肠道菌群发酵模拟

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2026-03-28  

本检测系统介绍了肠道菌群发酵模拟技术,这是一种在体外模拟人体肠道环境,研究食物成分与肠道微生物相互作用的先进方法。文章详细阐述了该技术涵盖的核心检测项目、广泛的检测范围、关键的检测方法以及所需的精密仪器设备,为相关领域的研究人员提供了全面的技术参考。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

短链脂肪酸(SCFAs)产量:定量分析乙酸、丙酸、丁酸等主要短链脂肪酸的生成浓度,评估菌群代谢活性。

气体产量与组成:监测发酵过程中产生的氢气、甲烷、二氧化碳等气体,反映菌群的发酵类型和效率。

pH值动态变化:实时追踪发酵体系pH值的变化,指示发酵进程和代谢产物的积累。

底物消耗率:测定膳食纤维、益生元等特定底物在发酵过程中的降解与利用速度。

微生物生物量:评估发酵前后微生物总量的变化,反映菌群的整体生长情况。

特定代谢物鉴定:检测支链脂肪酸、氨、酚类、吲哚等细菌代谢产物的种类和含量。

酶活性分析:测定糖苷酶、蛋白酶、尿素酶等关键细菌酶的活性,了解其代谢功能。

细菌群落结构变化:通过分子生物学方法分析发酵前后菌群在属、种水平上的组成改变。

胆汁酸转化率:评估肠道微生物对初级胆汁酸的脱羟基、脱结合等转化能力。

生物胺生成量:检测组胺、酪胺等生物胺的产量,评估与食品安全相关的菌群代谢风险。

检测范围

膳食纤维与益生元:评估不同来源(如菊粉、低聚果糖、抗性淀粉)的纤维对菌群的调节作用。

多酚类化合物:研究茶多酚、花色苷等植物化学物经肠道菌群代谢后的产物与活性。

蛋白质与肽类:模拟蛋白质在结肠的发酵过程,检测其代谢产物对菌群和宿主的影响。

新型食品添加剂:测试甜味剂、乳化剂、脂肪替代品等添加剂对肠道菌群组成和功能的影响。

药物与抗生素:探究口服药物(特别是抗生素)对肠道微生物生态系统的短期与长期效应。

功能性油脂:分析中链脂肪酸、共轭亚油酸等特殊脂质在肠道环境中的代谢归宿。

中药提取物:评估复杂中药成分经肠道菌群生物转化后的活性变化及机制。

食品污染物:研究农药残留、重金属等污染物对肠道菌群平衡的潜在破坏作用。

益生菌制剂:验证益生菌产品在模拟肠道环境中的存活率、定植抗性和功能表达。

全食物基质:对完整的果蔬、谷物等进行发酵模拟,评估其整体对肠道健康的益处。

检测方法

体外批次发酵模型:在密闭容器中进行单时间点或短时间序列的发酵实验,操作简便快捷。

连续式发酵系统(如SHIME):模拟人体消化道不同区室(胃、小肠、结肠)的连续动态过程,更接近生理状态。

气相色谱法(GC):用于精确分离和定量短链脂肪酸、气体等挥发性代谢产物。

高效液相色谱法(HPLC):用于分析有机酸、胆汁酸、多酚代谢物等非挥发性或热不稳定化合物。

实时荧光定量PCR(qPCR):快速、定量地检测发酵体系中特定功能细菌或病原菌的丰度变化。

16S rRNA基因高通量测序:全面解析发酵前后微生物群落结构的整体变化和多样性。

宏基因组学测序:在基因功能层面揭示菌群代谢潜力和通路在发酵过程中的改变。

核磁共振波谱法(NMR):对发酵液进行非靶向代谢组学分析,无偏地发现差异代谢物。

质谱联用技术(如GC-MS, LC-MS):提供高灵敏度、高分辨率的代谢物定性与定量分析。

酶联免疫吸附测定法(ELISA):用于检测发酵液中特定的细菌抗原、内毒素或细胞因子等生物标志物。

检测仪器设备

厌氧工作站:提供严格的厌氧环境(如N2、CO2、H2混合气体),用于菌种接种和样品处理。

恒温振荡培养箱:模拟肠道蠕动,在恒定温度(通常37°C)下对发酵容器进行持续温和振荡。

pH计与在线pH传感器:精确测量发酵液的酸碱度,部分系统可实现实时在线监测。

气相色谱仪(配FID/TCD检测器):标配设备,用于SCFAs和发酵气体的定性与定量分析。

高效液相色谱仪(配UV/DAD/FLD检测器):用于分离和检测多种非挥发性代谢产物。

实时荧光定量PCR仪:对特定细菌基因进行绝对或相对定量,评估目标菌群的变化。

高通量测序平台:如Illumina MiSeq/NovaSeq,用于完成16S rRNA基因或宏基因组测序。

质谱仪:与色谱联用,对复杂代谢物进行高精度鉴定,是代谢组学研究的核心设备。

多通道发酵罐系统:可同时进行多个平行发酵实验,提高通量和实验一致性。

气体流量与组分分析仪:在线或离线测量发酵产生的气体体积及其各组分比例。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
北检(北京)检测技术研究院
北检(北京)检测技术研究院