合生素产品的制作方法

本申请是申请日为2011年8月19日和发明名称为“合生素产品”的201180039648.4号发明专利申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求2010年8月25日提交的美国临时专利申请号61/376,888的权益，所述临时专利申请以引用的方式整体并入本文。关于联邦资助研究或开发的声明不适用。背景本发明涉及新型合生素产品，其包含孢子形成益生素细菌与益生元化合物的组合，所述益生元化合物能够向益生素细菌提供养分和/或能够促进胃肠道中存在的常驻有益细菌(如乳杆菌属(lactobacillus)或双歧杆菌属(bifodobacterium))的生长。这些合生素产品组合物可增强含有这些合生素组合物的食物产品的健康益处。对用于人和动物消耗的功能食物成分的需求在日益增加，所述功能食物成分递送除营养之外的健康益处。这些健康相关食物成分中的一类称为“益生元(prebiotic)”化合物。目前用于食物产品中的益生元化合物的代表性实例包括多种碳水化合物，如各种糖和淀粉。许多具有热值的碳水化合物在人的上胃肠道(例如口腔、胃和小肠)中被消化成单糖或短链寡糖并且易于吸收到血流中。除这些易于代谢的碳水化合物外，一些碳水化合物也充当食物产品中的膳食“纤维”。在上胃肠道中，纤维化合物一般不分解或仅部分被消化，并且大量相对完整地进入结肠。纤维对人健康的益处是公认的并且受到全世界营养科学家所的认定，例如像美国政府的膳食推荐。研究已表明富含膳食纤维的膳食可降低心血管疾病、癌症、胃肠问题和肥胖症的风险。参看campos等，nutrhosp.2005年1月-2月；20(1)：18-25(提出结肠直肠癌出现与低纤维膳食之间的联系)；kendall等，curratherosclerrep.2004年11月；6(6)：492-8(提出富纤维膳食可减少ldl胆固醇)；kendall等，jaoacint.2004年5月-6月；87(3)：769-74(提出高纤维膳食可降低慢性疾病风险)；cernea等，actadiabetol.200340增刊2：s389-400(提出高纤维膳食可降低心血管疾病风险)。日益增加的证据表明膳食纤维的许多促健康作用是归因于这些碳水化合物通过大肠中微生物的复杂聚生体(微生物区)的发酵(gibson，glenn，“dietarymodulationofthehumangutmicroflorausingprebiotics，”journalofnutrition，80(2)：s209-s212(1998))。已报道的碳水化合物纤维的一个子类，即“益生元”碳水化合物，在促进和维持正常人的健康方面特别有益。具有公认益生元活性的膳食纤维碳水化合物的代表性实例是菊粉(inulin)和果糖-寡糖(roberfroid等，“thebifidogenicnatureofchicoryinulinanditshydrolysisproducts，”journalofnutrition，128，1，11-19，1998.gibson，“dietarymodulationofthehumangutmicroflorausingtheprebioticsoligofructoseandinulin，”journalofnutrition，129，7增刊，1438s-1441s，1999)；乳果糖(tuohy等，“ahumanvolunteerstudytodeterminetheprebioticeffectoflactuloseonhumancolonicmicrobiota，”micro.ecol.healthdisease14，165-173(2002))；和可溶性玉米纤维(scf)(美国专利申请号：12/124,364)。除“益生元”成分外，配制有“益生素”细菌的食品和动物饲料的市场正在增长。举例来说，对将益生素有机体用作动物的饲料添加剂(主要是用作抗生素的可能替代物)的关注日益增长。许多被视为具有有益益生素性质的细菌是健康的人或动物肠道微生物区中存在的正常共生细菌。最常使用的人益生素包括乳杆菌属和双歧杆菌属。然而，使用这些细菌群中任一个来作为益生素食物或饲料添加剂都存在困难。为了有益起见，细菌必须在制造过程中以活细胞形式存活，并且被配制成稳定的产品(即，在长期且有时在不利条件下存放时，没有显著的活力损失)。另外，细菌必须在通过胃部极端酸度并且在上部小肠中暴露于胆汁盐后存活。假设益生素的有益作用是归因于小肠和/或结肠的短暂定殖，从而必定与每克内腔内容物(luminalcontent)总计有大约107至1011个活细菌的现存微生物区成功竞争。几种类型的孢子形成芽孢杆菌属细菌目前是作为用于人和动物应用的益生素来出售。举例来说，已报道了枯草芽孢杆菌(b.subtilis)以非处方药(over-the-counter)形式出售来用于多种肠问题(casula和cutting(2002)，appliedenvironmentalmicrobiology，2002年5月，第2344-2352页；green，dh等(1999)appl.env.microbiol.65，第4288-4291页)并且用于治疗腹泻(mazza，p(1994)boll.chim.farm.133，第3-18页)。例如，marseglia等(2007)以及canani等(2007).marseglia，gl等(1997)ther.clin.riskmanag.3，第13-17页；canani，rb等(2007)bmj，8月18日，335(7615)：340还已报道了对克劳氏芽孢杆菌(b.clausii)的商业制剂的研究。人使用历史最长的益生素菌株之一是凝结芽孢杆菌(bacilluscoagulans)，其首次于1930年代被描述为孢子乳酸菌(lactobacillussporogenes)((devechihi，e.和drago，l.(2006)int.j.probioticsprebiotics1，第3-10页))。这种菌株被给予了特别的关注，因为它是少数所研究的从糖产生大量乳酸而不产生气体的孢子形成菌株之一。所报道的凝结芽孢杆菌(b.coagulans)益生素菌株产生端生孢子，并且营养细胞是兼性厌氧菌并且是能动的(devechihi和drago，2006)。duc等评估了五种由芽孢杆菌属孢子的菌株组成的商业产品。已证实，三种蜡状芽孢杆菌(b.cereus)菌株存留在小鼠胃肠道中18天，这被视为是定殖证据(duc，lh等(2004)appl.environ.microbiol.70，第2161-2171页)。leser等描述向猪喂食枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌(b.licheniform)孢子(leser，td等(2008)j.appl.microbiol.104，第1025-1033页)。在开始喂食这些益生素的两周内，在猪胃肠道的所有区域中都发现孢子。估计70-90％孢子发芽并且在胃肠道中存在有限且短暂的营养生长。发明概述本发明涉及某些共生产品，其包含至少一种益生元碳水化合物和至少一种益生素孢子形成芽孢杆菌属细菌。本发明也可被描述为一种共生产品，其包含益生元碳水化合物组分和益生素孢子组分，所述益生元碳水化合物组分包含益生元碳水化合物，所述益生素孢子组分包含益生素孢子形成芽孢杆菌属细菌。适合的益生元碳水化合物的代表性实例包括阿糖基木聚糖、阿糖基木聚糖寡糖、木糖、可溶性纤维糊精、可溶性玉米纤维和聚葡萄糖。在合生素产品的某些实施方案中，益生元碳水化合物是阿糖基木聚糖、阿糖基木聚糖寡糖、木糖、可溶性纤维糊精、可溶性玉米纤维、聚葡萄糖或这些碳水化合物的混合物。适合孢子形成芽孢杆菌属细菌的代表性实例包括枯草芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、克劳氏芽孢杆菌和短小芽孢杆菌(b.pumilis)。在合生素产品的某些实施方案中，孢子形成芽孢杆菌属细菌是枯草芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、克劳氏芽孢杆菌、短小芽孢杆菌或这些细菌的混合物。本发明的合生素产品可用作食物产品中的成分或组分。在某些实施方案中，食物产品包含本发明的合生素产品。本发明还涉及一种通过施用合生素产品来提高哺乳动物肠道中孢子形成芽孢杆菌属细菌的效价的方法。据信施用合生素产品可提供某些健康益处。在某些实施方案中，通过消耗包含合生素产品的食物产品来施用合生素产品。在某些实施方案中，哺乳动物是人，并且在某些实施方案中，哺乳动物是非人哺乳动物。特别地，本申请涉及以下各项1.一种合生素产品，其包含选自由以下组成的组的益生元碳水化合物：阿糖基木聚糖、阿糖基木聚糖寡糖、木糖、可溶性纤维糊精、可溶性玉米纤维、聚葡萄糖和其混合物，以及至少一种益生素孢子形成芽孢杆菌属细菌。2.如第1项所述的合生素产品，其中所述益生元碳水化合物选自由以下组成的组：阿糖基木聚糖、阿糖基木聚糖寡糖、木糖和其混合物。3.如第1或2项所述的合生素产品，其中所述孢子形成芽孢杆菌属细菌选自由以下组成的组：枯草芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、克劳氏芽孢杆菌、短小芽孢杆菌和其混合物。4.一种食物产品，其包含如第1至3项中任一项所述的合生素产品。5.一种提高哺乳动物肠道中孢子形成芽孢杆菌属细菌的效价的方法，所述方法包括向所述哺乳动物施用有效量的如第1至3项中任一项所述的合生素产品。6.如第5项所述的方法，其中施用所述合生素产品以使得任何一天的益生元碳水化合物的量都为约1g至约25g，并且任何一天的益生素孢子形成芽孢杆菌属细菌的量都为约104cfu至约1010cfu。7.如第6项所述的方法，其中施用所述合生素产品以使得任何一天的益生元碳水化合物的量都为约2.5g至约10g，并且任何一天的益生素孢子形成芽孢杆菌属细菌的量都为约106cfu至约108cfu。8.如第5至7项中任一项所述的方法，其中每天都施用所述合生素产品。9.如第5至8项中任一项所述的方法，其中通过消耗包含所述合生素产品的食物产品来施用所述合生素产品。10.如第9项所述的方法，其中所消耗的所述食物产品是食品并且所述哺乳动物是人。11.如第9项所述的方法，其中所消耗的所述食物产品是动物饲料并且所述哺乳动物是非人哺乳动物。12.如第11项所述的方法，其中所述哺乳动物选自包含马、牛、猪、绵羊、山羊、公牛、美洲驼、羊驼和野牛的组。13.如第11项所述的方法，其中所述哺乳动物是猫或狗。14.如第11至13项中任一项所述的方法，其中不向所述非人哺乳动物施用抗生素。15.一种合生素产品，其包含益生元碳水化合物组分和益生素孢子组分，其中所述益生元碳水化合物组分包含至少一种选自由以下组成的组的益生元碳水化合物：阿糖基木聚糖、阿糖基木聚糖寡糖、木糖、可溶性纤维糊精、可溶性玉米纤维、聚葡萄糖和其混合物，并且所述益生素孢子组分包含至少一种益生素孢子形成芽孢杆菌属细菌。16.如第15项所述的合生素产品，其中所述益生元碳水化合物选自由阿糖基木聚糖、阿糖基木聚糖寡糖、木糖和其混合物组成的组。17.如第15或16项所述的合生素产品，其中所述孢子形成芽孢杆菌属细菌选自由枯草芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、克劳氏芽孢杆菌、短小芽孢杆菌和其混合物组成的组。18.如第15至17项中任一项所述的合生素产品，其中所述益生素孢子组分每克干重包含最多约1011个存活孢子。19.如第15至17项中任一项所述的合生素产品，其中所述益生素孢子组分每克干重包含约109个至约1011个存活孢子。20.如第15至17项中任一项所述的合生素产品，其中所述合生素产品每克干重包含至少约105个存活益生素孢子。21.如第15至17项中任一项所述的合生素产品，其中所述合生素产品每克干重包含约105至约107个存活益生素孢子。22一种食物产品，其包含如第15至21项中任一项所述的合生素产品。23.一种提高哺乳动物肠道中孢子形成芽孢杆菌属细菌的效价的方法，所述方法包括向所述哺乳动物施用有效量的如第15至21项中任一项所述的合生素产品。24.如第23项所述的方法，其中施用所述合生素产品以使得任何一天的益生元碳水化合物的量都为约1g至约25g，并且任何一天的益生素孢子形成芽孢杆菌属细菌的量都为约104cfu至约1010cfu。25.如第24项所述的方法，其中施用所述合生素产品以使得任何一天的益生元碳水化合物的量都为约2.5g至约10g，并且任何一天的益生素孢子形成芽孢杆菌属细菌的量都为约106cfu至约108cfu。26.如第23至25项中任一项所述的方法，其中每天都施用所述合生素产品。27.如第23至26项中任一项所述的方法，其中通过消耗包含所述合生素产品的食物产品来施用所述合生素产品。28.如第27项所述的方法，其中所消耗的所述食物产品是食品且所述哺乳动物是人。29.如第27项所述的方法，其中所消耗的所述食物产品是动物饲料且所述哺乳动物是非人哺乳动物。30.如第29项所述的方法，其中所述哺乳动物选自包含马、牛、猪、绵羊、山羊、公牛、美洲驼、羊驼和野牛的组。31.如第29项所述的方法，其中所述哺乳动物是猫或狗。32.如第29至31项中任一项所述的方法，其中不向所述非人哺乳动物施用抗生素。附图简述图1.图1展示四种商业性孢子形成益生素芽孢杆菌属菌株在益生元碳水化合物上的生长。图2.图2展示凝结芽孢杆菌益生素菌株gbi-30在阿糖基木聚糖、木糖和葡萄糖上的最大生长的比较。详细描述i.定义本文所用的“益生元”化合物定义为：“...一种非存活食物组分，其向宿主赋予与调节微生物区相关的健康益处”(fao益生元技术会议(faotechnicalmeetingonprebiotics)，2007年9月15-16日。段落3.1.食物质量和标准服务(foodqualityandstandardsservice；agns)、联合国粮农组织(foodandagricultureorganizationoftheunitednations；fao))。本文所用的“益生素”细菌是：“...存活微生物食物(或饲料)补充物，其有利地影响人(或动物)健康。”(欧洲国际生命科学学会(internationallifescienceinstituteeurope)，欧洲功能食物科学研究项目(functionalfoodscienceineuropeproject；fufose)，功能食物工作小组)。除非另有说明，否则本文所用的“食物产品”是指意图用于人或动物消耗的可食用产品，包括饮料。具体来说，“食品”意图用于人消耗，而“饲料”意图用于动物消耗。“合生素产品”是一种包含益生元组分与益生素组分的组合的组合物。合生素组合物在施用(“有效量”)碳水化合物组分(克/天)和益生素细菌的存活细菌效价(cfu/天)的某些范围内有效。产品中存活细菌的效价可以cfu/克碳水化合物剂量来表示。ii.概述本文提供包含益生素孢子形成细菌与益生元化合物的组合的新型合生素产品组合物，其可增强含有这些合生素组合物的食物成分、食品、饲料添加剂、动物饲料等的健康益处。本发明的合生素产品增强益生素的发芽、生长和活性，因此提高宿主肠道中孢子形成益生素细菌的效价。在不受理论束缚的情况下，据信合生素产品组合物在人和动物健康、安康和生产力方面提供改善的益处，具体来说是通过以下来实现：罹病率较低使得压力减小、免疫状态改善、饲料转化效率提高，以及增强食品/饲料配制、食品/饲料处理和存放的容易性以及食品/饲料递送的灵活性。组合物也可能在相比目前已知的益生素产品来说的更小剂量下有效。iii.益生元碳水化合物除如菊粉、果糖-寡糖、乳果糖和可溶性玉米纤维(scf)的益生元碳水化合物外，有证据表明许多在上胃肠道中消化或吸收有限的其它化合物也可传到下胃肠道中并且通过常驻微生物区来发酵。在不受理论束缚的情况下，认为孢子形成芽孢杆菌属菌株的益处来自：孢子在经过制造方法并且通过胃后仍存活，并且所述孢子在肠中发芽，所述孢子在肠中具有活性并且是有益的。这些芽孢杆菌属菌株以营养方式在葡萄糖和氨基酸上活体外生长，而在上胃肠道中需要活体内生长来与宿主动物对这些养分的需要进行竞争。目前使用的益生素孢子粉末是与麦芽糊精一起包装，因为宿主动物也快速消化和吸收麦芽糊精，所以作为在上部肠中使孢子发芽的可能食物来源，麦芽糊精倒不如葡萄糖。相反地，已发现某些植物源性碳水化合物，如阿糖基木聚糖(“ax”)(植物半纤维素形式，特别是来源于玉米和玉米纤维的植物半纤维素)、阿糖基木聚糖寡糖(“axos”)(ax的经过处理的形式，其中高分子量聚合物裂解成较小片段)和木糖(“x”)(ax和axos的单糖取代基之一，它们是通过这些聚合物的酸或酶促水解而释放)可能特别适合作为益生元碳水化合物来与孢子形成芽孢杆菌属菌株结合用于合生素产品组合物(实施例1和实施例2)中。在本发明的某些实施方案中，益生元碳水化合物选自由阿糖基木聚糖、阿糖基木聚糖寡糖、木糖和其混合物组成的组。适用于本发明的其它益生元碳水化合物包括可溶性纤维糊精(sfd)、可溶性玉米纤维(scf)和/或聚葡萄糖(pdx)。在某些实施方案中，益生元碳水化合物选自由以下组成的组：阿糖基木聚糖、阿糖基木聚糖寡糖、木糖、可溶性纤维糊精、可溶性玉米纤维、聚葡萄糖和其混合物。本领域技术人员也应了解，存在众多可适于与以下组合使用的其它益生元碳水化合物：阿糖基木聚糖、阿糖基木聚糖寡糖、木糖、可溶性纤维糊精、可溶性玉米纤维和聚葡萄糖，其代表性实例包括菊粉、果糖-寡糖、乳果糖、葡萄糖和麦芽糊精。a.阿糖基木聚糖(ax)ax是可通过水萃取从玉米纤维溶解出的半纤维素。b.木糖(x)木糖是构成玉米纤维半纤维素聚合物阿糖基木聚糖的木聚糖聚合物骨架的单糖。它通过半纤维素的酸或酶促水解来产生。木糖是高度可溶性结晶干粉。它是丰富的相对便宜的甜味天然化合物，其在一些国家是作为低热量甜味剂出售。c.阿糖基木聚糖寡糖(axos)ax是可通过水萃取从玉米纤维溶解出的半纤维素。ax是一批可通过例如用内木聚糖酶进行消化来转化为寡糖(axos)的高分子量聚合物。基于高分子量ax上至少四种已知益生素芽孢杆菌属的有限但阳性的生长，以及木糖上四种相同菌株中至少两种的强烈生长，据信axos也将通过这些和其它益生素芽孢杆菌属菌株来代谢。本领域技术人员已知用于获得阿糖基木聚糖、木糖和阿糖基木聚糖寡糖的方法。举例来说，木糖和/或阿糖基木聚糖寡糖可通过化学和/或酶促处理来自木料和其它植物物质的半纤维素而获得。这些木质纤维基质包含纤维素、半纤维素和木质素。可使得这些类型的基质易于通过蒸汽和/或弱酸或碱处理来水解。因为半纤维素一般比纤维素易于水解成糖，所以优选的是首先预水解半纤维素物质以及将可溶性戊糖和可溶性阿糖基木聚糖寡糖与不溶性含纤维素残余物分离。例如，可使用酶(半纤维素酶)，或化学处理(例如通过酸处理)或这两种的组合来进行水解。举例来说，如美国专利号6,942,754中所述，木寡糖是如下从木质纤维素浆料制得：用半纤维素酶进行酶处理、过滤所得反应混合物以从酶处理的浆料中分离液体部分、通过分离膜对所分离的液体部分进行渗透处理以从渗透部分中分离含有高浓度木寡糖-木质素复合物的未渗透部分、收集未渗透部分，以及从所收集的未渗透部分中分离和回收木寡糖。举例来说，如shibanuma，k.等(1999)j.appl.glycosci.46，249-56中所述，单子叶植物的半纤维素的单糖木糖和阿拉伯糖可通过植物物质的弱酸水解来获得。水解产物的所得可溶部分可使用上述方法来分馏，以得到单糖以及阿糖基木聚糖寡聚物混合物。iv.益生素细菌益生素是当摄取时对人和/或动物具有有益作用的活微生物。目前在人的食物中，益生素是乳杆菌属或双岐杆菌属的最常见物种。这些类型的细菌中没有一个形成孢子。然而已报道，某些具有益生素性质的微生物包括能够形成耐热且极稳定孢子的细菌。这些孢子形成细菌的代表性实例包括各种孢子形成芽孢杆菌属种类，包括(但不限于)枯草芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、短小芽孢杆菌和克劳氏芽孢杆菌。在许多情况下，孢子在暴露于超过100℃的热后存活。这种耐热性使孢子在甚至极端的制造方法中仍能存活。一般来说，孢子可在工业规模的纯培养物发酵中以良好产率产生。孢子的耐热性和耐氧性倾向于比营养细菌大得多，因此在处理条件下的存活情况好于不形成孢子的细菌。呈干燥粉末形式时，孢子可存活数十年。一般来说，干燥孢子商业产品在密封包装中历经两年时期后仅稍微损失生存力。已报道了芽孢杆菌属孢子可在通过胃后存活，对胆汁盐暴露具有抗性，以及在回肠中发芽。casula，g和cutting，sm(2002)appliedenvironmentalmicrobiology，2002年5月，第2344-2352页。在廉价的基本培养基(minimalmedia)上，在熟知的需氧发酵条件下，使用没有特别改进的现有设备，许多芽孢杆菌属菌株都生长良好并且有效形成孢子。在本发明的某些实施方案中，细菌是具有益生素作用的孢子形成芽孢杆菌属种类。在某些实施方案中，益生素孢子形成芽孢杆菌属菌株选自由以下组成的组：枯草芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、克劳氏芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、短小芽孢杆菌和其混合物。本发明的孢子形成益生素芽孢杆菌种不需要超出本领域技术人员熟知范围的任何特别制备(如制造、处理、包装等)方法。用于制备益生素孢子的方法使用所属领域中熟知的发酵和回收方法。举例来说，将各个细菌物种从标准储备物中接种至反应器中，并且使其在标准化培养基中生长直至达到预定cfu/克浓度并且已出现孢子形成为止。接着从反应器排出主体物质并且通过多种标准方法之一(如喷雾干燥)来干燥。这些本领域的已知方法的其它代表性实例包括深层发酵(submergedfermentation)、通过过滤进行的回收和浓缩，以及包装于防潮系统中。v.合生素产品本发明的合生素产品是益生素活孢子形成细菌与益生元化合物的新型组合，据信这种组合达到协同效应。在本发明的某些实施方案中，共生产品是至少一种益生素孢子形成芽孢杆菌属菌株与至少一种益生元碳水化合物的组合。这些合生素产品可用作食品和动物饲料中的成分。在某些实施方案中，合生素产品包含至少一种选自由以下组成的组的益生素孢子形成芽孢杆菌属菌株：枯草芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、克劳氏芽孢杆菌、短小芽孢杆菌和其混合物。在某些实施方案中，合生素产品包含至少一种选自由以下组成的组的益生元碳水化合物：阿糖基木聚糖(“ax”)、阿糖基木聚糖寡糖(“axos”)、木糖(“x”)、可溶性纤维糊精(“sfd”)、可溶性玉米纤维(“scf”)、聚葡萄糖(“pdx”)和其混合物。还涵盖的是，在某些实施方案中，共生产品也包含菊粉、果糖-寡糖、乳果糖、葡萄糖和麦芽糊精。本领域技术人员将认识到存在涵盖至少一种益生素孢子形成芽孢杆菌属菌株与至少一种益生元碳水化合物的不同组合的众多实施方案，所有所述实施方案都涵盖在本文中。在某些实施方案中，孢子形成芽孢杆菌属菌株与益生元碳水化合物的合生素产品组合物是干粉。在某些实施方案中，干粉是可流动粉末，如通过美国测试和材料学会(americansoc.fortestingandmaterials)的astm标准d6128-97(1998)：“使用jenike剪切单元对散装固体作的标准剪切测试(standardshear-testingmethodforbulksolidsusingthejenikeshearcell).”来测量。在某些实施方案中，合生素产品的水分含量小于约10％。在某些实施方案中，合生素产品的水分含量小于约9％。在某些实施方案中，合生素产品的水分含量小于约8％。在某些实施方案中，生素产品的水分含量小于约7％。在某些实施方案中，生素产品的水分含量小于约6％。在某些实施方案中，生素产品的水分含量小于约5％。在某些实施方案中，合生素产品的水分含量是约1％至约10％。在某些实施方案中，合生素产品的水分含量是约5％至约10％。通过以下来测量本文所用的水分含量：美国测试和材料学会的astm标准d6869：“卡尔-费休(karlfisher)”滴定。本发明的合生素产品是至少一种益生素孢子形成芽孢杆菌属菌株与至少一种益生元碳水化合物的组合，其也可描述为包含益生元碳水化合物组分和益生素孢子组分，其中所述益生元碳水化合物组分包含至少一种益生元碳水化合物，并且所述益生素孢子组分包含至少一种益生素孢子形成芽孢杆菌属菌株。合生素产品组合物可通过掺合一定量的干燥孢子组分与一定量的干燥益生元组分来制备。或者，液体形式的益生元组分可与液体形式的益生素孢子组分混合，并且混合物可如通过喷雾干燥来加以干燥。本领域技术人员将认识到，对于商业制造常见的其它替代方法是实用和适用的。可添加如对行业来说适当且已知的用于食物和饲料产品的其它成分(如但不限于惰性填料、分散物质、防腐剂、著色剂和养分)，以便在最终产品中达到所需产品特征和活孢子的所需最终范围。在某些实施方案中，合生素产品的益生素孢子组分每克干重将含有最多约1011个存活孢子。在某些实施方案中，益生素孢子组分每克干重将含有大于约109个存活孢子。在某些实施方案中，益生素孢子组分每克干重将含有约109个至约1011个存活孢子。在某些实施方案中，益生素孢子组分每克干重将含有约109个至约1010个存活孢子。在某些实施方案中，益生素孢子组分每克干重将含有约1010个至约1011个存活孢子。如本文所用，使用常用“倾倒板(pourplate)”方法为存活孢子计数，所述方法的一个说明性实施例描述于实施例3中。在某些实施方案中，最终合生素产品组合物每克产品干重将包含大于约105个存活益生素孢子。在某些实施方案中，最终共生产品组合物每克产品干重将包含最多约107个存活益生素孢子。在某些实施方案中，最终合生素产品组合物每克产品干重将含有约105个至约107个存活益生素孢子。在某些实施方案中，最终合生素产品组合物每克产品干重将含有约105个至约106个存活益生素孢子。在某些实施方案中，最终合生素产品组合物每克产品干重将含有约106个至约107个存活益生素孢子。为达到说明目的，通过掺合1克干燥孢子组分与100克包括益生元碳水化合物的其它干燥成分，使存活效价为每克干重109个益生素孢子的益生素孢子组分与其它干燥成分掺合来达到每克产品干重例如107个存活孢子的最终效价。vi.食物产品本发明的合生素产品可用作食物产品(如人的食品或动物饲料)的成分或组分。这些食物产品含有一定量的合生素产品，以使得食物产品可以提供合生素产品有效量的量来消耗。将成分并入食物产品中是本领域已知的并且将根据所制备食物产品的类型而变化。尽管存在某些已在传统上以含有益生元或益生素的形式销售的食物产品，但本文涵盖的食物产品类型不限于一种具体类型的食物产品。含有合生素产品的食物产品的某些实施方案的代表性非限制性实例包括补充物、营养棒(nutritionalbar)、永久性临床营养制剂(eternalclinicalnutritionpreparation)、婴儿食物和干燥食品的包衣(如烘焙物品或口香糖的包衣)。实施例中提供这些食品的预知性实例。vii.提高孢子形成芽孢杆菌属菌株效价的方法本发明的某些实施方案是针对提高哺乳动物肠道中孢子形成芽孢杆菌属菌株效价的方法。据信施用有效量的合生素产品可向人和非人哺乳动物提供某些健康益处以使得其健康得到改善。一般来说，据信益生素的消耗有助于维持和调节正常健康个体的胃肠道。益生素的消耗也可有助于缓解某些胃肠道疾病，例如腹泻。控制试验已表明，益生素可缩短婴儿和儿童传染性腹泻的病程。益生素的消耗还可帮助患有克隆氏病(crohn′sdisease)和肠易激综合征的人。一些研究表明，某些益生素可有助于维持缓和溃疡性结肠炎以及预防克隆氏病复发和结肠袋炎复发(治疗溃疡性结肠炎的手术的并发症)。益生素也可用于维持泌尿生殖器健康。如同肠道一样，阴道是精细平衡的生态系统。然而，所述系统可因许多因素(包括抗生素、杀精剂和避孕丸)而失去平衡。恢复微生物区平衡的益生素治疗可有助于这些常见的雌性泌尿生殖器问题，如细菌性阴道病、酵母感染和尿路感染。涵盖的是，口服和经阴道施用益生素可有助于治疗细菌性阴道病和尿路感染。由动物来消耗益生素可提供类似益处，并且可能特别有益地作为用抗生素治疗动物的一种成本有效且“天然”的替代方案。非人哺乳动物的代表性实例包括一般被认为是家畜的动物，如但不限于：马、牛、猪、绵羊、山羊、公牛、美洲驼、羊驼和野牛。非人哺乳动物的代表性实例也包括啮齿动物，如但不限于：小鼠、大鼠、兔、仓鼠、沙鼠和天竺鼠。非人哺乳动物的代表性实例也包括哺乳动物伴侣动物，如但不限于：猫和狗。通常向如家畜的哺乳动物施用抗生素来改善其健康。在某些实施方案中，在不向非人哺乳动物施用抗生素的情况下，施用本发明的合生素产品可向这些哺乳动物提供健康益处。在某些实施方案中，以提高肠道中孢子形成芽孢杆菌属菌株效价的有效量施用含有足够量的益生元碳水化合物和益生素细菌组分的合生素产品，以便提供益生元和/或益生素活性，限制条件是由于不易消化性碳水化合物的渗透作用，所述量不会极大地超过耐受性限制。对人来说，大于约20克/天的益生元碳水化合物的剂量可能引起不适的作用。对动物来说，本领域技术人员将认识到：调整所施用的合生素产品的量，如与体重成比例地调整，从而达到益生元碳水化合物和/或益生素细菌的有效量。可不太频繁地施用合生素产品，如一周或一个月仅一天，或每几个月或几年，等。可较频繁地施用合生素产品，如一周2天到6天，或用类似频率在较长时间期限内施用。可每天施用合生素产品，意思是连续施用天数超过至少五天时间。在某些实施方案中，施用合生素产品以使得任何单天的益生元碳水化合物的量都为约1g至约25g碳水化合物。在某些实施方案中，以这些量每天施用合生素产品。在某些实施方案中，施用合生素产品以使得任何单天的益生元碳水化合物的量都为约1g至约10g碳水化合物。在某些实施方案中，以这些量每天施用合生素产品。在某些实施方案中，施用合生素产品以使得任何单天的益生元碳水化合物的量都为约1g至约20g碳水化合物。在某些实施方案中，以这些量每天施用合生素产品。在某些实施方案中，施用合生素产品以使得任何单天的益生元碳水化合物的量都为约2.5g至约10g碳水化合物。在某些实施方案中，以这些量每天施用合生素产品。在某些实施方案中，施用合生素产品以使得任何单天的益生元碳水化合物的量都为约2.5g至约20g碳水化合物。在某些实施方案中，以这些量每天施用合生素产品。在某些实施方案中，施用合生素产品以使得任何单天的益生元碳水化合物的量都为约5g至约10g碳水化合物。在某些实施方案中，以这些量每天施用合生素产品。在某些实施方案中，施用合生素产品以使得任何单天的益生元碳水化合物的量都为约5g至约20g碳水化合物。在某些实施方案中，以这些量每天施用合生素产品。在某些实施方案中，施用合生素产品以使得任何单天的益生元碳水化合物的量都为约2.5g至约25g碳水化合物。在某些实施方案中，以这些量每天施用合生素产品。在某些实施方案中，施用合生素产品以使得任何单天的益生元碳水化合物的量都为约5g至约25g碳水化合物。在某些实施方案中，以这些量每天施用合生素产品。在某些实施方案中，施用合生素产品以使得任何单天的益生元碳水化合物的量都为约10g至约25g碳水化合物。在某些实施方案中，以这些量每天施用合生素产品。在某些实施方案中，施用合生素产品以使得任何单天的益生元碳水化合物的量都为约10g至约20g碳水化合物。在某些实施方案中，以这些量每天施用合生素产品。在某些实施方案中，施用合生素产品以使得任何单天的益生素细菌的量都为约104cfu至约1010cfu。在某些实施方案中，以这些量每天施用合生素产品。在某些实施方案中，施用合生素产品以使得任何单天的益生素细菌的量都为约106cfu至约108cfu。在某些实施方案中，以这些量每天施用合生素产品。在某些实施方案中，施用合生素产品以使得任何单天的益生素细菌的量都为每日约104cfu至约106cfu。在某些实施方案中，以这些量每天施用合生素产品。在某些实施方案中，施用合生素产品以使得任何单天的益生素细菌的量都为每日约104cfu至约108cfu。在某些实施方案中，以这些量每天施用合生素产品。在某些实施方案中，施用合生素产品以使得任何单天的益生素细菌的量都为每日约106cfu至约1010cfu。在某些实施方案中，以这些量每天施用合生素产品。在某些实施方案中，施用合生素产品以使得任何单天的益生素细菌的量都为每日约108cfu至约1010cfu。在某些实施方案中，以这些量每天施用合生素产品。因为据信合生素产品的组分在胃肠道内提供其益处，所以施用合生素产品可涉及使合生素产品暴露于胃肠道的施用。在某些实施方案中，合生素产品是可食用食物产品(如食品或动物饲料)的成分或组分。施用合生素产品是通过消耗包含合生素产品的食物产品来实现。包含所消耗合生素产品的食物产品的量是含有合生素产品有效量的量。在某些实施方案中，所消耗食物产品的量是含有一定量合生素产品以使得任何单天的益生元碳水化合物的量都为约1g至约25g碳水化合物的量。在某些实施方案中，以这些量每天消耗食物产品。在某些实施方案中，所消耗食物产品的量是含有一定量合生素产品以使得任何单天的益生元碳水化合物的量都为约1g至约10g碳水化合物的量。在某些实施方案中，以这些量每天消耗食物产品。在某些实施方案中，所消耗食物产品的量是含有一定量合生素产品以使得任何单天的益生元碳水化合物的量都为约1g至约20g碳水化合物的量。在某些实施方案中，以这些量每天消耗食物产品。在某些实施方案中，所消耗食物产品的量是含有一定量合生素产品以使得单天的益生元碳水化合物组分的量为约2.5g至约10g碳水化合物的量。在某些实施方案中，以这些量每天消耗食物产品。在某些实施方案中，t所消耗食物产品的量是含有一定量合生素产品以使得单天的益生元碳水化合物组分的量为约2.5g至约20g碳水化合物的量。在某些实施方案中，以这些量每天消耗食物产品。在某些实施方案中，所消耗食物产品的量是含有一定量合生素产品以使得任何单天的益生元碳水化合物的量都为约5g至约10g碳水化合物的量。在某些实施方案中，以这些量每天消耗食物产品。在某些实施方案中，所消耗食物产品的量是含有一定量合生素产品以使得任何单天的益生元碳水化合物的量都为约5g至约20g碳水化合物的量。在某些实施方案中，以这些量每天消耗食物产品。在某些实施方案中，所消耗食物产品的量是含有一定量合生素产品以使得任何单天的益生元碳水化合物的量都为约2.5g至约25g碳水化合物的量。在某些实施方案中，以这些量每天消耗食物产品。在某些实施方案中，所消耗食物产品的量是含有一定量合生素产品以使得任何单天的益生元碳水化合物组分的量都为约5g至约25g碳水化合物的量。在某些实施方案中，以这些量每天消耗食物产品。在某些实施方案中，所消耗食物产品的量是含有一定量合生素产品以使得任何单天的益生元碳水化合物的量都为约10g至约25g碳水化合物的量。在某些实施方案中，以这些量每天消耗食物产品。在某些实施方案中，所消耗食物产品的量是含有一定量合生素产品以使得任何单天的益生元碳水化合物的量都为约10g至约20g碳水化合物的量。在某些实施方案中，以这些量每天消耗食物产品。在某些实施方案中，所消耗食物产品的量是含有一定量合生素产品以使得任何单天的益生素细菌的量都为约104cfu至约1010cfu的量。在某些实施方案中，以这些量每天消耗食物产品。在某些实施方案中，所消耗食物产品的量是含有一定量合生素产品以使得任何单天的益生素细菌的量都为约106cfu至约108cfu的量。在某些实施方案中，以这些量每天消耗食物产品。在某些实施方案中，所消耗食物产品的量是含有一定量合生素产品以使得任何单天的益生素细菌的量都为约104cfu至约106cfu的量。在某些实施方案中，以这些量每天消耗食物产品。在某些实施方案中，所消耗食物产品的量是含有一定量合生素产品以使得任何单天的益生素细菌的量都为约104cfu至约108cfu的量。在某些实施方案中，以这些量每天消耗食物产品。在某些实施方案中，所消耗食物产品的量是含有一定量合生素产品以使得任何单天的益生素细菌的量都为约106cfu至约1010cfu的量。在某些实施方案中，以这些量每天消耗食物产品。在某些实施方案中，所消耗食物产品的量是含有一定量合生素产品以使得任何单天的益生素细菌的量都为约108cfu至约1010cfu的量。在某些实施方案中，以这些量每天消耗食物产品。viii.实施例以下公开的实施方案仅仅是本发明的代表，本发明可以各种形式实施。因此，以下实施例中公开的特定结构细节、功能细节和程序细节不意图被视为限制性的。实施例1：益生素芽孢杆菌属在各种益生元碳水化合物上的生长使四种商业性孢子形成益生素芽孢杆菌属菌株以10g/l在益生元碳水化合物上生长。(参看图1)。四种菌株是短小芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌。益生元碳水化合物是高分子量阿糖基木聚糖(ax)、木糖(x)、可溶性纤维糊精(蜡状)(sfdw)、可溶性玉米纤维(85)(scf)和聚葡萄糖(pdx)。作为图1中所示数据的显著性度量，表1指示出凝结芽孢杆菌数据的p值。表1.相对于“无”(未添加碳水化合物)条件下的最大生长来说，凝结芽孢杆菌在各种益生元基质上的最大生长。阿糖基木聚糖(高分子量)(ax)p＜0.01木糖(x)p＜0.01可溶性纤维葡聚糖(蜡状)(sfdw)p＞0.75可溶性玉米纤维(85)(scf)p＜0.02聚葡萄糖(pdx)p＜0.01在五种益生元基质的四种上存在凝结芽孢杆菌的显著生长。在sfdw上未观察到显著生长。这项研究中的凝结芽孢杆菌对益生元的显著反应提供用于判定其它益生素菌株的显著生长的比较。可溶性纤维葡聚糖(sfdw)。三种来自envera(coatesville，pa)的商业性益生素芽孢杆菌属菌株-即短小芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌-在sfdw上强烈生长。然而，凝结芽孢杆菌不在sfdw上生长。可溶性玉米纤维(scf)和聚葡萄糖(pdx)。短小芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌在scf和pdx上适度生长至强烈生长。阿糖基木聚糖(ax)。所有四种所测试的益生素芽孢杆菌属菌株-短小芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌-都在ax上具有有限但显著的生长。在不受理论束缚的情况下，据信这些菌株可从ax汲取有限量的养分。已报道了芽孢杆菌属菌株具有β-木糖聚糖酶、阿拉伯糖苷酶和阿魏酸酯酶活性，所述活性可从作为养分的高分子量ax聚合物消减(trim)糖和/或阿魏酸。木糖(x)。凝结芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌在木糖上生长。地衣芽孢杆菌显示在木糖上有限生长。短小芽孢杆菌显示出不能够在木糖上生长。概述。此实施例1说明已知的孢子形成益生素细菌能够在益生元碳水化合物(如可溶性纤维糊精、可溶性玉米纤维、聚葡萄糖、高分子量阿糖基木聚糖和木糖)上生长。益生素芽孢杆菌属菌株中的每一种都显示稍微不同的基质偏好。然而，无一显示出受限于仅单一种所测试的益生元候选物。实施例2.凝结芽孢杆菌在各种碳水化合物上的最大生长的比较比较了在碳水化合物阿糖基木聚糖、木糖和葡萄糖上约10g/l的益生素凝结芽孢杆菌菌株gbi-30(atcc指定编号pta-6086；美国专利号6,849,256)(ganedenbiotech公司；mayfieldheights，oh)的最大生长，并且与未添加碳水化合物的情况进行比较(图2)。结果证明已知的孢子形成益生素细菌能够在益生元碳水化合物(如木糖)上强烈生长。实施例3.用于测定存活孢子计数的倾倒板方法为避免误差的可能性，优选的是在不少于三个孢子浓缩物样本中进行孢子计数，因为孢子具有凝块在一起并且沉降的倾向。凝块应通过充分搅拌(如震荡)来分散，随后进行抽样计数。方案：a.将8根试管置于测试架中，对其编号，并且将9ml生理盐水溶液加入每一个管中。b.通过移液管或结核菌素注射器将1ml孢子混悬液转移至1号管中。c.通过使用新鲜的结核菌素注射器或移液管来混合第一稀释液数次并且将1ml转移至下一管中。以相同方式制备其余十倍稀释液，每次稀释都使用新鲜注射器或移液管。d.从最高稀释度开始，用移液管从10-8、10-7和10-6的各稀释液移取1ml至皮氏培养皿(petridish)中。对于各稀释液，使用五个直径10cm的皮氏培养皿。e.将约20ml的冷却至45℃的熔融营养琼脂倒入各个皮氏培养皿中。通过旋转这些板使接种体立即与琼脂混合。将板保持在室温下以使琼脂定型。f.在37℃下将板孵育24小时。g.对所有五块具有具体稀释度的板中的菌落都进行计数。将每个板的平均数乘以稀释因子来得出在原始混悬液中的每毫升活菌数。计算各稀释液(10-6至10-8)的平均计数。为得出原始储备混悬液中的平均活菌数，取三个稀释液的平均值。实施例4.补充物以每克粉末含有至少109个存活孢子的凝结芽孢杆菌(bc)冷冻干燥孢子粉末的混悬液开始。木糖粉末(x)可从sigma-aldrich(st.louis，mo，usa)获得。以100/1的x/bc比率混合两种粉末直至获得均质产品为止。取决于剂量方案(例如每天一个5g药囊或每天两个3g药囊)，以2-5g这种混合物来填充药囊。一个药囊的内容物可例如被混合在一杯橙汁或牛奶中。实施例5.合生素营养棒由4.0g燕麦片、4.0g小麦片、3.0g爆米花、1.0g碎榛果、0.25g蜂蜜、3.0g葡萄干、1.5g麦芽糊精、1.0g冷冻干燥凝结芽孢杆菌(bc；每克粉末＞109个存活孢子)和5.0g木糖粉末来制备23g棒。实施例6.用于与完全肠内临床营养(completeenteralclinicalnutrition)混合的合生素混合物根据实施例4的方法制备粉末混合物形式的合生素产品。将5g粉末混合物放入药囊中。可将这个药囊的内容物加入标准肠内临床营养中。为得到最好结果，优选的是在使用之前不超过30分钟来添加药囊的内容物。实施例7.用于加强婴儿食物的合生素粉末混合物根据实施例4的方法制备粉末混合物形式的合生素产品。将5g粉末混合物放入药囊中。可将这个药囊的内容物加入标准婴儿配方或婴儿食物中。为得到最好结果，优选的是在使用之前不超过30分钟来添加药囊的内容物。实施例8.干燥食品的甜粉末包衣可制备甜粉末包衣，如用于干燥食品(包括烘焙物品等)的粉末状包衣。另一实施例是具有合生素混合物的干粉包衣的口香糖，所述合生素混合物用根据实施例4制备的粉末混合物形式的合生素产品来制备。使用适度甜味的非生龋粉末来涂布口香糖棒。口香糖棒可使用标准包装方法来包装成单独包裹的胶棒。当前第1页12