本发明属于医药保健食品领域，具体涉及n-乙酰半胱氨酸用于制备动物肠道菌群紊乱调节剂的用途和含有n-乙酰半胱氨酸的组合物。
背景技术：
在宿主肠道中繁殖的肠道菌群，与宿主并不是简单的寄生关系，而是互利互惠的共生关系。肠道菌群可影响宿主的健康状况，发挥三种重要功能：代谢功能，如脂肪酸和氨基酸的摄取和转化；保护功能，如减少宿主脂肪酸的吸收，减少其他有害菌或致病源的入侵；结构功能，调节宿主的免疫功能和肠道屏障功能。由于饮食成分、基因背景、作息习惯、生活环境、药物刺激等等的不同，不同的宿主肠道菌群的组成比例会发生相应改变，进而产生人体的生理病理的变化。最新兴起的微生物组学初步探究了肠道微生物在生理病理条件下的变化趋势，现已发现诸多疾病的发生均与肠道菌群失常有关，包括肥胖、肠易激综合征、炎性肠病、抑郁、阿尔茨海默病等等。目前的治疗方式已经开始将肠道菌群视为治疗靶标，利用益生元、益生菌、功能食品等调节肠道菌群组成，缓解或治疗疾病的进程。
n-乙酰基-l-半胱氨酸(nac，其分子式如式i所示)，临床上可用于治疗乙酰氨基酚用药过量，也可作为化痰剂治疗囊肿性纤维化或慢性阻塞性肺病。n-乙酰半胱氨酸进入细胞内转化为半胱氨酸，促成细胞生成还原型谷胱甘肽，提高机体抗氧化的能力。同时，n-乙酰半胱氨酸还具有很强的杀菌活性，可显著破坏常见临床的致病菌的菌膜，包括假单胞菌、金黄色葡萄球菌、肠球菌、肠杆菌、葡萄球菌、葡萄球菌和肺炎球菌等等。n-乙酰半胱氨酸衍生物n-乙酰半胱氨酸酰胺具有显著抗氧化效果，其在疾病、紊乱等氧化损伤疾病方面的应用已有报道(cn101232877a)。然而，n-乙酰半胱氨酸结构与n-乙酰半胱氨酸酰胺的结构并不完全相同，相关文献已经证明n-乙酰半胱氨酸可改善因高脂饮食引起的糖脂代谢紊乱，但其中作用机制并不明确。而n-乙酰半胱氨酸可潜在影响微生物的生长和繁殖，因此开发n-乙酰半胱氨酸在调节动物由疾病或饮食引起的肠道菌群紊乱方面的新用途具有重要意义。
技术实现要素：
本发明提供了n-乙酰半胱氨酸在调控动物肠道菌群紊乱方面的新用途，本发明还进一步提供了含有n-乙酰半胱氨酸的组合物。
本发明首先提供了n-乙酰半胱氨酸用于动物肠道菌群紊乱调节剂的用途，所述的肠道菌群紊乱为糖尿病、肥胖、炎性肠病等疾病或饮食结构不合理引起。
所述的肠道菌群紊乱为糖尿病或肥胖或炎性肠病条件下或饮食结构不合理引起的肠道有害菌含量显著高于健康肠道，或肠道有益菌的含量显著低于健康肠道。
所述肠道有益菌包括科学证实的对机体有益的细菌，优选为对肥胖或糖尿病或炎性肠病有抑制作用的细菌，更优选为akkermansia、allobaculum、bifidobacterium、lactobacillus等。
所述肠道有害菌包括科学证实的对机体有害的细菌，优选为对肥胖或糖尿病或炎性肠病有促进作用的细菌，更优选为desulfovibrio。
所述饮食结构不合理为超出现有医学健康饮食结构范围的饮食，优选为饮食能量超过身体所需，更优选为饮食中脂肪来源的能量超过39％。
所述n-乙酰半胱氨酸的来源不受特别限制，可以通过乙酰化修饰l-半胱氨酸提供，也可以通过2-巯基乙醇聚合反应而成。
本发明还进一步提供了n-乙酰半胱氨酸用于制备动物肠道菌群紊乱调节剂的用途，所述调节剂为临床可接受的药物制剂或保健食品。
所述临床上可接受的制剂或保健食品包括胶囊剂、片剂、丸剂、颗粒剂、泡腾剂、口服液、糖浆剂、冲剂、滴丸、散剂、注射剂、茶剂、软胶囊剂、固体饮料、缓控释制剂、饮料、烘培食品等。
本发明还提供了含有n-乙酰半胱氨酸的组合物，所述组合物临床可接受的药物制剂或保健食品。
作为上述组合物一种更好的选择，所述临床上可接受的制剂或保健食品为胶囊剂、片剂、丸剂、颗粒剂、口服液、糖浆剂、冲剂、滴丸、散剂、注射剂、茶剂、软胶囊剂、固体饮料、缓控释制剂、饮料或烘培食品。
作为上述组合物一种更好的选择，所述组合物为制备调节糖尿病或肥胖或炎性肠病或高热量饮食肠道菌群紊乱的药物制剂或保健食品。
作为上述组合物一种更好的选择，所述组合物为防治糖尿病或肥胖或炎性肠病的药物制剂或保健食品。
本发明使用的n-乙酰半胱氨酸经实验证明具有明显的调节肠道菌群效果。动物实验证明，在高脂饮食诱导的肥胖糖尿病小鼠和转基因糖尿病小鼠模型中，通过饮水喂食一定剂量的n-乙酰半胱氨酸，小鼠的肠道菌群紊乱情况得到明显改善，促炎菌desulfovibrio含量明显降低，而相对应akkermansia、allobaculum、bifidobacterium、lactobacillus等含量明显增加，系统的内毒素明显降低。实验结果提示，所述n-乙酰半胱氨酸对于肥胖或糖尿病或炎性肠病或高热量饮食所引起的肠道菌群紊乱有较好的缓解作用，可进一步用于药物制剂或保健食品的开发和应用。
具体实施方式
如下为本发明的实施例，其仅用做对本发明的解释而并非限制。
实施例1n-乙酰半胱氨酸调节高脂饮食引起的肠道菌群
(1)在本实施例中，为评价n-乙酰半胱氨酸对肥胖小鼠的肠道菌群的调控作用，将24只四周龄的c57bl/6小鼠随机分成4组，每组6只，分别对应正常饮食组(ncd)、高脂饮食模型组(hfd)、正常饮食和n-乙酰半胱氨酸联合组(ncd-nac)、高脂饮食和n-乙酰半胱氨酸联合组(hfd-nac)等。小鼠在温度、湿度恒定的环境中饲养，经过环境适应期后，分别喂食对应的正常饲料或高脂饲料，同时给水喂食n-乙酰半胱氨酸100mg/kg的剂量，喂食过程持续5个月。
(2)步骤(1)完成后，收集小鼠的大肠中的新鲜粪便，提取其中的基因，基于16srrna的v3-v4区扩增片段进行二代高通量核酸测序，经过数据库信息比对，结合生物信息学分析和统计学分析，鉴定出各个实验组中的肠道细菌的种类，并计算出不同细菌的相对含量。表1显示了desulfovibrio、akkermansia、allobaculum、bifidobacterium、lactobacillus各自占总体肠道细菌的百分含量。可以发现，高脂饮食小鼠所产生的肠道菌群紊乱模型组中，有益菌含量明显下调，而促炎细菌脱硫弧菌含量显著升高，而同时喂食n-乙酰半胱氨酸处理组中双歧杆菌和乳酸杆菌含量显著回升，而脱硫弧菌的比重显著降低，肠道菌群紊乱得到明显改善。
表1.各组小鼠肠道内关键细菌含量变化(*p<0.05，**p<0.01vsncd，#p<0.05，##p<0.01vshfd)
(3)用带有抗凝剂的容器收集实验小鼠的血液，并用血液分析仪检测血液中细胞组成比例，检测完成后离心收集血浆，用试剂盒检测血浆中内毒素的浓度，相应的结果见表2。
表2.各组小鼠血液细胞组成及内毒素含量差异(*p<0.05，**p<0.01vsncd，#p<0.05，##p<0.01vshfd)
实施例2n-乙酰半胱氨酸调节糖尿病引起的肠道菌群
(1)在本实施例中，为评价n-乙酰半胱氨酸对糖尿病小鼠的肠道菌群的调控作用，将12只四周龄的c57bl/6小鼠及12只四周龄的转基因糖尿病db/db小鼠。随机分成4组，每组6只，分别对应正常组(wt)、糖尿病模型组(db)、正常小鼠和n-乙酰半胱氨酸联合组(wt-nac)、糖尿病小鼠和n-乙酰半胱氨酸联合组(db-nac)等。小鼠在温度、湿度恒定的环境中饲养，经过1周的适应期。然后，分别喂食对应的正常标准饲料，同时给水喂食300mg/kg/d的n-乙酰半胱氨酸，喂养过程持续2个月。
(2)步骤(1)完成后，收集小鼠的大肠中的新鲜粪便，提取其中的基因，基于16srrna的v3-v4区扩增片段进行二代高通量核酸测序，经过数据库信息比对，结合生物信息学分析和统计学分析，鉴定出各个实验组中的肠道细菌的种类，并计算出不同细菌的相对含量。表3显示了具有显著变化的desulfovibrio、akkermansia、allobaculum、bifidobacterium、lactobacillus各自占总体肠道细菌的百分含量。可以发现，在糖尿病小鼠诱导的肠道菌群紊乱模型组中，有益菌akkermansia、allobaculum、bifidobacterium、lactobacillus含量明显下调，而促炎细菌desulfovibrio含量显著升高，而同时喂食n-乙酰半胱氨酸处理组中有益菌含量显著回升，而脱硫弧菌的比重显著降低，肠道菌群紊乱得到明显改善。
表3.各组小鼠肠道内关键细菌含量变化(*p<0.05，**p<0.01vswt，#p<0.05，##p<0.01vsdb)
(3)用带有抗凝剂的容器收集实验小鼠的血液，并用血液分析仪检测血液中细胞组成比例，检测完成后离心收集血浆，用试剂盒检测血浆中内毒素的浓度，相应的结果见下表。发现小鼠的红细胞个数没有明显变化，但白细胞在模型组中明显增高，而血液内毒素水平显著上升，经过n-乙酰半胱氨酸处理后，白细胞及淋巴细胞含量显著降低，血液内毒素水平有效降低。
表4.各组小鼠血液细胞组成及内毒素含量差异(*p<0.05，**p<0.01vswt，#p<0.05，##p<0.01vsdb)
实施例3n-乙酰半胱氨酸的应用方法
(1)胶囊剂
a.取一定质量n-乙酰半胱氨酸干粉溶解于水，得到n-乙酰半胱氨酸溶液；
b.向步骤a所述n-乙酰半胱氨酸溶液中加入适量常规辅料混合均匀；
c.将步骤b所得混合均匀的物料冷冻干燥，粉碎；
d.将步骤c所得的粉碎颗粒按一定质量填充胶囊，分装，即得。
(2)片剂
a.取一定质量n-乙酰半胱氨酸干粉溶解于水，形成n-乙酰半胱氨酸溶液；
b.向步骤a中所得n-乙酰半胱氨酸溶液加入适量的常规辅料，混合均匀；
c.将步骤a所得均匀混合液经过高速湿法制成颗粒，然后经过60度沸腾干燥，压成一定质量片状，分装，即得。
(3)颗粒剂
a.取一定质量n-乙酰半胱氨酸干粉溶解于水，形成n-乙酰半胱氨酸溶液；
b.向步骤a所得溶液中加入适量常规辅料搅拌成泥；
c.将步骤b所得经过20目筛挤压制粒，在60度条件下沸腾干燥，按质量分装即得。
(4)饮品
a.取一定质量的n-乙酰半胱氨酸干粉，加入10倍体积的水混匀；
b.将步骤a所述溶液加入适量矫味剂和防腐剂混合均匀；
c.将步骤b所得混合液按体积灌装成品。
(5)固体饮料
a.取一定质量的n-乙酰半胱氨酸干粉，加入其他辅料的固体粉末混合均匀；
b.将步骤a所得固体混合物磨碎成细粉，使其能通过200目筛网；
c.将步骤b所得细粉按质量分装，包装成品。
(6)饼干
a.取一定n-乙酰半胱氨酸溶解于水；
b.将常规工艺所得饼干浸入步骤a所得的溶液一定时间；
c.将步骤b中浸湿的饼干60℃条件下干燥，去除水分，制成食品上可以接受的饼干。
上述实施例仅为清楚说明举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式给予穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。