江苏海洋大学房耀维教授团队：嗜热链球菌FUA329提高不同尿石素型人的肠道微生物群体外发酵产尿石素A- 大数跨境

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江苏海洋大学房耀维教授团队：嗜热链球菌FUA329提高不同尿石素型人的肠道微生物群体外发酵产尿石素A

食品工业科技编辑部

2024-02-22

导读：本研究为UM-0型人群调节肠道微生物群补充尿石素A提供了全新的视角，为进一步开发嗜热链球菌FUA329为新一代益生菌奠定了研究基础。

嗜热链球菌FUA329提高不同尿石素型人的肠道微生物群体外发酵产尿石素A

导读

2024年2月，江苏海洋大学房耀维教授团队在国际食品Top期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》（Q1，IF: 6.1）发表题为“Improvement of Urolithin A Yield by In Vitro Cofermentation of Streptococcus thermophilus FUA329 with Human Gut Microbiota from Different Urolithin Metabotypes”的研究性论文。江苏海洋大学2021级硕士研究生夏梦婕为第一作者，通讯作者为江苏海洋大学海洋食品与生物工程学院刘姝教授和房耀维教授。

嗜热链球菌FUA329能将鞣花酸转化为尿石素A，而尿石素A具有多种生物活性，因此嗜热链球菌有可能被开发成益生菌。因此，我们利用嗜热链球菌FUA329与肠道微生物群进行体外共发酵。研究结果发现，菌株FUA329在与不同尿石素代谢型（UMs）的人肠道微生物群体外共同发酵过程中，增加了鞣花酸转化尿石素A的产量，UM-0型实验组中的尿石素A产量显著增加。此外，还利用高通量测序确定了体外共发酵微生物群落的变化。菌株FUA329 调节了不同UMs的肠道微生物群结构和组成，从而显著提高了肠道微生物群中有益微生物群的丰度，同时降低了有害微生物群的丰度。最值得关注的是菌株FUA329与UM-0型肠道微生物群共发酵后，放线菌门丰度显著增加似乎与尿石素A产量显著增加有关。本研究为UM-0型人群调节肠道微生物群补充尿石素A提供了全新的视角，为进一步开发嗜热链球菌FUA329为新一代益生菌奠定了研究基础。

研究亮点

嗜热链球菌FUA329与不同尿石素代谢型人肠道微生物群进行体外共发酵。
嗜热链球菌FUA329提高人肠道微生物群代谢鞣花酸转化为尿石素A的产量。
体外共发酵后嗜热链球菌FUA329提高人肠道微生物群中部分有益肠道菌的丰度。
UM-0共发酵组中Uro-A产量显著增加与放线菌门丰度显著增加有关。

研究结论

通过UPLC-MS分析发现菌株FUA329在与不同尿石素代谢型（UMs）的人肠道微生物群体外共同发酵过程中，增加了鞣花酸转化尿石素A的产量，UM-0型实验组中的尿石素A产量显著增加。
利用高通量测序确定了体外共发酵微生物群落的变化。菌株FUA329调节了不同UMs的肠道微生物群结构和组成，从而显著提高了肠道微生物群中有益微生物群的丰度，同时降低了有害微生物群的丰度。最值得关注的是菌株FUA329与UM-0型肠道微生物群共发酵后，放线菌门丰度显著增加似乎与尿石素A产量显著增加有关。

图文赏析

图形摘要

图1. 研究程序的流程图

图2. 六组发酵液样品中菌群α多样性和β多样性分析。(A) Ace 指数；(B) Shannon 指数；(C) Unweighted Unifrac 指数；(D) Weighted Unifrac PCoA 结果

图3. 三种尿石素代谢型实验组和对照组发酵液中微生物的物种分类组成: （A）六组细菌ASV重叠程度的花瓣图；（B）堆叠柱状图显示六组样本中在门水平上基于 ASV 的相对物种丰度

图4.（A）基于 ASV 的 LDA 值分布直方图；（B）基于 ASV 的 Tax4Fun2 功能注释聚类热图

图5. HPLC色谱分析（305 nm）样品中的尿石素A: （A）在不同UMs 志愿者的粪便样本中检测 Uro-A，对照菌株嗜热链球菌与UM-0型人肠道微生物群进行体外共发酵样品中的尿石素A产量；（B）三种不同UMs实验组和对照组发酵液中Uro-A产量比较；（C）三种不同UMs实验组和对照组发酵液中Uro-A产量差异分析。（1）尿石素C；（2）尿石素A；（3）尿石素B

房耀维

房耀维，博士，教授，硕士生导师，江苏海洋大学科技处副处长。加州大学圣地亚哥分院Scripps海洋研究所访问学者。国家自然科学基金评审专家、教育部学位论文评审专家、江苏省食品学会青年委员会副秘书长，江苏省微生物学会青年委员会委员、江苏省药学会海洋药物专业委员，食品工业科技编委，江苏省 “333高层次人才培养工程”第三层次培养对象，江苏省 “六大人才高峰”高层次人才，江苏省“青蓝工程”优秀青年骨干教师培养对象。主要从事食品合成学方面的科研和教学工作。主持国家自然科学基金面上项目、江苏省自然科学基金、江苏省“ 333 工程”科研项目、江苏省“六大人才高峰”高层次人才项目、教育部留学回国人员科研启动基金、中国博士后科学基金等项目。获江苏省科技进步奖三等奖、中国轻工业联合会科学技术发明奖三等奖各1项。相关研究以第一或者或通讯作者在Journal of Agricultural and Food Chemistry、Green Chemistry、ACS Food Science & Technology、Carbohydrate Polymers、Bioresources technology、International Journal of Biological Macromolecules等期刊发表论文70余篇，SCI收录30余篇。授权国家发明专利 9 件；参与出版专著1部。

刘姝

刘姝，博士，教授，硕士研究生导师。教育部学位论文评审专家。主要从事微生物与酶技术研究。主持和参加国家自然科学基金面上项目、江苏省自然科学基金项目、江苏省高校自然科学研究重大项目、江苏省“ 333 工程”项目、江苏省第十三批“六大人才高峰”高层次人才项目等项目10余项。以第一作者和通讯作者在Carbohydrate Polymers、Bioresources technology、International Journal of Biological Macromolecules等期刊上发表论文近70余篇，其中SCI论文20余篇。授权国家发明专利7件。