本发明涉及富勒烯应用领域，具体涉及富勒烯及其衍生物在调节肠道菌群中的应用。
背景技术：
：动物肠道中寄居了大量的共生微生物，这些共生微生物菌群组成了机体的“第二大器官”，通过参与机体的消化吸收、物质代谢、脂肪储备、炎症反应等过程影响着宿主的健康状态。肠道菌群由细菌、古细菌、真菌、病毒等构成，菌群总数可达100万亿，是机体细胞总数的10倍。肠道菌群按门分类主要包括厚壁菌门、变形菌门、放线菌门、拟杆菌门、梭杆菌门、疣微球菌门、蓝藻门、螺旋体门等。肠道菌群对宿主的影响并非仅限于肠道系统，目前的研究已表明肠道菌群的失衡影响着许多疾病的发生和预后。在动物结肠炎、肥胖、i型糖尿病模型中，宿主基因的缺乏可以导致肠道微生态的改变，将一个改变的肠道微生态转移或传递到另一宿主可以改变疾病的预后。如肠道微生态菌群的数量、构成可以对肝脏的生理功能产生直接或间接的作用，并可能影响到肝脏疾病的发生和进展。肠道微生态和肝脏密切相关，可能通过胆汁、激素、炎症介质以及消化吸收的代谢产物与宿主器官之间进行着双向作用。目前的研究发现，微生物生态系统中的细菌跟人体的健康、美容、甚至性格都有着深不可测的关联。在医疗方面，癌症、糖尿病、神经退行性疾病、抑郁症、自闭症等都与之有关。富勒烯是一种由60-120个碳原子组成的碳纳米原子簇，是石墨、金刚石的同素异形体，能够亲和自由基，具有极强的抗氧化能力。富勒烯因具有抗病毒、抗氧化、抗菌等生物活性，在我们日常生活以及社会生产中应用广泛，如化妆品、药物载体、医药诊断等众多领域。技术实现要素：本发明旨在提供富勒烯及其衍生物在调节肠道菌群中的应用。本发明的发明人经过深入研究之后发现，富勒烯及其衍生物能够调节肠道菌群的丰度，增加菌群多样性，平衡菌群微生态，在增加有益菌、控制有害菌方面保证肠道菌群微生态的平衡。调节肠道菌群丰度不同于对单个菌属的作用，也不同于调节一类或一种微生物的生长和代谢，肠道菌群是个复杂的系统，对单个菌属的调节可能无法确切地解释富勒烯及其衍生物对人类健康的作用，利用16srrna和宏基因组进行测序分析可以知道富勒烯及其衍生物通过调节整个肠道菌群的丰度来平衡有益菌和有害菌，调节肠道整体菌群状态。富勒烯及其衍生物在丰富度和多样性水平调控肠道菌群，使肠道内有益菌、中性菌、有害菌处于平衡状态，不同于益生菌或杀菌剂只通过增加有益菌或者杀灭有害菌的方式来作用肠道菌群，肠道的菌群环境因人而异，单个的有益菌也是因人而已，肠道菌群与疾病的相关性也并非一种菌群影响一种疾病，而是整个菌群环境发生改变时导致了疾病的产生。富勒烯及其衍生物能够通过影响菌群微生态使肠道更加健康，从而达到提高免疫治疗相关疾病的作用。基于此，完成了本发明。具体地，本发明提供了富勒烯及其衍生物在调节肠道菌群中的应用。进一步地，所述富勒烯及其衍生物选自c2m、富勒烯金属衍生物、富勒烯含氧衍生物、经有机化合物修饰或包合的富勒烯中的至少一种，所述富勒烯含氧衍生物中的氧原子与富勒烯骨架上的碳原子相连或者与亚烷基链键合，所述经有机化合物修饰或包合的富勒烯中的有机物化合物为环糊精和/或冠醚，30≤m≤60。进一步地，所述富勒烯及其衍生物表示为c2m、m@c2m、m2@c2m、ma@c2m、m3n@c2m、m2c2@c2m、m2s@c2m、m2o@c2m和mxa3-xn@c2m中的任意一种，30≤m≤60，m和a各自独立地选自sc、y和镧系元素中的任意一种金属元素，@为连接基团或者金属的表示方法。进一步地，在使用的过程中，将所述富勒烯及其衍生物以添加或不添加其他成分的片剂、硬胶囊、软胶囊、肠溶胶囊、微囊粉、颗粒剂、糖浆剂、注射剂、乳剂、悬浮剂、喷雾剂、溶液、口服或非口服缓释剂的形式作为食品、药品或保健品使用。根据本发明的一种优选实施方式，所述富勒烯及其衍生物以微囊粉的形式使用，此时富勒烯及其衍生物具有更好的稳定性，能够有效克服富勒烯类化合物不易保存、容易氧化等缺陷，最大限度地发挥富勒烯类化合物在调节肠道菌群中的功效。所述微囊粉的组分为富勒烯和/或富勒烯衍生物、营养复配油、乳化剂和壁材以及任选的稳定剂。其中，所述营养复配油优选为橄榄油和亚麻籽油的复合物，所述乳化剂优选为酪蛋白酸钠和单,双甘油脂肪酸酯的复合物，所述壁材优选为麦芽糊精，所述稳定剂优选为磷酸氢二钾。所述富勒烯微囊粉中各组分的用量优选为1g富勒烯和/或富勒烯衍生物：(0.5～1.5)l营养复配油：(5～15)g酪蛋白酸钠：(10～20)g单,双甘油脂肪酸酯：(400～600)g麦芽糊精：(4～6)g磷酸氢二钾，所述营养复配油中橄榄油和亚麻籽油的重量比优选为5:5～7:3。根据本发明的一种优选实施方式进一步地，所述微囊粉按照以下方法制备得到：复配油复合物的制备：将富勒烯和/或富勒烯衍生物灭菌后溶解到营养复配油中，形成复配油复合物；油相的制备：将所述乳化剂以及任选的稳定剂溶解到复配油复合物中，得到油相；水相的制备：将所述壁材溶于热水中得到水相；水相与油相的混合：将所述油相和水相混合搅拌均匀，灭菌；均质、喷雾干燥：均质、喷雾干燥得到所述微囊粉。进一步的，所述富勒烯及其衍生物能够增加肠道有益微生物。进一步的，所述富勒烯及其衍生物能够减少肠道有害微生物。进一步的，所述富勒烯及其衍生物能够调节肠道菌群丰度。进一步的，所述富勒烯及其衍生物能够通过调节肠道菌群治疗或缓解胃肠道疾病、神经退行性疾病、代谢性疾病、睡眠障碍、炎症、肿瘤、提高免疫力。进一步的，所述富勒烯及其衍生物能够通过调节肠道菌群改善动物体质、调节动物肠道、预防或治疗动物疾病、促进动物生长。所述富勒烯及其衍生物在用于调整肠道菌群时，能够增加有益菌、减少有害菌并增加肠道菌群丰度，由此可以缓解或治疗人体疾病(包括胃肠道疾病、神经退行性疾病、代谢性疾病、睡眠障碍、炎症、肿瘤)及提高人体免疫力，改善动物体质、调节动物肠道、预防或治疗动物疾病、促进动物生长，极具应用前景。附图说明图1为不同时期大鼠肠道菌群多样性比较图，a为shannon指数，b为chao指数。图2为不同时期大鼠菌群门水平的相对丰度变化图。图3为不同时期大鼠菌群属水平的相对丰度变化图。图4为富勒烯及其衍生物对人体肠道菌群丰度和多样性的影响，其中，a为ace指数结果，b为chao1指数结果，c为simpson指数结果，d为shannon指数结果。图5为人体肠道微生态的门水平丰度。图6为人体肠道微生态的目水平丰度。图7为人体肠道微生态的科水平丰度。图8为人体肠道微生态的属水平丰度。具体实施方式下面详细描述本发明的实施例。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。c60为厦门福纳新材料科技有限公司提供。制备例1：富勒烯c60微囊粉的制备方法(1)将橄榄油、亚麻籽油按脂肪酸6:4的比例配制营养复配油；(2)将1g富勒烯c60灭菌后溶解到1l营养复配油中，形成复配油复合物；(3)将10g酪蛋白酸钠、5g磷酸氢二钾、15g单,双甘油脂肪酸酯溶解到复配油复合物中，得到油相；(4)将500g麦芽糊精溶于1l80℃的热水中得到水相；(5)将所得水相与油相混合搅拌均匀，然后灭菌；(6)均质、喷雾干燥得到富勒烯微囊粉。实施例1：富勒烯对乙醇诱导肝损伤小鼠肠道菌群的影响1、材料与方法1.1材料：制备例1中的富勒烯微囊粉(以下简称富勒烯微囊粉)、按照制备例1中步骤不添加富勒烯制备的微囊粉(以下简称空白微囊粉)、昆明小鼠(雄性、4周龄，spf级，体重20-22g，许可证号：scxk(沪)2017-0005)，小鼠标准饲料、垫料(均购自闽侯县吴氏实验动物贸易有限公司)、伊红美蓝琼脂培养基、肠球菌培养基、mrs琼脂培养基、bbl琼脂培养基、北京红星二锅头(酒精度56°)。1.2方法：将40只昆明小鼠以标准饲料预饲一周，按体重随机分为4组，每组10只：空白组(只喂饲标准饲料)；模型组(只喂饲标准饲料)；试验组(喂饲饲料中含10％(质量分数，下同)的富勒烯微囊粉)；溶剂对照组(喂饲饲料中含10％的空白微囊粉)。将小鼠同室且分笼饲养，进行自然光照，并自由饮食和饮水，将环境温度控制在(22±2)℃，相对湿度控制在60％。饲养期间模型组、试验组、溶剂对照组每日灌胃1×10-3ml/kgbw北京红星二锅头，喂养8周颈椎脱臼法处死后解剖，收集小鼠盲肠内容物用于菌群检测。饲养期间空白组仅喂饲标准饲料，未灌胃北京红星二锅头，喂养8周颈椎脱臼法处死后解剖，收集小鼠盲肠内容物用于菌群检测。取0.1g盲肠内容物于5ml无菌离心管中，按照1：9(m/v)比例加入无菌生理盐水稀释，涡旋混匀，获得10-1稀释液。再将10-1稀释液进行梯度稀释，直至获得10-4、10-5、10-6稀释液。分别取500ul的3种梯度稀释液涂布于伊红美蓝琼脂培养基(检测大肠杆菌，37℃培养24h)、mrs琼脂培养基(检测乳酸杆菌，37℃培养48h)、粪肠球菌琼脂培养基(检测粪肠球菌，37℃培养48h)、bbl琼脂培养基(检测双歧杆菌，37℃厌氧培养48h)上，并且每个稀释度做3个平行，整个过程30min内完成。按照前述培养条件进行培养，之后进行菌落计数，结果表示为1g(cfu/g)。菌落计数前，首先挑取特征菌落进行生态生化实验，鉴定该菌属。2、统计学处理所有数据的统计分析均采用graphpadprism5和spss22.0软件进行，结果以“均值±标准差”表示，采用方差分析进行比较。其中，p<0.05为差异有显著意义，p<0.01为差异有极显著意义。3、实验结果富勒烯微囊粉对乙醇诱导肝损伤小鼠肠道菌群影响的实验结果见表1。表1从表1可知：富勒烯微囊粉能够增加乙醇诱导肝损伤小鼠肠道中双歧杆菌、乳酸杆菌、粪肠球菌的数量，减少大肠杆菌的数量。实施例2：富勒烯对大鼠肠道菌群丰度的影响1、材料与方法1.1试验动物选取sd大鼠30只，spf级，购自闽侯县吴氏实验动物贸易有限公司。大鼠标准饲料，购自闽侯县吴氏实验动物贸易有限公司。按体重随机分为3组：空白组(喂饲标准饲料)、试验组(喂饲饲料中含10％富勒烯微囊粉)、对照组(喂饲饲料中含10％空白微囊粉)。在室温22～24℃下饲养，光照周期为12h/12h，自由饮食和饮水，饲养于厦门大学实验动物中心，许可证号：scxk(浙)2019-0002。分别在第4、8、12周末收集大鼠粪便，在液氮中速冻后保存于-80℃冰箱备用。1.2dna提取与高通量测序pcr扩增细菌16srrna的v3～v4区域，上下游引物为：341f:5’-cctaygggrbgcascag-3’，806r:5’-ggactacnngggtatctaat-3’。将pcr产物构建基因文库，采用isons5xl技术测序平台，对高质量数据进行生物信息学分析。该部分委托北京诺和致源科技股份有限公司，流程为：样品准备-dna提取与检测-pcr扩增-产物纯化-文库制备与库建-ionsstmxl上机测试。2、统计学处理采用usearch计算在97％相似水平下的操作分类单元(otu)，采用rdpclassifier计算各分类学水平的群落组成；使用r语言计算菌群的alpha多样性(shannon指数和chao指数)，绘制rank-abundance曲线，其中，rank-abundance曲线可直观反应物种的丰富度和均匀度。采用spss22.0软件分析菌群shannon指数、chao指数和门、属水平差异。lefse采用线性判别分析估算每个物种丰度对组间差异的影响，找出对样本划分产生统计学差异影响的物种。3、实验结果3.1大鼠肠道菌群的多样性分析r1表示第4周的空白组，r2表示第4周的试验组，r3表示第4周的对照组；r4表示第8周的空白组，r5表示第8周的试验组，r6表示第8周的对照组；r7表示第12周的空白组，r8表示第12周的试验组，r9表示第12周的对照组，以下同。大鼠肠道菌群的多样性结果如图1所示，其中，a表示shannon指数，b表示chao指数，*p<0.05,**p<0.01。如图1所示，第4周时，试验组与空白组菌群多样性shannon指数的差异无统计学意义(p＝0.3005)，chao指数的差异有统计学意义(p＝0.0192)；第8周时，试验组与空白组菌群多样性shannon指数的差异有统计学意义(p＝0.0466)，chao指数的差异有统计学意义(p＝0.0012)；第12周时，试验组与空白组菌群多样性shannon指数的差异有统计学意义(p＝0.0471)，chao指数的差异有统计学意义(p＝0.0012)。3.2大鼠肠道菌群门、属水平分析大鼠肠道菌群中门和属丰度排名分别如图2和图3所示。图2中，各菌群的中英文对照关系如下：厚壁菌门(firmicutes)、拟杆菌门(bacteroidetes)、变形菌门(proteobacteria)、放线菌门(actinobacteria)、梭杆菌门(fusobacteria)、无壁菌门(tenericutes)、酸杆菌门(acidobacteria)、广古菌门(euryarchaeota)、消化螺旋菌门(nitrospirae)。图3中，各菌群的中英文对照关系如下：劳特氏菌属(blautia)、寡氧单胞菌属(stenotrophomonas)、粪杆菌属(faecalibacterium)、霍尔德曼氏菌(holdemanella)、双歧杆菌(bifidobacterium)、未识别的梭菌目(unidentified-clostridiales)、未识别的毛螺菌科(unidentified-lachnospirac)、拟杆菌属(bacteroides)、魏斯氏菌(weissella)、真杆菌(agathobacter)。从图2和图3的结果可以看出，门和属丰度排名前10的菌群，在第4周、第8周和第12周，试验组的变形菌门较空白组均明显降低，试验组的厚壁菌门较空白组均明显升高；在属水平上，在第4周、第8周和第12周，试验组的stenotrophomonas属较空白组均明显降低，bifidobacterium和weissella属试验组较空白组均显著升高。实施例3：富勒烯对断奶仔猪肠道菌群的影响1、材料与方法1.1材料：超氧化物歧化酶(sod)试剂盒、丙二醛(mda)试剂盒、谷胱甘肽过氧化物酶(gsh-px)试剂盒、富勒烯微囊粉、微囊粉、伊红美蓝琼脂培养基、mrs琼脂培养基。1.2试验动物和日粮配制：选用60头健康、体重(6.0±0.5)kg的杜洛克×长白×大白三元杂交断奶(28天)仔猪，随机分成3组，每组5个重复，每个重复4头仔猪，按4头一栏饲养。试验组1组(空白组)：喂饲基础日粮；试验组2组(试验组)：富勒烯微囊粉组，喂饲基础日粮 0.1％富勒烯微囊粉(实施例1)；试验组3组(对照组)：空白微囊粉组，喂饲基础日粮 0.1％空白微囊粉。预饲期7天，正式期60天，正式期分3个阶段，每阶段20天。自由采食和饮水。猪舍温度保持在26℃左右。试验动物、基础日粮和场地由厦门农家一族农场提供。1.3试验方法试验期间，记录采食量；于试验开始和结束当天8:00～10:00分别对仔猪进行称重，计算出平均日增重和平均日采食量及料重比；每天9:00和16:00仔细观察仔猪肛门处粪便污染情况和粪便形态，记录各组的腹泻头数和腹泻天数，计算出各组的腹泻率。于试验的20天、40天、60天当天，每个重复随机挑选1头体重接近平均值的健康仔猪，静脉采血，3000r/min离心15min，分离血清，-20℃保存待测。于试验的20天、40天、60天当天，每个重复随机挑选1头体重接近平均值的健康仔猪进行屠宰，剖腹取肠段(分别为十二指肠、空肠、回肠、盲肠和结肠)，两头结扎，立即带回实验室检测。于超净工作台称取1g肠内容物于无菌试管中，按照1:9(m/v)比例加入无菌生理盐水稀释，涡旋混匀，获得10-1稀释液。再将10-1稀释液进行梯度稀释，直至获得10-4、10-5、10-6稀释液。分别取200ul的十二指肠、空肠、回肠、盲肠和结肠内容物的3种梯度稀释液涂布于伊红美蓝琼脂培养基(检测大肠杆菌，37℃培养24h)、mrs琼脂培养基(检测乳酸菌，37℃培养48h)并且每个稀释度做3个平行。按照前述培养条件进行培养，之后进行菌落计数，结果表示为1g(cfu/g)。菌落计数前，首先挑取特征菌落，进行生态生化实验，鉴定该菌属。2、数据处理所有数据的统计分析均采用graphpadprism5和spss22.0软件进行，结果以“均值±标准差”表示，采用方差分析进行比较。其中，p<0.05为差异有显著意义，p<0.01为差异有极显著意义。3、结果3.1富勒烯微囊粉对断奶仔猪生长性能及腹泻率的影响试验结果见表2。其中计算方式如下：日增重：在试验期间第1天、第60天清晨9:00称量仔猪空腹体重，并计算试验全期平均日增重(adf)；adf＝栏总增重/(栏仔猪数×试验天数)。采食量：试验期间以组为单位准确测定和记录每天饲料喂量，并计算试验全期的平均日采食量(adfi)；adfi＝栏总采食量/(栏仔猪数×试验天数)。料重比：根据试验全期的平均日采食量与平均日增重之比来计算各阶段的料重比(f/g)；f/g＝adfi/adg。腹泻率(％)＝100×[试验期内每组仔猪腹泻头次总数/(每组仔猪总头数×试验总天数)]。表2富勒烯微囊粉对断奶仔猪生长性能及腹泻率的影响表统计指标空白组试验组对照组平均初重/kg6.29±0.056.33±0.066.31±0.06平均末重/kg35.06±0.4237.82±1.05*34.27±0.35日均采食量/g781.58±7.94780.10±8.62*752.83±16.35平均日增重/g482.54±7.93503.47±13.99466.07±6.62料重比1.62±0.021.55±0.02*1.61±0.03腹泻率/％6.83±0.215.67±0.17**6.50±0.28注：*表示与空白组比差异显著(p<0.05)，**表示与空白组比差异极显著(p<0.001)，无标记表示与空白组比差异不显著(p>0.05)。由表2可知，平均末重试验组与空白组有显著差异(p＝0.0398)，试验组与对照组有显著差异(p＝0.0140)，空白组与对照组无统计学差异；日均采食量试验组与空白组有显著差异(p＝0.0477)；料重比试验组与空白组有显著差异(p＝0.038)；腹泻率试验组与空白组有极显著差异(p＝0.003)。3.2富勒烯微囊粉对断奶仔猪抗氧化活力的影响结果见表3-5。表3富勒烯微囊粉对断奶仔猪丙二醛含量的影响表(nmol/ml)项目空白组试验组对照组20天7.06±0.306.17±0.146.94±0.4240天8.61±0.216.29±0.09**8.42±0.2060天8.76±0.146.43±0.06**8.77±0.06注：*表示与空白组比差异显著(p<0.05)，**表示与空白组比差异极显著(p<0.001)，无标记表示与空白组比差异不显著(p>0.05)。由表3可知，在试验第20天，试验组与空白组之间丙二醛的含量没有显著差异；在试验第40天时，试验组的丙二醛含量显著低于空白组(p<0.01)；在试验第60天时，试验组的丙二醛含量显著低于空白组(p<0.01)。表4富勒烯微囊粉对断奶仔猪sod酶活力的的影响表(u/ml)项目空白组试验组对照组20天103.06±3.85116.04±3.11102.90±5.5640天100.94±3.67122.94±6.05*96.41±3.5360天94.29±4.35129.17±6.83*89.62±18.17注：*表示与空白组比差异显著(p<0.05)，**表示与空白组比差异极显著(p<0.001)，无标记表示与空白组比差异不显著(p>0.05)。由表4可知，在试验第20天，试验组与空白组之间sod的含量没有显著差异；在试验第40天时，试验组的sod的活力显著高于空白组(p<0.05)；在试验第60天时，试验组的sod的活力显著高于空白组(p<0.05)。表5富勒烯微囊粉对断奶仔猪谷胱甘肽过氧化物酶活力的影响表(u/ml)项目空白组试验组对照组20天242.76±7.88262.30±4.28244.53±5.0440天169.55±9.96303.59±3.90**152.13±11.3160天115.49±8.08280.91±14.15**119.04±16.90注：*表示与空白组比差异显著(p<0.05)，**表示与空白组比差异极显著(p<0.001)，无标记表示与空白组比差异不显著(p>0.05)。由表5可知，在试验第20天，试验组与空白组之间gsh-px的含量没有显著差异；在试验第40天时，试验组的gsh-px活力显著高于空白组(p<0.01)；在试验第60天时，试验组的gsh-px活力显著高于空白组(p<0.01)。由表2-5可知，试验组与空白组相比，平均末重、日均采食量、料重比有显著差异，腹泻率有极显著差异。试验第40天开始，丙二醛含量显著降低，sod的活力显著升高，gsh-px活力显著升高。3.3富勒烯微囊粉对断奶仔猪肠道菌群数量的影响结果见表6和表7。表6富勒烯微囊粉对断奶仔猪肠道乳酸菌的影响表注：*表示与空白组比差异显著(p<0.05)，**表示与空白组比差异极显著(p<0.001)，无标记表示与空白组比差异不显著(p>0.05)。从表6可以看出，断奶仔猪在饲喂富勒烯微囊粉20天时，与空白组相比乳酸杆菌的数量无显著差异；饲喂40天后，与空白组相比乳酸菌的数量显著升高(p<0.05)，且各个肠道(十二指肠，空肠，回肠，盲肠和结肠)的内容物具有一致性；饲喂60天时，与空白组相比乳酸菌的数量显著升高(p<0.05)，且各个肠道的内容物具有一致性。表7富勒烯微囊粉对断奶仔猪肠道大肠杆菌的影响表注：*表示与空白组比差异显著(p<0.05)，**表示与空白组比差异极显著(p<0.001)，无标记表示与空白组比差异不显著(p>0.05)。从表7可以看出，断奶仔猪在饲喂富勒烯微囊粉20天时，与空白组相比大肠杆菌的数量无显著差异(p>0.05)；饲喂40天后，与空白组相比大肠杆菌的数量显著差异(p<0.05)，且各个肠道内容物具有一致性；饲喂60天时，与空白组相比大肠杆菌的数量具有极显著差异(p<0.001)，且各个肠道内容物具有一致性。由表6和表7的结果可知，试验组与空白组相比，断奶仔猪在饲喂富勒烯微囊粉40天开始，乳酸菌的数量显著升高，且各个肠道(十二指肠、空肠、回肠、盲肠和结肠)的内容物具有一致性。大肠杆菌的数量显著增加，到60天时，极显著增加。实施例4富勒烯对人体肠道菌群丰度的影响1材料与方法1.1实验样本的选择(纳入标准)(1)健康人群；(2)近3个月内未服用过抗生素类药物和益生菌；(3)排除孕妇和哺乳期女性等特殊人群；(4)入组前一周没有大幅度饮食变化。1.2检测项目2019年2月19日-2019年8月01日，其中，研究对象(zcf、dlt、lxd、hjm、lym和wcs六个研究对象)均于2019年4月03日开始食用富勒烯微囊粉(用量为10g/天/人，其中富勒烯含量为3mg/天/人)，直至2019年7月03日。(1)身体指标(bmi值)：(2)血常规、肝功能、肾功能指标：(3)粪便样本分析：①研究对象：ⅰ、本研究所选用的标本为纳入研究者的新鲜粪便样本；ⅱ、无菌器具取自然排出新鲜粪便6g；ⅲ、每个粪便标本按2g分装成3份，1份进行16srdna测序分析，其余2份备用；ⅳ、粪便标本均在2小时内处理完毕，放置干冰中存储寄送。②试验周期及数据处理：每个研究对象取18次样品，分别为服用前取3次样品(分别为3月04日、3月14日、4月1日)、服用过程取12次样品(分别为4月04日、4月13日、4月20日、4月28日、5月7日、5月14日、5月22日、5月30日、6月6日、6月13日、6月22日、7月01日)、停止服用后取3次样品(7月06日、7月12日、7月18日)。采用usearch计算在97％相似水平下的操作分类单元(otu)，采用rdpclassifier计算各分类学水平的群落组成。2实验结果2.1身体指标(bmi值)结果如表8所示。表8项目zcfdltlxdhjmlymwcs2月19日29.0625.8327.3624.2324.2223.334月03日27.9925.8327.3624.2924.3924.845月20日28.0725.8326.7023.7024.0525.406月25日28.7025.9926.6424.0324.2225.218月01日29.0125.8326.7023.4624.0525.59从上表8可以看出，食用富勒烯微囊粉对身体指标没有影响。2.2血常规、肝功能、肾功能指标未食用之前有异常情况的指标监督登记情况见下表(其中，0307、0420、0520、0625和0731均为日期代号，例如0307表示2019年3月07日，依此类推；0307为未食用前，0420、0520、0625为食用中，0731为食用后)。2.3粪便样本分析2.3.1样本分类情况项目微囊粉服用前(3个样)服用微囊粉(12个样)微囊粉服用后(3个样)zcfr1r2r3dltr4r5r6lxdr7r8r9hjmr10r11r12lymr13r14r15wcsr16r17r18其中，r1是由服用富勒烯微囊粉前3次取样拟合来的；r2是由服用富勒烯微囊粉过程中12次取样拟合来的，r3是由服了富勒烯微囊粉后3次取样拟合来的。2.3.2alpha-diversity分析菌群的丰富度指数有ace指数和chao1指数，ace指数和chao1指数越大，说明菌群的丰富度越高。菌群多样性的指数有shannon指数和simpson指数，shannon指数和simpson指数越大说明群落多样性越高。所得结果如图4中a-d所示。从图4中a-d可以看出，ace指数和chao1指数在食用后比食用前明显增高，丰度r3>r2>r1；r6>r5>r4；r12>r11>r10；r15>r14>r13；r18>r17>r16，因分类时按个人分布，指数聚类的是同一个个体，且在人群中具有普遍性，由此可以说明富勒烯可以提高菌群丰富度。shannon指数和simpson指数在食用富勒烯后比未食用富勒烯时的指数明显增高，丰度r2>r3>r1；r5>r4>r6；r8>r9>r7；r11>r12>r10；r17>r18>r16，实验对比为单因素，可以说明富勒烯可以增加肠道菌群的多样性。2.3.3肠道微生态的构成及分布分析选取门、目、科、属水平丰度前10位的菌进行分布分析，其中，门水平的菌群丰度分布结果见表9以及图5，目水平的菌群丰度分布结果见表10以及图6，科水平的菌群丰度分布结果见表11以及图7，属水平的菌群丰度分布结果见表12以及图8。表9以及图5中，各菌群的中英文对照关系如下：消化螺旋菌门(nitrospirae)、广古菌门(euryarchaeota)、酸杆菌门(acidobacteria)、无壁菌门(tenericutes)、梭杆菌门(fusobacteria)、未识别的菌门(unidentified-bacteria)、放线菌门(actinobacteria)、拟杆菌门(bacteroidetes)、变形菌门(proteobacteria)、厚壁菌门(firmicutes)。表10以及图6中，各菌群的中英文对照关系如下：未识别的菌门(unidentified-bacteria)、红椿菌目(coriobacteriales)、硒单胞菌目(selenomonadales)、肠杆菌目(enterobacteriales)、乳杆菌目(lactobacillales)、双歧杆菌目(bifidobacterium)、丹毒丝菌目(erysipelotrichales)、黄色单胞菌目(xanthomonadales)、拟杆菌目(bacteroidales)、梭菌目(clostridiales)。表11以及图7中，各菌群的中英文对照关系如下：消化链球菌科(peptostreptococcaceae)、肠杆菌科(enterobacteriaceae)、明串珠菌科(leuconostocaceae)、拟杆菌科(bacteroidaceae)、未识别的梭菌目(unidentified-clostridiales)、双歧杆菌科(bifidobacteriaceae)、韦荣球菌科(erysipelotrichaceae)、黄单胞菌科(xanthomonadaceae)、瘤胃菌科(ruminococcaceae)、毛螺菌科(lachnospiraceae)。表12以及图8中，各菌群的中英文对照关系如下：真杆菌属(agathobacter)、魏斯氏菌属(weissella)、拟杆菌属(bacteroides)、毛螺菌科(lachnospiraceae)、梭菌目(clostridiales)、双歧杆菌属(bifidobacterium)、粪杆菌属(faecalibacterium)、寡氧单胞菌属(stenotrophomonas)、布劳特氏菌属(blautia)、霍尔德曼氏菌(holdemanella)。表9表10表11表12从表9-12以及图5-8的结果可以看出，在门水平，厚壁菌门与变形菌门在个体食用富勒烯前后差异显著，厚壁菌门丰度明显增加，变形菌门丰度明显降低；在目水平，黄单胞菌目的丰度在食用富勒烯后显著降低；在科水平，黄单胞菌科的丰度在食用富勒烯后显著降低，双歧杆菌科的丰度在食用富勒烯后显著升高，且人群中具有普遍性；在属水平，寡氧单胞菌属的丰度在食用富勒烯后显著降低，双歧杆菌属的丰度在食用富勒烯后显著升高，且人群中具有普遍性。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。当前第1页1 2 3
技术特征：1.富勒烯及其衍生物在调节肠道菌群中的应用。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述富勒烯及其衍生物选自c2m、富勒烯金属衍生物、富勒烯含氧衍生物、经有机化合物修饰或包合的富勒烯中的至少一种，所述富勒烯含氧衍生物中的氧原子与富勒烯骨架上的碳原子相连或者与亚烷基链键合，所述经有机化合物修饰或包合的富勒烯中的有机物化合物为环糊精和/或冠醚，30≤m≤60。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述富勒烯及其衍生物表示为c2m、m@c2m、m2@c2m、ma@c2m、m3n@c2m、m2c2@c2m、m2s@c2m、m2o@c2m和mxa3-xn@c2m中的任意一种，30≤m≤60，m和a各自独立地选自sc、y和镧系元素中的任意一种金属元素，@为连接基团或者金属的表示方法。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的应用，其特征在于，在使用的过程中，将所述富勒烯及其衍生物以添加或不添加其他成分的片剂、硬胶囊、软胶囊、肠溶胶囊、微囊粉、颗粒剂、糖浆剂、注射剂、乳剂、悬浮剂、喷雾剂、溶液、口服或非口服缓释剂的形式作为食品、药品或保健品使用。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的应用，其特征在于，所述富勒烯及其衍生物能够增加肠道有益微生物。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的应用，其特征在于，所述富勒烯及其衍生物能够减少肠道有害微生物。
7.根据权利要求1-3中任意一项所述的应用，其特征在于，所述富勒烯及其衍生物能够调节肠道菌群丰度。
8.根据权利要求1-3中任意一项所述的应用，其特征在于，所述富勒烯及其衍生物能够通过调节肠道菌群治疗或缓解胃肠道疾病、神经退行性疾病、代谢性疾病、睡眠障碍、炎症、肿瘤、提高免疫力。
9.根据权利要求1-3中任意一项所述的应用，其特征在于，所述富勒烯及其衍生物能够通过调节肠道菌群改善动物体质、调节动物肠道、预防或治疗动物疾病、促进动物生长。
技术总结本发明涉及富勒烯应用领域，具体涉及富勒烯及其衍生物在调节肠道菌群中的应用。所述富勒烯及其衍生物在用于调整肠道菌群时，能够增加有益菌、减少有害菌并增加肠道菌群丰度，由此可以缓解或治疗人体疾病(包括胃肠道疾病、神经退行性疾病、代谢性疾病、睡眠障碍、炎症、肿瘤)及提高人体免疫力，改善动物体质、调节动物肠道、预防或治疗动物疾病、促进动物生长，极具应用前景。
技术研发人员：黎小青;黄佳梅;朱常锋;吴艳玉;刘雅玲
受保护的技术使用者：厦门福纳新材料科技有限公司
技术研发日：2020.03.06
技术公布日：2020.06.05
