Name: analysis of interactions between endobiotics and human gut microbiota using in vitro bath fermentation systems
Uploaded: 2019-08-23T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Analysis of Interactions between Endobiotics and Human Gut Microbiota Using In Vitro Bath Fermentation Systems at JoVE.com

Bu çalışma Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (No. 31741109), Hunan Doğa Bilimleri Vakfı (No. 2018JJ3200) ve Hunan Bilim ve Mühendislik Üniversitesi'nde uygulamalı karakteristik disiplinin yapı programı tarafından finanse edilmiştir. LetPub'a (www.letpub.com) bu makalenin hazırlanmasısırasındaki dilsel yardımları için teşekkür ederiz.

Bu protokol, Hunan Bilim ve Mühendislik Üniversitesi (Hunan, Çin) ve Zhejiang Gongshang Üniversitesi (Zhejiang, Çin) etik komitesinin yönergelerini izler.
1. Bakterilerin hazırlanması
<ol><li>Bifidobacterium orta et suyu hazırlanması<ol>
<li>Aşağıdaki bileşenleri 950 mL distile suda birleştirin: et özü, 5 g/L; maya özü, 5 g/L; kazein peptone, 10 g/L; soya tonulu, 5 g/L; glikoz, 10 g/L; K2HPO4, 2.04 g/L; MgSO4·7H2O, 0.22 g/L; MnS...

<ol>
	<li>Maarten, V. D. G., Blotti&#232;re Herv&#233;, M., Dor&#233;, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Humans+as+holobionts:+implications+for+prevention+and+therapy.">Humans as holobionts: implications for prevention and therapy.</a> Microbiome. 6 (1), 81 (2018).</li><li>Allen, A. P., Dinan, T. G., Clarke, G., Cryan, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+psychology+of+the+human+brain-gut-microbiome+axis.">A psychology of the human brain-gut-microbiome axis.</a> Social and Personality Psychology Compass. 11 (4), e12309 (2017).</li><li>Arora, T., B&#228;ckhed, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+gut+microbiota+and+metabolic+disease:+current+understanding+and+future+perspectives.">The gut microbiota and metabolic disease: current understanding and future perspectives.</a> Journal of Internal Medicine. 280, 39-349 (2016).</li><li>Maurice, C., Haiser, H., Turnbaugh, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Xenobiotics+shape+the+physiology+and+gene+expression+of+the+active+human+gut+microbiome.">Xenobiotics shape the physiology and gene expression of the active human gut microbiome.</a> Cell. 152 (1-2), 39-50 (2013).</li><li>Carmody, R. N., Turnbaugh, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Host-microbial+interactions+in+the+metabolism+of+therapeutic+and+diet-derived+xenobiotics.">Host-microbial interactions in the metabolism of therapeutic and diet-derived xenobiotics.</a> Journal of Clinical Investigation. 124 (10), 4173-4181 (2014).</li><li>Lu, K., Mahbub, R., Fox, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Xenobiotics:+interaction+with+the+intestinal+microflora.">Xenobiotics: interaction with the intestinal microflora.</a> ILAR Journal. 56 (2), 218-227 (2015).</li><li>Taguer, M., Maurice, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+complex+interplay+of+diet,+xenobiotics,+and+microbial+metabolism+in+the+gut:+implications+for+clinical+outcomes.">The complex interplay of diet, xenobiotics, and microbial metabolism in the gut: implications for clinical outcomes.</a> Clinical Pharmacology &amp; Therapeutics. 99 (6), 588-599 (2016).</li><li>Anubhav, D., Meenakshi, S., Shankar, G. T., Mande, S. S., Wilson, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Xenobiotic+metabolism+and+gut+microbiomes.">Xenobiotic metabolism and gut microbiomes.</a> PLoS One. 11 (10), e0163099 (2016).</li><li>Koppel, N., Rekdal, V. M., Balskus, E. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemical+transformation+of+xenobiotics+by+the+human+gut+microbiota.">Chemical transformation of xenobiotics by the human gut microbiota.</a> Science. 356 (6344), 1246-1257 (2017).</li><li>Hidalgo-Cantabrana, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genomic+overview+and+biological+functions+of+exopolysaccharide+biosynthesis+in+Bifidobacterium+spp.">Genomic overview and biological functions of exopolysaccharide biosynthesis in Bifidobacterium spp.</a> Applied and Environmental Microbiology. 80 (1), 9-18 (2014).</li><li>Liu, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+bifidobacteria-produced+exopolysaccharides+on+human+gut+microbiota+in+vitro.">Effects of bifidobacteria-produced exopolysaccharides on human gut microbiota in vitro.</a> Applied Microbiology and Biotechnology. , 1-10 (2018).</li><li>Tang, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gut+microbial+profile+is+altered+in+primary+biliary+cholangitis+and+partially+restored+after+UDCA+therapy.">Gut microbial profile is altered in primary biliary cholangitis and partially restored after UDCA therapy.</a> Gut. 67 (3), 534-541 (2018).</li><li>Kuczynski, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+QIIME+to+analyze+16S+rRNA+gene+sequences+from+microbial+communities.">Using QIIME to analyze 16S rRNA gene sequences from microbial communities.</a> Current Protocols in Microbiology. 27 (1), 1-28 (2012).</li><li>Hiltemann, S. D., Boers, S. A., van der Spek, P. J., Jansen, R., Hays, J. P., Stubbs, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Galaxy+mothur+Toolset+(GmT):+a+user-friendly+application+for+16S+rRNA+gene+sequencing+analysis+using+mothur.">Galaxy mothur Toolset (GmT): a user-friendly application for 16S rRNA gene sequencing analysis using mothur.</a> GigaScience. , (2018).</li><li>Wang, Q., Garrity, G. M., Tiedje, J. M., Cole, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Na&#239;ve+Bayesian+classifier+for+rapid+assignment+of+rRNA+sequences+into+the+new+bacterial+taxonomy.">Na&#239;ve Bayesian classifier for rapid assignment of rRNA sequences into the new bacterial taxonomy.</a> Applied and Environmental Microbiology. 73 (16), 5261-5267 (2007).</li><li>Schloss, P. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Introducing+mothur:+open-source,+platform-independent,+community-supported+software+for+describing+and+comparing+microbial+communities.">Introducing mothur: open-source, platform-independent, community-supported software for describing and comparing microbial communities.</a> Applied and Environmental Microbiology. 75 (23), 7537-7541 (2009).</li><li>Bai, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+study+on+the+in+vitro+effects+of+pseudomonas+aeruginosa+and+seaweed+alginates+on+human+gut+microbiota.">Comparative study on the in vitro effects of pseudomonas aeruginosa and seaweed alginates on human gut microbiota.</a> Plos One. 12 (2), e0171576 (2017).</li><li>Zhang, Z., Xie, J., Zhang, F., Linhardt, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thin-layer+chromatography+for+the+analysis+of+glycosaminoglycan+oligosaccharides.">Thin-layer chromatography for the analysis of glycosaminoglycan oligosaccharides.</a> Analytical Biochemistry. 371, 118-120 (2007).</li><li>Simon, J. C., Marchesi, J. R., Mougel, C., Selosse, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Host-microbiota+interactions:+from+holobiont+theory+to+analysis.">Host-microbiota interactions: from holobiont theory to analysis.</a> Microbiome. 7 (5), (2019).</li><li>Postler, T. S., Ghosh, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Understanding+the+Holobiont:+how+microbial+metabolites+affect+human+health+and+shape+the+immune+system.">Understanding the Holobiont: how microbial metabolites affect human health and shape the immune system.</a> Cell Metabolism. 26 (1), 110-130 (2017).</li><li>Kramer, P., Bressan, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Humans+as+superorganisms:+how+microbes,+viruses,+imprinted+genes,+and+other+selfish+entities+shape+our+behavior.">Humans as superorganisms: how microbes, viruses, imprinted genes, and other selfish entities shape our behavior.</a> Perspectives on Psychological Science. 10 (4), 464-481 (2015).</li><li>Malfertheiner, P., Nardone, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gut+microbiota:+the+forgotten+organ.">Gut microbiota: the forgotten organ.</a> Digestive Diseases. 29 (6), (2011).</li><li>Andoh, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+gut+microbiota+is+a+new+organ+in+our+body.">The gut microbiota is a new organ in our body.</a> The Japanese journal of Gastro-Enterology. 112 (11), 1939-1946 (2015).</li><li>Mika, A., Van, W. T., Gonz&#225;lez, A., Herrera, J. J., Knight, R., Fleshner, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exercise+is+more+effective+at+altering+gut+microbial+composition+and+producing+stable+changes+in+lean+mass+in+juvenile+versus+adult+male+f344+rats.">Exercise is more effective at altering gut microbial composition and producing stable changes in lean mass in juvenile versus adult male f344 rats.</a> PLoS One. 10 (5), e0125889 (2015).</li><li>Hugenholtz, F., de Vos, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+models+for+human+intestinal+microbiota+research:+a+critical+evaluation.">Mouse models for human intestinal microbiota research: a critical evaluation.</a> Cellular and Molecular Life Sciences. 75 (1), 149-160 (2018).</li><li>Takagi, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+single-batch+fermentation+system+to+simulate+human+colonic+microbiota+for+high-throughput+evaluation+of+prebiotics.">A single-batch fermentation system to simulate human colonic microbiota for high-throughput evaluation of prebiotics.</a> PLoS One. 11 (8), e0160533 (2016).</li><li>Ning, T., Gong, X., Xie, L., Ma, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gut+microbiota+analysis+in+rats+with+methamphetamine-induced+conditioned+place+preference.">Gut microbiota analysis in rats with methamphetamine-induced conditioned place preference.</a> Frontiers in Microbiology. 8 (1), 1620 (2017).</li></ol>

Son on yılda insan bağırsak mikrobiyota bileşimi ve faaliyetleri anlama yolunda önemli ilerleme yapılmıştır. Bu çalışmaların bir sonucu olarak, holobiont kavramı ortaya çıkmıştır, hangi konaklar ve ilişkili mikrobiyal topluluklar arasındaki etkileşimleri temsil eden, insanlar ve bağırsak mikrobiyota arasında olduğu gibi19,20. Ayrıca, insanlar bile şimdi süperorganizmalar21olarak kabul edilir , bağırsak mikrob...

Gut mikrobiyota insan bağırsaklarının işleyişinde ve konak sağlığında önemli bir rol oynamaktadır. Sonuç olarak, bağırsak mikrobiyota son zamanlarda hastalık önlemeve tedavi için önemli bir hedef haline gelmiştir 1. Ayrıca, bağırsak bakterileri konak bağırsak hücreleri ile etkileşim ve metabolik faaliyetler, besin kullanılabilirlik, bağışıklık sistemi modülasyonu ve hatta beyin fonksiyonu ve karar verme dahil olmak üzere temel konak süreçlerini düzenleyen2,3 . Endobiyotikler bakteri bileşimi ve bağırsak mikrobiyota çeşitliliği etkilemek için önemli bir potansiyele sahip. Böylece, endobiyotikler ve insan bağırsak mikrobiyota arasındaki etkileşimler artan araştırma dikkat çekti4,5,6,7,8,9.
Biyoetik ve ekonomik kısıtlamalar nedeniyle endobiyotikler ve insan bağırsak mikrobiyotası in vivo arasındaki etkileşimleri değerlendirmek zordur. Örneğin, endobiyotikler ve insan bağırsak mikrobiyotası arasındaki etkileşimleri araştıran deneyler Gıda ve İlaç İdaresi izni olmadan yapılamaz, ve gönüllü alımı pahalıdır. Sonuç olarak, hayvan modelleri genellikle bu tür araştırmalar için kullanılır. Ancak, hayvan modellerinin kullanımı farklı mikrobiyota kompozisyonları ve hayvan-vs insan ilişkili topluluklarda çeşitlilik nedeniyle sınırlıdır. Alternatif in vitro yöntemi endobiyotikler ve insan bağırsak mikrobiyota arasındaki etkileşimleri keşfetmek için toplu kültür deneyleri kullanımı ile.
Eksopolisakkaritler (EPSs) önemli ölçüde insan sağlığının bakımına katkıda prebiyotikler10. Farklı monosakkarit bileşimlerinden ve yapılarından oluşan farklı EPS'ler farklı işlevler sergileyebilir. Daha önceki analizler, mevcut çalışmada hedeflenen temsili ksenobiyotik olan Bif EPSs'nin bileşimini belirlemiştir11. Ancak, konakilişkili metabolik etkileri EPS bileşimi ve çeşitliliği açısından dikkate alınmamıştır.
Burada açıklanan protokol bif EPSs fermantasyon için 12 gönüllü gelen dışkı mikrobiyota kullanır. İnce tabaka kromatografisi (TLC), 16S rRNA geni yüksek iş yapma alanı sıralaması ve gaz kromatografisi (GC) eps ve insan bağırsak mikrobiyotası arasındaki etkileşimleri araştırmak için birlikte kullanılır. Bu protokolün in vivo deneylere göre belirgin avantajları düşük maliyetli ve konak metabolizmasından kaynaklanan etkilerden kaçınmadır. Ayrıca, açıklanan protokol endobiyotikler ve insan bağırsak mikrobiyotaarasındaki etkileşimleri araştırmak diğer çalışmalarda kullanılabilir.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>0.22 &#181;m membrane filters</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>SLGP033RB</td>
			<td>Use to filter samples</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.4-mm Sieve</td>
			<td>Thermo Fischer</td>
			<td>308080-99-1</td>
			<td>Use to prepare human fecal samples</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5-bromo-4-chloro-3-indolyl &#946;-D-galactopyranoside (X-Gal)</td>
			<td>Solarbio</td>
			<td>X1010</td>
			<td>Use to prepare color plate</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetic</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>71251</td>
			<td>Standard sample for SCFA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Agar</td>
			<td>Solarbio</td>
			<td>YZ-1012214</td>
			<td>The component of medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anaerobic chamber</td>
			<td>Electrotek&#160;</td>
			<td>AW 400SG</td>
			<td>Bacteria culture and fermentation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Autoclave</td>
			<td>SANYO</td>
			<td>MLS-3750</td>
			<td>Use to autoclave</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bacto soytone</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>70178</td>
			<td>The component of medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Baking oven</td>
			<td>Shanghai Yiheng Scientific Instruments Co., Ltd</td>
			<td>DHG-9240A</td>
			<td>Use to heat and bake</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Beef Extract</td>
			<td>Solarbio</td>
			<td>G8270</td>
			<td>The component of medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bifidobacterium longum Reuter</td>
			<td>ATCC</td>
			<td>ATCC&#174; 51870&#8482;</td>
			<td>Bacteria</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bile Salts</td>
			<td>Solarbio</td>
			<td>YZ-1071304</td>
			<td>The component of medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Butyric</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>19215</td>
			<td>Standard sample for SCFA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CaCl2</td>
			<td>Solarbio</td>
			<td>C7250</td>
			<td>Salt solution of medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Capillary column</td>
			<td>SHIMADZU-GL</td>
			<td>InertCap FFAP (0.25 mm &#215; 30 m &#215; 0.25 &#956;m)</td>
			<td>Used to SCFA detection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Casein Peptone</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>39396</td>
			<td>The component of medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>Sorvall ST 8</td>
			<td>Use for centrifugation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CoSO4.7H2O</td>
			<td>Solarbio</td>
			<td>C7490</td>
			<td>The component of medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CuSO4.5H2O</td>
			<td>Solarbio</td>
			<td>203165</td>
			<td>The component of medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cysteine-HCl</td>
			<td>Solarbio</td>
			<td>L1550</td>
			<td>The component of medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>E7023</td>
			<td>Use to prepare vitamin K1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FeSO4.7H2O</td>
			<td>Solarbio</td>
			<td>YZ-111614</td>
			<td>The component of medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Formic Acid</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>399388</td>
			<td>Used to TLC</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gas chromatography</td>
			<td>Shimadzu Corporation</td>
			<td>GC-2010 Plus</td>
			<td>Used to SCFA detection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass beaker</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>FB10050</td>
			<td>Used for slurry preparation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glucose</td>
			<td>Solarbio</td>
			<td>G8760</td>
			<td>The component of medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Haemin</td>
			<td>Solarbio</td>
			<td>H8130</td>
			<td>The component of medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HCl</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>30721</td>
			<td>Basic solution used to adjust the pH of the buffers</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isobutyric</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>46935-U</td>
			<td>Standard sample for SCFA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isovaleric Acids</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>129542</td>
			<td>Standard sample for SCFA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>K2HPO4</td>
			<td>Solarbio</td>
			<td>D9880</td>
			<td>Salt solution of medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KCl</td>
			<td>Solarbio</td>
			<td>P9921</td>
			<td>The component of medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KH2PO4</td>
			<td>Solarbio</td>
			<td>P7392</td>
			<td>Salt solution of medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LiCl.3H2O</td>
			<td>Solarbio</td>
			<td>C8380</td>
			<td>Use to prepare color plate</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Meat Extract</td>
			<td>Sigma-Aldrich-Aldrich</td>
			<td>70164</td>
			<td>The component of medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Metaphosphoric Acid</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>B7350</td>
			<td>Standard sample for SCFA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MgCl2.6H2O</td>
			<td>Solarbio</td>
			<td>M8160</td>
			<td>The component of medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MgSO4.7H2O</td>
			<td>Solarbio</td>
			<td>M8300</td>
			<td>Salt solution of medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MISEQ</td>
			<td>Illumina</td>
			<td>MiSeq 300PE system</td>
			<td>DNA sequencing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MnSO4.H20</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>M8179</td>
			<td>Salt solution of medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mupirocin</td>
			<td>Solarbio</td>
			<td>YZ-1448901</td>
			<td>Antibiotic</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaCl</td>
			<td>Solarbio</td>
			<td>YZ-100376</td>
			<td>Salt solution of medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaHCO3</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>792519</td>
			<td>Salt solution of medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NanoDrop ND-2000</td>
			<td>NanoDrop Technologies</td>
			<td>ND-2000</td>
			<td>Determine DNA concentrations</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaOH</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>30620</td>
			<td>Basic solution used to adjust the pH of the buffers</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>n-butanol</td>
			<td>ChemSpider</td>
			<td>71-36-3</td>
			<td>Used to TLC</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NiCl2</td>
			<td>Solarbio</td>
			<td>746460</td>
			<td>The component of medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Orcinol</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>447420</td>
			<td>Used to prepare orcinol reagents</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Propionic</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>94425</td>
			<td>Standard sample for SCFA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>QIAamp DNA Stool Mini Kit</td>
			<td>QIAGEN</td>
			<td>51504</td>
			<td>Extract bacterial genomic DNA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ready-to-use PBS powder</td>
			<td>Sangon Biotech (Shanghai) Co., Ltd.</td>
			<td>A610100-0001</td>
			<td>Used to prepare the lipid suspension</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Resazurin</td>
			<td>Solarbio</td>
			<td>R8150</td>
			<td>Anaerobic Equipment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Speed Vacuum Concentrator</td>
			<td>LABCONCO</td>
			<td>CentriVap</td>
			<td>Use to prepare EPSs</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Starch</td>
			<td>Solarbio</td>
			<td>YZ-140602</td>
			<td>Use to the carbon source</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sulfuric Acid</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>150692</td>
			<td>Used to prepare orcinol reagents</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>T100 PCR</td>
			<td>BIO-RAD</td>
			<td>1861096</td>
			<td>PCR amplification</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TLC aluminium sheets</td>
			<td>MerckMillipore</td>
			<td>116835</td>
			<td>Used to TLC</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypticase Peptone</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>Z699209</td>
			<td>The component of medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tryptone</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>T7293</td>
			<td>The component of medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tween 80</td>
			<td>Solarbio</td>
			<td>T8360</td>
			<td>Salt solution of medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Valeric</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>75054</td>
			<td>Standard sample for SCFA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vitamin K1</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>V3501</td>
			<td>The component of medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vortex oscillator</td>
			<td>Scientific Industries</td>
			<td>Vortex.Genie2</td>
			<td>Use to vortexing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Yeast Extract</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>Y1625</td>
			<td>The component of medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ZnSO4.7H2O</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>Z0251</td>
			<td>The component of medium</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

analysis of interactions between endobiotics and human gut microbiota using in vitro bath fermentation systems

İnsan bağırsak mikroorganizmaları son zamanlarda insan sağlığını teşvik ve hastalıkları önlemede araştırma önemli bir hedef haline gelmiştir. Sonuç olarak, endobiyotikler (örneğin, ilaçlar ve prebiyotikler) ve bağırsak mikrobiyotaları arasındaki etkileşimlerin araştırılması önemli bir araştırma konusu haline gelmiştir. Ancak, insan gönüllüleri ile in vivo deneyler biyoetik ve ekonomik kısıtlamalar nedeniyle bu tür çalışmalar için ideal değildir. Sonuç olarak, hayvan modelleri in vivo bu etkileşimleri değerlendirmek için kullanılmıştır. Bununla birlikte, hayvan modeli çalışmaları hala biyoetik hususlar ile sınırlıdır, hayvanlarda farklı kompozisyonlar ve hayvanlarda mikrobiyota çeşitlemeleri ek olarak insanlara karşı. Alternatif bir araştırma stratejisi endobiyotikler ve in vitro bağırsak mikrobiyota arasındaki etkileşimlerin değerlendirilmesi sağlayan toplu fermantasyon deneyleri kullanımıdır. Bu stratejiyi değerlendirmek için bifidobakteriyel (Bif) eksopolisakkaritler (EPS) temsili ksenobiyotik olarak kullanıldı. Daha sonra, Bif EPS ve insan bağırsak mikrobiyotası arasındaki etkileşimler ince tabaka kromatografisi (TLC), 16S rRNA geni yüksek iş yapma lı analiz ve gaz kromatografisi gibi çeşitli yöntemlerle incelenmiştir. kısa zincirli yağ asitleri (SCFAs). Burada sunulan in vitro toplu fermantasyon sistemleri kullanarak endobiyotikler ve insan bağırsak mikrobiyotları arasındaki etkileşimleri araştırmak için bir protokoldür. Daha da önemlisi, bu protokol aynı zamanda diğer endobiyotikler ve bağırsak mikrobiyotaarasındaki genel etkileşimleri araştırmak için değiştirilebilir.

Mukoid EPS üretimi 72 saat anaerobik kuluçka dan sonra PYG plakaları üzerinde B. longum kültürlerde görülebilir (Şekil1A). Kültür kazımalarının santrifüjü, ardından etanol çökeltme ve kuruma, selüloz benzeri EPS toplanması ile sonuçlanır (Şekil 1B). Kurutulmuş EPS ve çözünür nişasta daha sonra fermantasyon kültürleri için karbon kaynağı olarak kullanılmıştır. TLC oligosakkarit ayırma ve saflık analizi nedeniyle d...

Watch this Scientific Journal Video about Analysis of Interactions between Endobiotics and Human Gut Microbiota Using In Vitro Bath Fermentation Systems at JoVE.com

Analysis of Interactions between Endobiotics and Human Gut Microbiota Using In Vitro Bath Fermentation Systems

In Vitro Bath Fermantasyon Sistemleri Kullanılarak Endobiyotikler ve İnsan Bağırsak Mikrobiyotları Arasındaki Etkileşimlerin Analizi

Burada açıklanan in vitro toplu fermantasyon sistemleri kullanarak endobiyotikler ve insan bağırsak mikrobiyotları arasındaki etkileşimleri araştırmak için bir protokoldür.

Human intestinal microorganisms have recently become an important target of research in promoting human health and preventing diseases. Consequently, ...

Protokolümüz yaygın olarak endobiyotikler ve insan bağırsak mikrobiyotası arasındaki etkileşimlerin yüksek iş ve hızlı tarama için kullanılabilir. Düşük maliyet ve konak metabolizmasından girişim etkileri kaçınma. Bu işlem tanıda kullanılma potansiyeline sahiptir.İlk olarak, BIF EPS çözün ve litre başına sekiz gram konsantrasyon yapmak için bir manyetik karıştırıcı üzerinde sıcak suda ayrı ayrı nişasta. Hazırlanan temel kültür ortamı, VI, kültür VI BIF çözüm yapmak için BIF EPS çözüm 100 mililitre ekleyin. Kültür VI nişasta çözüm yapmak için nişasta çözeltisi 100 mililitre ekleyin.Otoklav karbon kaynağı ile iki medya, ve bir kontrol olarak karbon kaynağı olmadan orta, 121 derece santigrat dakika için. Onları oda sıcaklığına soğumasını bekleyin ve haymen ve sistein ekleyin. Her ortamdan beş mililitrelik bir alt numuneyi kültür tüplerine aktarın.Ve anaerobik bir kuluçka makinesinde saklayın. Kalan ortamı dört santigrat derecede saklayın. İnsan dışkı örneği hazırlamak için, bir cam kabın pH yedi 0.1 molar anaerobik PBS 10 mililitre içine taze dışkı örnek bir gram aktarın.Sonra bir bulamaç elde etmek için karıştırmak için bir cam çubuk kullanın. Bir anaerobik odada, üç hazırlanan fermantasyon medya içine filtrelenmiş dışkı bulamaç 500 mikrolitre ekleyin, ayrı ayrı. Sonra, 37 derecede kuluçkaya yat.24 saat ve 48 saat sonra, anaerobik odada fermente örnekleri iki mililitre toplamak. Ve sonra odanın dışında 6000 kez G'de üç dakika santrifüj. Süpernatanları polisakkarit yıkım analizi ve kısa zincirli yağ asidi ölçümleri için kullanılacak yeni santrifüj tüplerine dikkatlice aktarın.Santrifüj peletlerini 80 derecede saklayın. Her önceden kaplanmış silika jel 60 TLC alüminyum plaka üzerine fermente supernatants 0,2 mikrolitre yükleyin ve yayMak için girdap. Sonra kuruması için sıcak hava ile bir saç kurutma makinesi kullanın.Örneklenmiş plakaların bir ucunu 20 mililitre formik asit:n-butanol:su çözeltisine, elektroforez neredeyse diğer uca kadar uzatAna kadar birkaç dakika batırın. Sonra ponpile plakaları çıkarmak ve bir saç kurutma makinesi ile kuru. Sonra boyamak için iki dakika orsinol reaktif plakaları ıslatın.Ve tekrar kuru. Üç dakika ısıtmak için 120 santigrat derece bir fırına plakaları aktarın. Daha sonra TLC bantlarını ölçerek EPS'nin bozulmasını değerlendirmek için plakanın fotoğraflarını çekin.EPS'nin SCFA üretimi üzerindeki etkilerini incelemek için, iki mililitrelik santrifüj tüplere bir mililitre fermente süpernatant ekleyin ve her numuneye metafosforik asitin yüzde 25 ağırlık/hacim yüzdesi 0,2 mililitre ekleyin. Girdap iyice çözümleri karıştırmak için. Karışımları 13,000 kez G'de 20 dakika santrifüj edin.Bu arada, tüplerde 120 milimolar asetik, propiyonik, bütirik, izobütirik, valerik ve izovalerik asitlerin çözeltilerini hazırlayın. Daha sonra her bir hazırlanan asit bir mililitre ekleyin 1.2 mililitre içeren 25 ağırlık / hacim yüzde metafosforik asit. Ve standart kokteyller olarak gaz kromatografi aletiörnek şişe içine yükleyin.Tüpleri santrifüjden çıkarve süpernatantları taze tüplere aktarın. Gaz kromatografisi analizi için süpernatantları yeni tüplere filtrelemek için 0,22 mikron filtre ile donatılmış bir şırınga kullanın. Bu çalışmada, pyg plakalarında bifidobacterium longum kültürlerinde 72 saat anaerobik kuluçka sonrası mukoid EPS üretimi gözlendi.Kültür kazımalarının santrifüjünün, ardından etanol çökemi ve kurutulması, selüloz benzeri EPS'lerin toplanmasıyla sonuçlandı. TLC analizi, insan dışkı mikrobiyotası tarafından nişasta nın bozulma oranının BIF EPS'den daha hızlı olduğunu ortaya koymuştur. Ana Koordinat Analizi kültür VI BIF gösterir, ve kültür VI nişasta grupları, birbirinden ayrı kümelenmiş, EPS ve nişasta durumu farklı insan dışkı bakteri toplulukları şekil gösteren.Etki boyutu üzerine Lineer Ayırıcı Analiz, collinsella, coprococcus, parabacteroides ve rhodopseudomonas cinsinin vi nişasta örneklerine göre kültür VI BIF örneklerinde anlamlı olarak daha bol olduğunu göstermektedir. Ayrıca, GC ölçümleri fermantasyon kültürlerinden ölçülen SCFA'ları asetik, propiyonik, izobütirik, bütirik, izovalerik ve valerik asitleri göstermektedir. 24 saat 48 saat fermantasyondan sonra, altı SCFA konsantrasyonundan beşi benzerdi ve kültür VI BIF, kültür VI nişastası ve kültür VI grupları arasında istatistiksel olarak farklı değildi.Ancak, proprionik asit konsantrasyonları kültür VI BIF grubunda kültür VI nişasta grubuna göre anlamlı olarak daha yüksekti, fermantasyon 48 saat sonra. Anaerobik koşullar altında bu deneyi yapın ve sonra en kısa sürede bir anaerobik kuluçka içine sabit örnekleri aktarın. Bazı TLC reaktifleri tehlikelidir.Onları kullanırken dikkatli olmalısın.

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Human T Lymphocyte Isolation, Culture and Analysis of Migration In Vitro

Human T Lymphocyte Isolation, Culture and Analysis of Migration In Vitro

Göç İnsan T Lenfosit İzolasyon, Kültür ve Analiz In Vitro</em

The migration of T lymphocytes involves the adhesive interaction of cell surface integrins with ligands expressed on other cells or with extracellular ...

Invasion of Human Cells by a Bacterial Pathogen

Bakteriyel Patojen İnsan Hücreleri Invasion

Here we will describe how we study the invasion of human endothelial cells by bacterial pathogen Staphylococcus aureus . The general protocol can be ...

A Novel In vitro Model for Studying the Interactions Between Human Whole Blood and Endothelium

A Novel In vitro Model for Studying the Interactions Between Human Whole Blood and Endothelium

A Novel<em&gt; In vitro</em&gt; İnsan Tüm Kan ve Endotelyumunun Arasındaki Etkileşimler incelenmesi için Model

The majority of all known diseases are accompanied by disorders of the cardiovascular system. Studies into the complexity of the interacting pathways ...

A New Method for Qualitative Multi-scale Analysis of Bacterial Biofilms on Filamentous Fungal Colonies Using Confocal and Electron Microscopy

Yeni Bir Yöntem Filamentli Mantar kolonileri ile ilgili Bakteriyel Biyofilmler Niteliksel Çok ölçekli Analizi için kullanılması Eşodaklı ve Elektron Mikroskobu

Bacterial biofilms frequently form on fungal surfaces and can be involved in numerous bacterial-fungal interaction processes, such as metabolic ...

Analysis of Lymphocyte Extravasation Using an In Vitro Model of the Human Blood-brain Barrier

Analysis of Lymphocyte Extravasation Using an In Vitro Model of the Human Blood-brain Barrier

Bir kullanma Lenfosit Ekstravazasyonunun analizi<em&gt; İn Vitro</em&gt; İnsan Kan-beyin bariyeri Model

Lymphocyte extravasation into the central nervous system (CNS) is critical for immune surveillance. Disease-related alterations of lymphocyte ...

In Vitro Methods for Comparing Target Binding and CDC Induction Between Therapeutic Antibodies: Applications in Biosimilarity Analysis

In Vitro Methods for Comparing Target Binding and CDC Induction Between Therapeutic Antibodies: Applications in Biosimilarity Analysis

Terapötik Antikorlar Arasındaki Hedef Bağlanma ve CDC İndüksiyonunu Karşılaştırmak İçin İn Vitro Yöntemler: Biyoeşdeğerlik Analizindeki Uygulamalar

Therapeutic monoclonal antibodies (mAbs) are relevant to the treatment of different pathologies, including cancers. The development of biosimilar mAbs by ...

Human Colonoid Monolayers to Study Interactions Between Pathogens, Commensals, and Host Intestinal Epithelium

Patojenler, Commensals ve ana bilgisayar bağırsak epitel arasındaki etkileşimler çalışmaya insan Colonoid Monolayers

Human 3-dimensional (3D) enteroid or colonoid cultures derived from crypt base stem cells are currently the most advanced ex vivo model of the intestinal ...

An In Vitro Batch-culture Model to Estimate the Effects of Interventional Regimens on Human Fecal Microbiota

Bir In vitro Batch-kültür modeli ınsan dışkı microbiota üzerinde girişimsel rejimlerin etkilerini tahmin etmek

The emerging role of the gut microbiome in several human diseases demands a breakthrough of new tools, techniques and technologies. Such improvements are ...

Coincubation Assay for Quantifying Competitive Interactions between Vibrio fischeri Isolates

Coincubation Assay for Quantifying Competitive Interactions between Vibrio fischeri Isolates

Vibrio fischeri Izolatlar arasında rekabetçi etkileşimleri ölçmek için kokuluçak assay

This manuscript describes a culture-based, coincubation assay for detecting and characterizing competitive interactions between two bacterial populations. ...

Analysis of Group IV Viral SSHHPS Using In Vitro and In Silico Methods

Grup IV Viral SSHHPS In Vitro ve In Silico Yöntemleri Kullanılarak Analizi

Alphaviral enzymes are synthesized in a single polypeptide. The nonstructural polyprotein (nsP) is processed by its nsP2 cysteine protease to produce ...