因子、甘油、抗坏血酸、脱脂奶、乳糖、吐温、藻酸盐、黄原胶、角叉菜胶、甘露糖醇、棕榈油以及聚-L-赖氨酸(POPL)。

术语“受试者”、“个体”、“宿主”和“患者”在本文中可互换使用，并且是指任何动物受试者，包括人、实验室动物、牲畜和家养宠物。受试者可寄宿多种微生物。受试者可在他们的身体上和身体内的各种栖息地中具有不同的微生物组。受试者可被诊断或怀疑处于特定障碍或疾病的高风险下。受试者可具有促成疾病(生态失调)的微生物组状态。在一些方面，受试者不一定被诊断或怀疑处于疾病的高风险下。在一些方面，受试者可患有特定障碍或疾病。

在一些方面，本公开提供了用于治疗受试者的方法。术语“治疗(treatment或treating)”在本文中可互换使用。这些术语可指用于获得有益的或期望的结果的方法，包括但不限于治疗有益效果和/或预防有益效果。在各个方面，治疗有益效果包括根除或减轻所治疗的潜在障碍、疾病或病症。另外，在一些方面，通过根除或减轻与潜在障碍、疾病或病症相关联的一种或多种生理症状来实现治疗有益效果，使得在受试者中观察到改善，尽管受试者仍可能患有潜在障碍、疾病或病症。预防效果包括延迟、预防或消除障碍、疾病或病症的出现，延迟或消除所述障碍、疾病或病症的症状的发作，减缓、停止或逆转所述障碍、疾病或病症的进展，或它们的任何组合。为了预防有益效果，即使尚未进行障碍、疾病或病症的诊断，也可对具有罹患特定障碍、疾病或病症的风险的受试者或报告障碍、疾病或病症的生理症状中的一种或多种的受试者进行治疗。

在一些方面，本公开包括补充本公开的受试者。在一些方面，本公开的组合物包括用本公开的细菌和包含一种或多种类型的本公开的细菌的组合物补充人的饮食。

改变受试者中微生物组的组成可具有期望的健康后果。在一些方面，本公开的组合物作为用于治疗和/或预防障碍、疾病或病症的治疗剂和/或预防剂施用。设计用于改变宿主微生物组的治疗可减轻症状、预防疾病和/或治疗障碍、疾病或病症。例如，修饰肠道微生物组可降低健康病症诸如代谢障碍的风险。

本公开还提供了用于使受试者的微生物栖息地恢复到健康状态的方法。在一些方面，所述方法包括受试者中的微生物组校正和/或调整，包括例如补充天然微生物、施用益生菌(包括益生菌)、去除病原微生物、施用益生元、和/或施用微生物组存活所必需的生长因子。在一些方面，所述方法还包括施用抗微生物剂诸如抗生素以减少或去除有害细菌。

在一些方面，本公开的细菌和包含本公开的一种或多种类型的细菌的组合物用于改变具有期望的健康后果的受试者中的微生物组的组成。在一些方面，本公开的组合物作为治疗剂、预防剂或营养剂施用。设计用于改变宿主微生物组的治疗可减轻患者症状、预防疾病和或治疗疾病、障碍或病症。在各个方面，术语“疾病”、“障碍”或“病症”可互换使用。因此，在一些方面，此类“障碍”是肠障碍、代谢障碍、炎性障碍或免疫障碍。例如，肠道微生物组的修饰可降低不利健康状况的风险，诸如障碍为肠障碍、代谢障碍、炎性障碍或免疫障碍。此外，肠道微生物组的修饰可为健康体重、血糖管理和/或肠胃健康提供有益效果。

在各个方面，此类“障碍”包括但不限于胰岛素抗性、胰岛素敏感、前驱糖尿病、糖尿病或2型糖尿病(T2DM)、肠易激综合症、代谢不规律、肥胖症、肥胖相关病症、高血压、应激、应激相关病症、药物代谢、胃肠道感染、炎性肠病(IBD)、克罗恩氏病。在一些方面，此类病症是低体重，并且所述组合物用于增加此类受试者的体重。在一些方面，此类病症是高体重，并且所述组合物用于降低此类受试者的体重。在另一方面，该组合物用于维持受试者的当前体重。

在一些方面，本公开的细菌和包含本公开的一种或多种细菌的组合物用于帮助支持健康的体重维持，帮助支持健康的体重管理，帮助受试者在餐食之间感觉不那么饥饿，帮助维持健康的血糖水平，帮助维持正常范围内的血糖水平，帮助支持消化/肠道健康并提供更好的细菌。

丁酸盐是一种抗炎因子，可影响肠道通透性。低水平的产生丁酸盐的细菌以及产生乳酸盐的细菌减少与糖尿病、T2DM、肥胖症和代谢障碍相关。因此，增加受试者中产生丁酸盐的细菌的含量有利于预防和/或治疗此类疾病、病症或障碍。

本公开还提供了用于使受试者的微生物栖息地恢复到健康状态的方法。在一些方面，此类方法包括微生物组校正和/或调整，包括例如补充天然微生物、去除病原微生物、施用益生元、和微生物组存活所必需的生长因子。因此，在一些方面，该方法还包括施用抗微生物剂，诸如抗生素。

施用含有本文所述的细菌的组合物以实现预防性和/或治疗性处理。在各个方面，通过摄入来施用。在治疗应用中，将组合物以有效治愈或至少部分地抑制疾病、障碍或病症的症状，或治愈、愈合、改善或减轻病症的量施用于已经患有疾病、障碍或病症的受试者。在一些方面，施用此类组合物以降低罹患、感染或恶化病症的可能性。对该用途有效的量可根据疾病、障碍或病症的严重程度和进程、先前的疗法、受试者的健康状况、体重和对药物的反应以及治疗医师的判断而变化。

在一些方面，组合物与另一种治疗剂或活性成分一起施用(例如，摄取)，并且组合物和试剂或活性成分可以任何顺序或同时施用。如本文所述，组合物可在疾病、障碍或病症的发生或观察到之前、期间或之后施用，并且施用组合物的时间可变化。例如，在一些方面，该组合物用作预防剂并且可连续施用给对疾病、障碍或病症具有倾向的受试者，以便降低疾病、障碍或病症的发生可能性。在一些方面，在症状发作期间或之后尽快将组合物施用于受试者。

在一些方面，组合物被包装为试剂盒。在一些方面，试剂盒包括关于组合物的施用/使用的书面材料或说明。在一些方面，书面材料为标签。在一些方面，书面材料提供施用方法，包括食用方法。

在一些方面，组合物经口、经肠或经直肠施用。例如，在一些方面，组合物为可食用组合物。“可食用”是指被批准用于人类和/或动物食用的材料。在一些方面，可食用组合物存在于如本文所述的食品产品或饲料产品中。

其他合适的口服包括但不限于使用压片、片剂、丸剂、凝胶剂、滴剂、胶囊、散剂、液体、溶液和乳剂。在一些方面，当细菌为厌氧菌时，封装产品是有利的。在一些方面，组合物作为食品或营养产品(诸如乳或基于乳清的发酵乳制品)的一部分施用，或作为药物产品施用。

在一些方面，合适的药物组合物为栓剂、阴道栓剂、悬浮液、乳液、洗剂、软膏剂、霜膏、凝胶、喷剂、溶液和/或扑粉的形式。在一些方面，局部施用合适的组合物。例如，在一些方面，将活性成分(例如，本公开的一种或多种细菌菌种)掺入由例如聚乙二醇或液体石蜡的水性乳液组成的霜膏中，或掺入由白蜡或白软石蜡基料连同可能需要的此类稳定剂和/或防腐剂组成的软膏剂中。

在一些方面，组合物被配制成单位剂型，即含有单位剂量、或多剂量、或单位剂量亚单位的离散部分形式。

例如，该一种或多种细菌菌种在人类中的典型或常见的合适或有效剂量为约1×E3(1×E3＝1×10^3＝1×(10的3次幂))至约1×E13菌落形成单位(CFU)。在一些情况下，合适或有效剂量为约1×E6CFU至约1×E11CFU。在特定情况下，合适或有效剂量为约1×E7CFU至约1×E10CFU。在一些另外的方面，细菌菌种的合适或有效剂量为约1×E2CFU、1×E3CFU、1×E4CFU、1×E5CFU、1×E6CFU、1×E7CFU、1×E8CFU、1×E9CFU、1×E10CFU、1×E11CFU、1×E12CFU、1×E13CFU、1×E14CFU或1×E15CFU。

在一些方面，本公开的组合物每天施用或食用1次、2次、3次、4次、5次或更多次。在一些方面，剂量为每日、每隔一天、每周三次、每周两次、每周一次、每隔一周一次，或以用于治疗病症的其他合适的间隔。

因此，在一些方面，组合物包含相对于组合物的重量计约1×E3至约1×E13菌落形成单位(CFU)/克(g)的量的一种或多种细菌菌种和/或其细胞组分作为活性成分。在一些方面，一种或多种细菌菌种和/或其细胞组分以约1×E5CFU/g至约1×E11CFU/g的量存在。在一些方面，一种或多种细菌菌种和/或其细胞组分以约1×E6CFU/g至约1×E10CFU/g的量存在。在一些方面，一种或多种细菌菌种和/或其细胞组分以约1×E8CFU/g至约1×E10CFU/g的量存在于组合物中。在一些方面，组合物包含以约1×E1CFU/g、约1×E2CFU/g、约1×E3CFU/g、约1×E4CFU/g、约1×E5CFU/g、约1×E6CFU/g、约1×E7CFU/g、约1×E8CFU/g、约1×E9CFU/g、约1×E10CFU/g、约1×E11CFU/g、约1×E12CFU/g、约1×E13CFU/g、约1×E14CFU/g或约1×E15CFU/g的量存在的一种或多种细菌菌种和/或其细胞组分。

因此，在一些方面，组合物中细菌的剂量为约0.1毫克(mg)、约0.2mg、约0.3mg、约0.4mg、约0.5mg、约0.6mg、约0.7mg、约0.8mg、约0.9mg、约1.0mg、约2.0mg、约3.0mg、约4.0mg、约5.0mg、约6.0mg、约7.0mg、约8.0mg、约9.0mg、约10mg、约15mg、约20mg、约25mg、约30mg、约35mg、约40mg、约45mg、约50mg、约55mg、约60mg、约65mg、约70mg、约75mg、约80mg、约85mg、约90mg、约95mg、约100mg、约200mg、约300mg、约400mg、约500mg、约600mg、约700mg、约800mg、约900mg或约1克。在一些方面，组合物中细菌(即益生菌)的剂量在约1mg至约500mg的范围内。在一些方面，益生菌的剂量在约2mg至约300mg的范围内。在一些方面，益生菌的剂量在约5mg至约100mg的范围内。

在本公开中，术语“包含”、“包括”、“具有”及其缀合物意指“包括但不限于”。术语“由……组成”意指“包括且限于”。如本文所用，“基本上由……组成”是指组合物、方法或结构可包含附加成分、步骤和/或部分，但仅在附加成分、步骤和/或部分不在本质上改变受权利要求书保护的细菌、组合物、方法或用途的基本特征和新颖特征的前提下。

通过以下非限制性实施例进一步描述本公开。应当理解，本文所述的实施例、实施方案和方面仅为了进行示意性的说明，并且本领域的技术人员将会提出根据这些实施例、实施方案和方面进行各种修改或改变，并且这些修改或改变将被包括在本申请的实质和范围以及所附权利要求书的范围内。本文引用的所有出版物、专利和专利申请据此以全文引用方式并入，以与本公开保持一致的所有目的。

实施例

根据以下实施例，本发明的其他方面和细节将显而易见，所述实施例旨在为示例性的而非限制性的。

实施例1：产生短链脂肪酸的细菌的分离

进行实验以分离产生SCFA的细菌。在捐献后不久将粪便置于厌氧条件下并立即进行处理。将来自多个供体的粪便样品混合，以1:10重悬于M9基本培养基(Na₂HPO₄ 6g/L、KH₂PO₄ 3g/L、NaCl 0.5g/L、NH₄Cl 1g/L、CaCl₂ 0.1mM、MgSO₄ 1mM)中，并通过100μm细胞筛以去除较大的不溶性物质。将样品洗涤两次并重悬于M9基本培养基中至初始浓度。然后将浆液连续稀释，并将100μl的每种样品铺板于各种微生物培养板上。所用的培养板为强化梭菌琼脂(RCA)(Hardy Diagnostics C8721)、酵母酪蛋白胨脂肪酸琼脂(YCFA)(酪蛋白胨10g/L、酵母提取物2.5g/L、NaHCO₃ 4g/L、半胱氨酸1g/L、K₂HPO₄ 0.45g/L、KH₂PO₄ 0.45g/L、NaCl0.9g/L、(NH₄)₂SO₄ 0.9g/L、MgSO₄·7H₂O 0.09g/L、CaCl₂ 0.09g/L、血晶素10mg/L、刃天青1mg/L、生物素10μg/L、Cabalamin10μg/L、对氨基苯甲酸30μg/L、叶酸50μg/L、吡哆素150μg/L、硫胺素50μg/L、核黄素50μg/L、乙酸1.9ml/L、丙酸0.7ml/L、异丁酸90μl/L、正戊酸100μl/L、异戊酸100μl/L)，补充有1％未改性马铃薯淀粉(Bob’s Red Mill Natural Foods)、富集的胰酪胨大豆琼脂(ETSA)(Anaerobe Systems AS-548)、脑心浸液(BHI)(AnaerobeSystems AS-6426)、MTGE(Anaerobe Systems AS-777)、M17(Difco BD 218561)，其补充有1％的未改性马铃薯淀粉。在厌氧条件(5％H₂、15％CO₂、80％N₂)下，将板在37℃下温育48小时。

从每个板选取形态学上不同的菌落并将其置于96深孔板中的RCB培养基(AS-606，Anaerobe Systems)和改性的YCFA(即，酵母、酪蛋白胨、脂肪酸)肉汤(酪蛋白胨10g/L、酵母提取物2.5g/L、NaHCO₃ 4g/L、半胱氨酸1g/L、K₂HPO₄ 0.45g/L、KH₂PO₄ 0.45g/L、NaCl 0.9g/L、(NH₄)₂SO₄ 0.9g/L、MgSO₄·7H₂O 0.09g/L、CaCl₂ 0.09g/L、血晶素10mg/L、刃天青1mg/L、生物素10μg/L、Cabalamin10μg/L、对氨基苯甲酸30μg/L、叶酸50μg/L、吡哆素150μg/L、硫胺素50μg/L、核黄素50μg/L、1％马铃薯淀粉)中。在厌氧条件下于37℃下温育过夜后，测量来自每个孔的上清液中的丁酸盐、乙酸盐和丙酸盐水平(参见下文的分析方法)。

从孔中分离对丁酸盐显阳性的生物体，并通过MALDI TOF或16s-rRNA序列(Accugenix,Charles River Labs,Inc.)进行鉴定。将单个细菌菌落用1μl70％甲酸裂解，干燥，并将1μl基质在MALDI TOF板上裂解，干燥并上样到仪器上，在仪器上通过激光使它们离子化。基质吸收大部分能量并将其转移到样品。电离样品分解成更小的片，然后将其拉入质量分析仪区域中并基于其质荷比(m/z)进行分离。通过将细菌的光谱与仪器数据库中已知细菌的光谱进行比较来鉴定细菌。

实施例2：产生短链脂肪酸的细菌的冻干

进行实验以确定细菌在冻干后存活的程度。通过用单种细菌分离物接种100ml合适的细菌培养基，然后在厌氧条件下于37℃下温育来培养细菌。在各个时间点从培养物收集样品(200μl)用于分析OD600，将10μl点样到固体细菌培养基上用于菌落形成单位(CFU)测定，以及用于等分至四种不同的冻干培养基中。将冻干小瓶在干冰甲醇中快速冷冻并保存在-80℃下直至冻干。所使用的四种冻干培养基为：培养基1(蔗糖17.8％、没食子酸丙酯0.2％、酪蛋白酸钠6.4％、柠檬酸钠0.6％)；培养基2(蔗糖17.5％、山梨醇0.9％、谷氨酸钠8.5％、柠檬酸钠0.6％)；培养基3(海藻糖15％、谷氨酸钠8.5％、半胱氨酸0.1％)；和培养基4(海藻糖10％、谷氨酸钠8.5％、抗坏血酸0.2％、麦芽糖糊精10％)。将样品在下表3中列出的条件下在VirTis Wizard 2.0 Advantage plus冻干机中冻干。

表3–冻干条件

在冻干之前和之后确定CFU的数量，以确定在冻干过程中存活的细菌数量。将样品连续稀释，并将10μl一式三份地点样到具有网格的方形RCB琼脂板上。温育24-48小时后，对细菌菌落进行视觉计数。

实施例3：来自细菌分离物的短链脂肪酸定量

进行实验以定量细菌分离物中的短链脂肪酸产量。将来自细菌分离物的上清液用乙腈稀释20倍，并且将20μl的每种稀释样品与500μl的衍生化混合物(三苯基膦；2,2'-二吡啶基二硫化物；将肼基喹啉以相等体积混合至最终浓度为2mM，包含工作内标物)在2ml96孔深孔板中混合，并且加盖，并且在65℃下加热1小时。温育后，将板取出并在4℃下放置15分钟，然后轻轻涡旋，并以2000rpm离心1分钟。将样品(每个孔中的150μl)转移至每孔含有300μl乙腈的干净96孔板。使用Waters Xselect HSS C18 SB 2.1×50mm×2.5μM柱，使用0.1％甲酸水溶液作为流动相A，并且使用含0.1％甲酸的乙腈作为流动相B，通过高效液相色谱/MS/MS(AB Sciex triple Quad 4000)分析衍生化的样品。内标物为丁酸-d7、丙酸-d6和乙酸-d3。所用的高效液相色谱参数在下表4中列出。

表4–HPLC参数

测定丁酸、丙酸和乙酸的浓度。例如，由细菌产生的丁酸盐的量在下表5中提供。

表5–丁酸盐产量

实施例4：用于细菌生长的优选培养基的测定

进行实验以确定用于细菌生长的优选培养基。将单种细菌分离物在厌氧室中在37℃下在多种培养基中生长48小时，例如RCB(Hardy Diagnostics C8721)、RCB(AnaerobeSystems(AS-606))、BHI(Anaerobe SystemsAS-6426)、蛋白胨酵母葡萄糖琼脂(PYG)(Anaerobe Systems，AS-606)、YCFA+1.0％抗性淀粉(如上文实施例1中所述)、TSB(DifcoBD 211825)、MTGE(Anaerobe Systems AS-777)或GM17(补充有0.5％葡萄糖的M17培养基(Difco BD 218561)。在分光光度计(OD₆₀₀nM)中在不同时间点测量生长。

实施例5：产生短链脂肪酸的细菌的选择和测序

分离出发现产生最大水平的SCFA并且对冻干具有抗性的细菌，并对来自这些细菌中的每一种的16S-rRNA编码基因(参见表1)进行测序(Charles River's)。

实施例6：测定产生短链脂肪酸的细菌的氧敏感性

因为严格厌氧细菌难以在厌氧条件之外大量生长，所以在各种微氧条件下测试各种细菌的氧敏感性。使发现产生最大水平的SCFA并且对冻干具有抗性的细菌经受微氧条件。将单种细菌分离物在37℃下在微氧厌氧室中培养24h-48h，其中将氧气控制在50ppm-150ppm之间，并在磷酸盐缓冲盐水中连续稀释。将10μL点样到RCB琼脂板上用于菌落形成单位(CFU)测定。在板点样后，立即将一块板保留在厌氧室中，并且从厌氧室中取出另一块板并暴露于环境空气中的氧气。在暴露于不同时间的氧气之后，将暴露于环境空气中的氧气的板放回厌氧室中并温育24h-48h以允许CFU发育。通过CFU形成来测定来自所有板的细菌生长。

实施例7：测定产生短链脂肪酸的细菌的全基因组序列

对发现产生最大水平的SCFA并且耐受冻干的细菌(例如，每个属和菌种的两种分离物之一)进行测序以确定其全基因组(MOgene,St.Louis,MO)。本公开的各种产生SCFA的细菌的全基因组序列(SEQ ID NO:24-35)与其对应的16S-rRNA编码基因序列一起提供在下表6中。

表6-本公开的益生菌的全基因组序列

*这些序列，即SEQ ID NO:27、28和31-33，包含本公开的每个细菌菌种的不连续的最终全基因组。用星号标记的菌种的基因组序列可能由于空位和/或由于重复区而缺乏组装置信度而不连续，并且在序列表中的序列中鉴定出空位。

另外，鉴定细菌中是否存在潜在的毒素或抗生素抗性基因。

组合

A.一种组合物，包含：

(a)产生短链脂肪酸(SCFA)的细菌的至少一种人分离物或它们的混合物，其中所述细菌包含与SEQ ID NO:1-23的核苷酸序列中的任一者具有至少约80％同一性的16S核糖体RNA(16S-rRNA)编码基因序列，或与SEQ ID NO:24-35的核苷酸序列中的任一者具有至少约80％同一性的DNA序列，以及

(b)赋形剂、载体和/或稀释剂。

B.根据段落B所述的组合物，其中所述细菌选自：Agathobacter rectalis、粪厌氧棒状菌(Anaerostipes caccae)、Anaerostipes hadrus、Butyricicoccus faecihominis、丁酸梭菌(Clostridium butyricum)、匙形梭菌(Clostridium cochlearium)、无害梭菌(Clostridium innocuum)、陪伴粪球菌(Coprococcus comes)、Flavonifactor plautii、粪便罗氏菌(Roseburia faecis)、人源罗氏菌(Roseburia hominis)、肠道罗氏菌(Roseburiaintestinalis)和食葡糖罗氏菌(Roseburia inulinivorans)。

C.根据段落A或B所述的组合物，其中所述细菌经冻干。

D.根据段落A-C中任一项所述的组合物，其中所述赋形剂为冷冻保护剂。

E.根据段落D所述的组合物，其中所述冷冻保护剂包含糖或糖醇。

F.根据段落E所述的组合物，其中所述冷冻保护剂还包含没食子酸丙酯、酪蛋白酸钠、柠檬酸钠、谷氨酸钠、半胱氨酸、抗坏血酸和/或麦芽糖糊精中的任何一种或多种。

G.根据段落D-F中任一项所述的组合物，其中所述冷冻保护剂包含

(a)约1％至约25％的蔗糖；

(b)约1％至约25％的海藻糖；

(c)约0.1％至约5％的山梨醇；

(d)约0.05％至约1.0％的没食子酸丙酯；

(e)约0.5％至约10％的酪蛋白酸钠；

(f)约0.1％至约5％的柠檬酸钠；

(g)约1％至约15％的谷氨酸钠；

(h)约0.01％至约2.0％的半胱氨酸；

(i)约0.005％至约5.0％的抗坏血酸；

(j)约1％至约20％的麦芽糖糊精；或者

(k)(a)-(j)中任何一者或多者的组合。

H.根据段落D-G中任一项所述的组合物，其中所述冷冻保护剂包含

(a)约15％至约20％的蔗糖、约0.05％至约1.0％的没食子酸丙酯、约4％至约8％的酪蛋白酸钠和约0.2％至约1.0％的柠檬酸钠；

(b)约15％至约20％的蔗糖、约0.5％至约1.5％的山梨醇、约5％至约12％的谷氨酸钠和约0.1％至约1.5％的柠檬酸钠；

(c)约5％至约20％的海藻糖、约3％至约15％的谷氨酸钠、约0.01％至约1.0％的半胱氨酸；或者

(d)约5％至约20％的海藻糖、约3％至约15％的谷氨酸钠、约0.01％至约2％的抗坏血酸和约2％至约18％的麦芽糖糊精。

I.根据段落D-H中任一项所述的组合物，其中所述冷冻保护剂包含

(a)约17.8％的蔗糖、约0.2％的没食子酸丙酯、约6.4％的酪蛋白酸钠和约0.6％的柠檬酸钠；

(b)约17.5％的蔗糖、约0.9％的山梨醇、约8.5％的谷氨酸钠和约0.6％的柠檬酸钠；

(c)约15％的海藻糖、约8.5％的谷氨酸钠和约0.1％的半胱氨酸；或者

(d)约10％的海藻糖、约8.5％的谷氨酸钠、约0.2％的抗坏血酸和约10％的麦芽糖糊精。

J.根据段落A-I中任一项所述的组合物，其中所述细菌在冷冻保护剂中冻干后约12个月内，以活菌的小于约1个对数单位CFU减少量、小于约2个对数单位CFU减少量、小于约3个对数单位CFU减少量、小于约4个对数单位CFU减少量、小于约5个对数单位CFU减少量或小于约6个对数单位CFU减少量存活。

K.根据段落A-J中任一项所述的组合物，其中所述组合物包含约1×E3至约1×E11菌落形成单位(CFU)的产生SCFA的细菌以及它们的混合物。

L.根据段落A-K中任一项所述的组合物，其中所述细菌和/或它们的混合物在约24小时内产生至少约1000微摩尔的SCFA。

M.根据段落A-L中任一项所述的组合物，其中所述SCFA为乙酸盐、丙酸盐、或丁酸盐、或它们的组合。

N.根据段落A-M中任一项所述的组合物，其中所述SCFA为丁酸盐。

O.根据段落A-N中任一项所述的组合物，其中所述组合物还包含益生元和/或抗性淀粉。

P.根据段落A-O中任一项所述的组合物，其中所述组合物还包含至少一种降解抗性淀粉的附加细菌。

Q.根据段落P所述的组合物，其中所述降解抗性淀粉的细菌是青春双歧杆菌(Bifidobacterium adolescentis)、布氏瘤胃球菌(Ruminococcus bromii)、多形拟杆菌(Bacteriodes thetaiotamicron)、卵形拟杆菌(Bacteriodes ovatus)、短双歧杆菌(Bifidobacterium breve)或肠道罗氏菌(Roseburia intestinalis)。

R.根据段落A-Q中任一项所述的组合物，其中所述组合物为益生菌组合物。

S.一种增加受试者的胃肠道中的短链脂肪酸(SCFA)的方法，包括向所述受试者施用有效量的根据段落A-R中任一项所述的组合物。

T.根据段落S所述的方法，其中所述SCFA为乙酸盐、丙酸盐、或丁酸盐、或它们的组合。

U.根据段落S或T所述的方法，其中所述SCFA为丁酸盐。

V.根据段落S-U中任一项所述的方法，其中所述受治疗者患有障碍或处于患有障碍的风险下。

W.根据段落S-V中任一项所述的方法，其中所述障碍是肠障碍、代谢障碍、炎性障碍或免疫障碍。

X.根据段落V或W所述的方法，其中所述障碍是胰岛素抗性、胰岛素敏感、前驱糖尿病、糖尿病或2型糖尿病(T2DM)、肠易激综合症、代谢不规律、肥胖症、肥胖相关病症、高血压、应激、应激相关病症、药物代谢不规律、胃肠道感染、炎性肠病(IBD)或克罗恩氏病。

Y.一种用于降低或维持对其有需要的受试者中葡萄糖水平和/或体重的方法，包括向所述受试者施用有效量的根据段落A-R中任一项所述的组合物。

Z.根据权利要求Y所述的方法，其中所述受试者患有糖尿病或前驱糖尿病。

AA.一种用于治疗、减轻或预防患有障碍或处于患有障碍风险下的受试者的障碍的方法，包括向所述受试者施用有效量的根据段落A-R中任一项所述的组合物。

BB.根据段落AA所述的方法，其中所述障碍是肠障碍、代谢障碍、炎性障碍或免疫障碍。

CC.根据段落AA或BB所述的方法，其中所述障碍是胰岛素抗性、胰岛素敏感、前驱糖尿病、糖尿病或2型糖尿病(T2DM)、肠易激综合症、代谢不规律、肥胖症、肥胖相关病症、高血压、应激、应激相关病症、药物代谢、胃肠道感染、炎性肠病(IBD)或克罗恩氏病。

DD.一种根据段落A-R中任一项所述的组合物在制备用于治疗代谢障碍、免疫障碍、肠障碍或炎性障碍的药物或营养产品中的用途。

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