謝飛 南京農(nóng)業(yè)大學
1腸道丁酸產(chǎn)生菌的傳統(tǒng)研究手段
對于腸道丁酸菌的系統(tǒng)研究首先是分離獲得相關(guān)菌株，由于傳統(tǒng)培養(yǎng)方法的限制，關(guān)于腸道中丁酸產(chǎn)生菌的種類和數(shù)量知之甚少。對腸道丁酸產(chǎn)生菌的研究也主要集中在人體消化道，分離該類細菌主要是參考Barcenilla等報道的方法，該方法利用MZGSC培養(yǎng)基分離相關(guān)菌株，由于MZGSC培養(yǎng)基含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，可以支持腸道內(nèi)絕大數(shù)微生物的生長，一定程度上擴大了腸道內(nèi)可培養(yǎng)微生物的種類以及數(shù)量，但該方法也存在一些缺點:不僅需要熟練的試驗操作，而且需要相應(yīng)的厭氧操作系統(tǒng)，儀器要求較高，分離細菌的工作量較大，也存在一定的盲目性，耗時耗力，不便短時間做出判定，這些都限制了對該類菌群的深入研究。
鑒于傳統(tǒng)方法的局限性以及新技術(shù)的進步，許多新的方法逐漸被應(yīng)用到該領(lǐng)域，如分子生物學技術(shù)的應(yīng)用，該技術(shù)在一定程度上促進了腸道產(chǎn)丁酸菌的研究，許多腸道丁酸產(chǎn)生菌株得以被認識或重新被命名，但分離篩選該類菌群仍然是一項十分必要的基礎(chǔ)工作，只有成功分離到相關(guān)菌株，才能從根本上認識該類群細菌。
2腸道丁酸產(chǎn)生菌的研究進展
目前，相關(guān)的研究主要集中于人類腸道丁酸產(chǎn)生菌，動物腸道丁酸產(chǎn)生菌的研究還相對較少，采用的技術(shù)方法也多以分子生物學為主。Gong等利用165:RNA基因克隆和序列技術(shù)研究肉仔雞腸道微生物菌群結(jié)構(gòu)，在發(fā)現(xiàn)肉仔雞盲腸和回腸中產(chǎn)丁酸菌、乳酸桿菌、真桿菌為三大主要菌群的同時，平板計數(shù)分析發(fā)現(xiàn)產(chǎn)丁酸菌在盲腸中數(shù)量最多，其他腸道部位較少;但是，其他產(chǎn)丁酸菌的種類和數(shù)量尚不清楚。而本實驗室劉威從豬腸道中成功分離獲得一株利用乳酸代謝產(chǎn)丁酸菌，該菌株與埃氏巨型球菌具有較近的同源關(guān)系，經(jīng)鑒定確認為巨球菌屬中的一個種，相關(guān)代謝特性表明該菌能夠優(yōu)先利用乳酸產(chǎn)丁酸，此菌的分離，豐富了腸道丁酸產(chǎn)生菌的類群。
另外，對梭菌的系統(tǒng)分類研究中發(fā)現(xiàn)，梭菌IV菌群中的大多數(shù)菌株可以代謝產(chǎn)生丁酸，然而，它們均屬于嚴格厭氧菌，體外不易培養(yǎng)，因此，通過分子生態(tài)技術(shù)對其進行全面的研究是一種可行的方法。邊高瑞等通過分子生物學的方法，研究了從7日齡到35日齡(斷奶后兩周)仔豬結(jié)腸中梭菌W菌群的結(jié)構(gòu)以及數(shù)量的變化。結(jié)果表明:仔豬結(jié)腸中梭菌IV菌群DGGE圖譜相似性顯示7日齡仔豬樣品歸于一簇，相似性達90%以上，而與其他日齡的樣品間相似性較低，斷奶前、后菌群沒有顯著變化;而Real一 timePCR分析顯示，仔豬結(jié)腸總細菌拷貝數(shù)在斷奶后三天顯著降低，但梭菌IV菌群拷貝數(shù)變化則不顯著;克隆和測序分析表明，仔豬腸道內(nèi)梭菌IV菌群中的優(yōu)勢菌以及一些未培養(yǎng)細菌。這些研究對于進一步探究腸道丁酸產(chǎn)生菌群的組成以及與機體的相關(guān)關(guān)系有重要的意義。
腸道內(nèi)的丁酸主要來自腸道微生物代謝，鑒于丁酸對腸道健康的重要作用，丁酸代謝相關(guān)菌群的研究勢必引起更多的關(guān)注。而隨著分子生物學技術(shù)在腸道微生物研究中的進一步應(yīng)用，關(guān)于腸道產(chǎn)丁酸菌群組成以及丁酸調(diào)控的研究必將取得更大的進展，關(guān)于腸道內(nèi)丁酸產(chǎn)生菌及其丁酸產(chǎn)生、食物、宿主健康之間的關(guān)系也將會進一步被闡明。
