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贝莱斯芽孢杆菌胞外多糖在预防或治疗代谢紊乱

发布日期:2024-08-22 浏览次数:

本发明属于生物和医药领域,更具体地,本发明涉及贝莱斯芽孢杆菌胞外多糖的制备及其在预防、治疗和/或缓解代谢相关性脂肪肝病中的应用。背景技术:1、代谢相关性脂肪肝病(mafld),以前被称为非酒精性脂肪肝病(nafld),大约影响了全球四分之一的人口。近年来,mafld的发病率迅速增加,尤其是在年轻人中,且与肝硬化、糖尿病、心血管疾病和各种恶性肿瘤的高发病率密切相关。mafld的影响因素较多,病因复杂,发病机制尚不完全清楚,且临床上缺乏有效的治疗手段。目前,已有多类mafld候选药物正处于临床研究阶段,包括口服降糖药(如吡格列酮、达格列净、赛格列酮、二甲双胍)、降脂药(依折麦布、他汀类药物、aramchol)、fxr激动剂(奥贝胆酸、cilofexor)以及抗炎药(己酮可可碱、selosertib)等。由于效果不佳且副作用较大,因此美国食品药品监督管理局(fad)和美国肝病研究学会(aasld)没有批准任何一种针对mafld的特效药。因此,本领域迫切需要开发一种新的,无毒副作用的,用于治疗/缓解mafld的防治药物。2、微生物胞外多糖因其独特的生物活性和理化特性,在食品、化工、石油、医药、卫生等领域有着广阔的应用前景。而且微生物胞外多糖具有绿色环保、低成本、加工简单等特点,因此开发生产微生物胞外多糖将成为一项具有重要经济和社会意义的项目。然而,尚未有关于贝莱斯芽孢杆菌胞外多糖在缓解脂肪肝病方面的研究。技术实现思路1、本发明提供了贝莱斯芽孢杆菌(bacillus velezensis)胞外多糖在制备用于预防、治疗和/或缓解代谢紊乱的制品中的用途。2、在一些实施方式中,所述代谢紊乱包括脂代谢紊乱和/或糖代谢紊乱。3、在一些实施方式中,所述代谢紊乱可以是高脂饮食引起的。4、在一些实施方式中,所述代谢紊乱包括脂肪肝疾病、代谢相关性脂肪肝病、代谢综合征、高血糖症、高脂血症、高胰岛素血症、肝脏炎症、肥胖症、胰岛素抵抗、高胰岛素血症或肝脂肪变性中的至少一种。在一些实施方式中,所述高脂血症为高甘油三酯血症。5、在一些实施方式中,所述制品用于预防和/或治疗和/或缓解受试者代谢相关性脂肪肝病。6、在一些实施方式中,所述制品用于减少受试者脂肪的堆积和/或减少受试者白色脂肪重量。7、在一些实施方式中,所述制品用于缓解受试者肝脏病变。8、在一些实施方式中,所述制品用于维持受试者肝脏结构和形态的完整性和/或缓解受试者肝脏脂肪变性。9、在一些实施方式中,所述制品用于降低受试者肝脂水平。10、在一些实施方式中,所述肝脂包括肝内甘油三酯(ihtg)和/或肝内胆固醇(ihtc)。11、在一些实施方式中,所述制品用于降低受试者血脂水平。12、在一些实施方式中,所述血脂包括胆固醇和/或甘油三酯。13、在一些实施方式中,所述制品用于降低受试者肝酶水平,缓解肝脏的损伤。14、在一些实施方式中,所述肝酶包括谷丙转氨酶(alt)和/或谷草转氨酶(ast)。15、在一些实施方式中,所述制品用于降低受试者血糖水平。16、在一些实施方式中,所述制品用于改善受试者血糖耐受和胰岛素耐受。17、在一些实施方式中,所述制品用于调节受试者脂代谢相关基因的表达,缓解受试者肝脏脂代谢紊乱。18、在一些实施方式中,所述脂代谢相关基因包括脂质合成相关基因(例如fas、hmgcr、scd1、srebp-1c或lxrα等)和脂质摄入相关基因(例如cd36等)中的至少一种。19、在一些实施方式中,所述制品用于降低受试者体重增加。20、在一些实施方式中,所述受试者包括人或非人哺乳动物。21、在一些实施方式中,所述非人哺乳动物包括小鼠、大鼠、猪、牛、羊、马、兔、犬等。22、在一些实施方式中,所述贝莱斯芽孢杆菌为保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(cgmcc)的贝莱斯芽孢杆菌(bacillus velezensis),保藏编号为cgmccno.24752,保藏日期为2022年04月22日,该菌株具有较好的分泌胞外多糖的能力。23、在一些实施方式中,所述贝莱斯芽孢杆菌胞外多糖通过将贝莱斯芽孢杆菌进行发酵的发酵上清液精分离纯化后获得。24、在一些实施方式中,所述发酵的培养基包括lb培养基。在一些实施方式中,所述lb培养基包括酵母膏4-6g(例如5g)、蛋白胨8-12g(例如10g)、nacl 8-12g(例如10g)、蒸馏水1l,调节ph值为7.0±0.1。25、在一些实施方式中,所述发酵的温度为35-40℃,例如35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃或它们之间的任意值。在一些优选实施方式中,所述发酵的温度为35-37℃。26、在一些实施方式中,所述发酵的时间为24-60h,例如为24h、30h、36h、42h、48h、54h、60h或它们之间的任意值。在一些优选实施方式中,所述发酵的时间为45-50h。27、在一些实施方式中,所述发酵的温度为36℃,时间为48h。28、在一些实施方式中,所述分离纯化包括如下步骤:29、(1)使用x-5大孔树脂柱层析除去发酵上清液中的色素,进行冻干;30、(2)将步骤(1)获得的冻干的样品使用90%乙醇水溶液进行醇沉,再次冻干;31、(3)将步骤(2)获得的冻干的样品使用三氯甲烷和正丁醇的混合溶液除去变性蛋白,冻干后得到粗多糖。32、优选地,所述分离纯化还包括:(4)将步骤(3)获得的粗多糖经水溶解后使用deaesepharose fast flow柱层析进行分离,得到精制的贝莱斯芽孢杆菌胞外多糖。33、在一些实施方式中,所述制品包括药物、饲料添加剂、益生元、食品、保健品和饮料中的至少一种。34、在一些实施方式中,所述药物还包括药学上可接受的载体。35、在一些实施方式中,所述药物的剂型包括片剂、胶囊剂、颗粒剂、口服溶液、水针剂、粉针剂、冻干粉针剂、喷雾剂、栓剂或滴丸。36、在一些实施方式中,所述药物的给药途径包括口服给药、注射给药、静脉滴注给药、舌下给药、喷雾吸入或直肠给药。37、本发明还提供了一种预防、治疗和/或缓解代谢紊乱的方法,包括向受试者使用有效量的贝莱斯芽孢杆菌(bacillus velezensis)胞外多糖。38、在一些实施方式中,所述代谢紊乱包括脂肪肝疾病、代谢相关性脂肪肝病、代谢综合征、高血糖症、高脂血症、高甘油三酯血症、高胰岛素血症、肝脏炎症、肥胖症、胰岛素抵抗、高胰岛素血症或肝脂肪变性中的至少一种。39、在一些实施方式中,所述方法用于预防和/或治疗和/或缓解受试者代谢相关性脂肪肝病。40、在一些实施方式中,所述方法用于减少受试者脂肪的堆积和/或减少受试者白色脂肪重量。41、在一些实施方式中,所述方法用于缓解受试者肝脏病变。42、在一些实施方式中,所述方法用于维持受试者肝脏结构和形态的完整性和/或缓解受试者肝脏脂肪变性。43、在一些实施方式中,所述方法用于降低受试者肝脂水平。44、在一些实施方式中,所述肝脂包括肝内甘油三酯(ihtg)和/或肝内胆固醇(ihtc)。45、在一些实施方式中,所述方法用于降低受试者血脂水平。46、在一些实施方式中,所述血脂包括胆固醇和/或甘油三酯。47、在一些实施方式中,所述方法用于降低受试者肝酶水平,缓解肝脏的损伤。48、在一些实施方式中,所述肝酶包括谷丙转氨酶(alt)和/或谷草转氨酶(ast)。49、在一些实施方式中,所述方法用于降低受试者血糖水平。50、在一些实施方式中,所述方法用于改善受试者血糖耐受和胰岛素耐受。51、在一些实施方式中,所述方法用于调节受试者脂代谢相关基因的表达,缓解受试者肝脏脂代谢紊乱。52、在一些实施方式中,所述脂代谢相关基因包括脂质合成相关基因(例如fas、hmgcr、scd1、srebp-1c或lxrα等)和脂质摄入相关基因(例如cd36等)中的至少一种。53、在一些实施方式中,所述受试者包括人或非人哺乳动物。54、在一些实施方式中,所述非人哺乳动物包括小鼠、大鼠、猪、牛、羊、马、兔、犬等。55、在一些实施方式中,所述贝莱斯芽孢杆菌胞外多糖通过将贝莱斯芽孢杆菌进行发酵的发酵上清液精分离纯化后获得。56、在一些实施方式中,所述贝莱斯芽孢杆菌为保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(cgmcc)的贝莱斯芽孢杆菌(bacillus velezensis),保藏编号为cgmccno.24752,保藏日期为2022年04月22日,该菌株具有较好的分泌胞外多糖的能力。57、在一些实施方式中,所述发酵的培养基包括lb培养基。在一些实施方式中,所述lb培养基包括酵母膏4-6g(例如5g)、蛋白胨8-12g(例如10g)、nacl 8-12g(例如10g)、蒸馏水1l,调节ph值为7.0±0.1。58、在一些实施方式中,所述发酵的温度为35-40℃,例如35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃或它们之间的任意值。在一些优选实施方式中,所述发酵的温度为35-37℃。59、在一些实施方式中,所述发酵的时间为24-60h,例如为24h、30h、36h、42h、48h、54h、60h或它们之间的任意值。在一些优选实施方式中,所述发酵的时间为45-50h。60、在一些实施方式中,所述发酵的温度为36℃,时间为48h。61、在一些实施方式中,所述分离纯化包括如下步骤:62、(1)使用x-5大孔树脂柱层析除去发酵上清液中的色素,进行冻干;63、(2)将步骤(1)获得的冻干的样品使用90%乙醇水溶液进行醇沉,再次冻干;64、(3)将步骤(2)获得的冻干的样品使用三氯甲烷和正丁醇的混合溶液除去变性蛋白,冻干后得到粗多糖。65、优选地,所述分离纯化还包括:(4)将步骤(3)获得的粗多糖经水溶解后使用deaesepharose fast flow柱层析进行分离,得到精制的贝莱斯芽孢杆菌胞外多糖。66、在一些实施方式中,所述贝莱斯芽孢杆菌胞外多糖的药物剂型包括片剂、胶囊剂、颗粒剂、口服溶液、水针剂、粉针剂、冻干粉针剂、喷雾剂、栓剂或滴丸。67、在一些实施方式中,所述贝莱斯芽孢杆菌胞外多糖的给药途径包括口服给药、注射给药、静脉滴注给药、舌下给药、喷雾吸入或直肠给药。68、本发明发现,贝莱斯芽孢杆菌胞外多糖(以下也称贝莱斯多糖)能够缓解小鼠脂肪肝和肥胖等代谢类疾病。同时,贝莱斯多糖提取制备方法简单,易于转为现代工业化生产流程。69、本发明中涉及的贝莱斯芽孢杆菌bacillus velezensis cml532菌株在中国专利申请cn116179440a中进行了详细描述。具体地,菌种名称为贝莱斯芽孢杆菌,拉丁名为bacillus velezensis,菌株编号:cml532,保藏机构:中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(cgmcc),地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏日期为2022年04月22日,保藏中心登记入册编号为cgmcc no.24752。