荭草花有效组分在人肠道菌群中体外代谢特征分析北大核心CSCD

为考察荭草花有效组分在离体人肠道菌群中的代谢特征。通过在离体培养的人肠道菌液中,加入荭草花有效组分,并在厌氧环境下进行培养,孵育的代谢产物采用超高效液相串联电喷雾飞行时间质谱仪进行检测。运用Metabolite ToolsTM分析平台对样品中的代谢产物进行预测分析,结合Mass Defect Filter技术并运用Data Analysis中的Smart Formula功能推测代谢产物化学式。结果表明从药物-肠菌孵育液中共检测出14个代谢产物,主要包括N-p-香豆酰酪胺,N-trans-对羟基苯乙基阿魏酰胺的氢化、氢化羟基化、甲基化羟基化代谢产物,山柰酚的双脱氧、C2-C3双键还原、脱氧氢化代谢产物,槲皮素的羟基化、O-C2键开环裂解脱氧化、C2-C3双键还原O-C2键开环裂解代谢产物,儿茶素的氢化代谢产物和没食子酸的脱羧、甲基化代谢产物。上述结果表明荭草花有效组分在人离体肠道菌群中主要发生还原、氧化、水解Ⅰ相反应和甲基化Ⅱ相反应,为进一步研究其在体内的作用机制提供实验依据。     

小檗碱与肠道菌群的相互作用研究

目的研究人体肠道菌群对小檗碱的代谢和小檗碱对人体肠道菌群生长的影响。方法采用UPLC-Q-TOF/MS技术分析小檗碱经肠道菌群转化的代谢产物;并应用浊度测定法测定不同浓度小檗碱对4类肠道细菌(乳杆菌、双歧杆菌、肠杆菌和肠球菌)生长的影响。结果小檗碱主要被代谢为去甲氧基和氢化产物,混合菌群具有去甲氧基和还原作用,在所有检测的单株细菌中,Enterococcus sp.45去甲氧基作用较强;此外,小檗碱明显抑制病原菌肠杆菌和肠球菌的生长,促进有益菌乳杆菌和双歧杆菌的生长。结论本实验对于小檗碱的体内代谢过程及药效的深入研究具有良好的指导意义。     

基于UPLC法测定离体大鼠及人源肠道菌对三七中人参皂苷代谢的差异

为探究人与大鼠肠道菌群对三七水煎液中三醇型人参皂苷Rg1、Re及二醇型人参皂苷Rb1、Rd体外代谢的差异性及发现其代谢产物原人参二醇PPD与原人参三醇PPT,实验利用UPLC方法测定三七水煎液分别与人、大鼠肠道菌群在厌氧条件下共培养24h后的孵育液中4种皂苷的含量及代谢产物PPD与PPT的含量。结果表明三七中含有三醇型人参皂苷Rg19.4500mg/g、Re1.8872mg/g,二醇型人参皂苷Rb18.5816mg/g、Rd1.9456mg/g。与人源肠道菌共培养后,三七中含有的二醇型、三醇型人参皂苷含量显著降低,重要的是,在培养液中检测到代谢产物PPD和PPT的存在,含量分别为0.2136mg/g及0.0344mg/g,与大鼠肠道菌共培养后,三七中含有的二醇型皂苷含量有轻微降低,而三醇型皂苷含量未见明显变化,但有少量PPT(0.0184mg/g)的生成。由此可见:在体外条件下,三七水煎液中人参皂苷会被人肠道菌群降解生成代谢产物PPD和PPT,而大鼠肠道菌群的降解产物却仅有PPT生成,二者存在种属差异。     

肠道微生物代谢苷类化合物的研究进展CSCD

肠道微生物对苷类化合物的体内代谢十分重要,可分泌代谢酶进行脱糖基、脱甲基、脱羟基、水解和氧化还原等反应将苷代谢生成次级苷、苷元或其他代谢产物,从而促进苷类药物的吸收并发挥药效。本文论述了肠道微生物及代谢酶对苷类化合物代谢的意义,总结了肠道微生物对不同结构类型的苷类化合物的代谢规律及代谢产物,为了解苷类药物的疗效基础、作用机理及利用微生物转化开发苷类药物提供参考。     

细胞色素P450 2B4的结构及其催化反应

细胞色素P450是广泛存在于动物、植物和微生物中的含亚铁血红素单加氧酶,参与致癌作用和药物代谢、类固醇激素合成、脂溶性维生素代谢、多不饱和脂肪酸转换为生物活性分子等生理过程。P450能够催化完成伯、仲碳氢键羟基化、烯烃和芳烃环氧化、碳碳键耦合和断裂、α羟基化(去烷基化和杂原子氧化)、还原、1,2-迁移(卤素、氢和苯)等有机反应。本文综述了P450 2B4的结构与功能,讨论了细胞色素P450 2B4的活性中心和底物识别位点、与底物反应和产物释放的机理,以及P450在有机合成中的应用。     

NCS对离体萝卜子叶微体中酶活性及细胞超微结构的影响

研究了天然生物活性物质narciclasine(NCS)对离体萝卜子叶光下生长发育期间叶绿素含量变化、异柠檬酸裂解酶及羟基丙酮酸还原酶活性的影响;并对萝卜子叶细胞的超微结构变化进行了观察。结果表明,NCS明显抑制光下培养的离体萝卜子叶叶绿素含量及鲜重增加,对异柠檬酸裂解酶及羟基丙酮酸还原酶活性也显示出明显的抑制作用。电镜观察显示,NCS对蛋白体及脂质体的降解、叶绿体的发育也表现出强烈的抑制效应。NCS的各种抑制作用均随其浓度的增加而增加,而且高浓度的NCS(10^-5mol／L)基本上完全阻止了离体萝卜子叶的光下生长及其转绿。     

单胃动物肠道微生物菌群与肠道免疫功能的相互作用

动物胃肠道栖息着大量的微生物,这些微生物及其代谢产物在营养、免疫等方面对宿主的健康有重要的意义。近年来研究发现肠道微生物与免疫系统间存在密切的交流和互作机制,尽管肠道共生菌具有定植抑制效应,但肠道微生物也可通过其特定组分刺激免疫细胞如Tregs细胞、Th17细胞的分化,肠道菌群的紊乱可能导致细菌移位、肠道屏障功能损伤,影响机体健康。宿主免疫系统可通过分泌多种免疫效应因子如MUC、sIgA、ITF、RegIIIγ、α-防御素等调节肠道微生物的分布和组成,调节肠道菌群的稳态。本文综述了单胃动物肠道微生物菌群的组成,深入探讨了肠道微生物菌群与动物肠道免疫功能之间的相互作用。     

后生元(postbiotics):调节肝硬化患者肠道菌群及疾病进程的新策略

肝硬化是慢性肝炎发展的终末阶段,患者出现有不同程度的肠道菌群失调,并伴有肠道屏障功能的缺失和菌群移位,是引发肝硬化并发症的重要原因。尽管益生菌能在多个层面保护肠道屏障功能,但其在肝硬化肠道菌群紊乱中的疗效并不明确。现在的研究发现一些益生菌的组分或代谢产物有着与益生活菌类似的益生功效,包括稳定肠道菌群、加强肠上皮屏障功能和调节肠黏膜免疫反应等,其重要的优点是具有明确的分子结构和显著的生物活性,可能是未来调节肝硬化肠道菌群及疾病进程的新方向。本文主要总结了肝硬化肠道菌群失调对于肝硬化并发症及疾病进程的影响,探讨了益生菌的作用及局限性,并重点讨论后生元在调控肝硬化肠道菌群及疾病进程中的应用前景。     

微生物降解4-羟基苯甲酸的研究进展

4-羟基苯甲酸(4HBA)是在自然界中广泛存在的芳香族化合物,也是很多天然产物和人工合成化合物的中间代谢产物。4HBA的代谢途径有原儿茶酸开环途径、脱碳酸途径和厌氧微生物的苯甲酰-CoA还原途径,以及尚未完全阐明的龙胆酸开环途径。从4HBA转化为龙胆酸的过程包含NIH重排反应步骤,本综述重点介绍NIH重排反应的研究进展并初步介绍了涉及4HBA降解过程中的酶。在本综述中,结合我们的研究工作介绍了一个嗜热Bacillus sp.B1菌株降解4HBA等芳香族化合物的代谢途径,最后对4HBA降解过程中的NIH重排反应研究进行了展望。     

绒毛崖豆藤中一种查尔酮提取物的体内外代谢及药代动力学研究CSCD

采用UPLC-QE-Orbitrap-MS检测方法,通过比较2,5-二甲氧基呋喃[4″,5″:3,4]查耳酮(1)在体外大鼠、小鼠、恒河猴、Beagle犬和人五个种属肝微粒体体系中孵育0 min和60 min的样品,以及比较静脉注射该化合物及空白的C57小鼠的血浆、粪便、尿液样品,研究其在体内外代谢产物。初步推断孵育后体外代谢产物有M1、M2共2种,体内代谢产物M1、M2、M3、M4、M5共5种,并且M5为M1进一步代谢而来,采用化学合成方法制得代谢产物M1。将大鼠随机分组并给药,于设定的系列时间点取血,采用超高速液相色谱质谱联用(UFLC-MS/MS)检测方法,测定1及M1血药浓度,定量研究该化合物及M1在大鼠体内的变化趋势并计算药代参数。用DAS 2.0软件计算药代动力学参数,1的C_(max)=405.96μg/L,Tmax=0.083 h,AUC_(0-t)=190.64μg/(L·h),T_(1/2)=3.74 h,M1的C_(max)=281.291μg/L,T_(max)=0.083 h,AUC_(0-t)=561.30μg/(L·h),T_(1/2)=3.01 h。研究结果表明,2,5-二甲氧基呋喃[4″,5″:3,4]查耳酮在体内代谢过程中主要发生了还原、去甲基、开环、加羟基等反应,其中主要代谢产物为M1,并且M1进一步代谢为M5,本研究为揭示其药理药效作用奠定了物质基础。     

三氯生与肠道菌群及溃疡性结肠炎的相关性研究进展

三氯生(triclosan, TCS),化学名称2,4,4′-三氯-2′-羟基二苯醚,是一种羟二乙醚的三氯化衍生物。多年来,三氯生作为一种化学抑菌剂,在全球范围内被广泛应用于生活日用品中,如抑菌洗手液、牙膏及儿童玩具等。生活日用品或蓄积在水质、土壤及生物体中的三氯生及其代谢产物可被人体直接或间接地通过皮肤黏膜、呼吸道和消化道吸收。目前在全球各级生物体中均可检测出三氯生。而已有的动物和人体试验表明,三氯生可以破坏免疫系统,扰乱消化,破坏肠道菌群平衡,进而危害公众健康。本文综述了三氯生与肠道菌群及溃疡性结肠炎的相关性研究进展。     

利用代谢组学研究血流剪切力对内皮细胞类二十烷酸代谢产物的影响

本文旨在研究血流剪切力对内皮细胞多不饱和脂肪酸产生的类二十烷酸代谢产物的影响,以阐明不同模式的血流剪切力对内皮细胞功能的影响及机制。首先,分别给予人脐静脉内皮细胞对照静止(Static)、层流型剪切力(laminar shear stress,LSS)、振荡型剪切力(oscillatory shear stress, OSS)处理6 h后,用新鲜的M199培养液孵育内皮细胞3 h,利用超高效液相色谱-质谱联用技术检测孵育培养液中内皮细胞分泌的类二十烷酸代谢产物的水平。结果显示:在不同的血流剪切力作用下,类二十烷酸代谢的水平有显著改变。我们筛选出OSS组相对于LSS组显著上调的10种代谢物,包括由环氧合酶产生的代谢产物PGD2、PGE2、PGF2α以及PGJ2,由脂氧合酶或自发氧化作用产生的11-HETE、15-HETE、13-HDoHE,以及由细胞色素P450氧化酶和可溶性环氧化物水解酶产生的12,13-EpOME、9,10-EpOME、9,10-DiHOME,并从离体和在体水平验证了类二十烷酸代谢酶mRNA表达水平升高。以上结果表明OSS可能通过上调代谢酶基因的转录水平促进类二十烷酸代谢产物的升高,从而在动脉粥样硬化发生与发展中起关键作用。本研究利用代谢组学技术从整体上研究了类二十烷酸代谢产物对血流剪切力的响应,为血流动力学的系统生物学研究做出了重要的补充。     

黄蜻幼虫肠道菌QTYC01除草活性代谢产物的分离和鉴定

【目的】从黄蜻幼虫肠道中分离出具有除草活性的真菌,并在其代谢产物中寻找具有除草活性的先导化合物。【方法】采用涂布平板法对黄蜻幼虫肠道共生真菌进行分离,通过形态学观察和5.8S r RNA序列分析初步确定目标菌株QTYC01的分类地位。利用离体的方法测定菌株发酵液及其乙酸乙酯提取物的除草活性以及粗提物对常见农作物的安全性;利用盆栽方法测定发酵液对稗草幼苗的活性。运用重结晶的方法对发酵产物进行分离、纯化,利用质谱和核磁共振谱分析鉴定出化合物的结构。【结果】菌株QTYC01被鉴定为Curvularia crepinii。离体活性测试发现QTYC01发酵液可显著抑制稗草和反枝苋幼根的生长,其抑制率分别可达95.0%和90.1%,并可使经喷施发酵液的稗草幼苗的受害率达到71.1%。发酵液的乙酸乙酯提取物对稗草和反枝苋幼根具有很好的抑制效果,在100μg/m L的浓度条件下,粗提物对稗草和反枝苋的抑制活性分别为56.8%和71.2%,且在该浓度条件下对一些常见农作物具有很好的安全性,其抑制率均低于32.6%。进一步从其乙酸乙酯提取物中分离得到化合物(5Z)-7-oxozeaenol,活性测试表明化合物具有较好的抑制反枝苋活性,其IC_(50)为4.8μg/m L。【结论】菌株QTYC01具有开发为新型微生物除草剂的潜力。     

一株敌草隆降解菌的分离及其应用潜能探索

旨在获得可高效降解敌草隆的土壤微生物,系统阐明菌株降解特性、敌草隆代谢途径并探索菌株的实际应用潜能。通过唯一碳源法进行富集、驯化和分离获得可降解敌草隆的土壤微生物,通过单因素试验研究菌株的环境的适应性,通过代谢中间产物的质谱分析推测菌株降解敌草隆的代谢途径,通过模拟原位土壤修复探索菌株的实际应用潜能。从长期使用敌草隆的棉田分离获得一株可高效降解敌草隆的细菌LX-C-06。形态学、生理生化特征与16S rRNA基因分析表明菌株LX-C-06为木糖氧化无色杆菌(Achromobacter xylosoxidans)。单因素试验结果表明菌株LX-C-06降解敌草隆的最适温度和pH分别为30℃和pH 7.0;菌株LX-C-06对盐离子浓度具有较高耐受能力,当NaCl浓度为1%、3%和5%时,120 h内对50 mg/L敌草隆降解率分别为100%、100%和87.8%;菌株LX-C-06对较高浓度敌草隆也表现出良好的降解能力,当敌草隆浓度≤400 mg/L时,菌株LX-C-06在120 h对敌草隆的降解率均为100%,当敌草隆浓度升高至600 mg/L时,菌株LX-C-06在120 h对敌草隆的降解率为92.1%。基于代谢中间产物分析推测菌株LX-C-06通过酯键水解将敌草隆转化为3,4-二氯苯胺,并进一步通过脱氨、羟基化、开环等,最终生成琥珀酸被生物体所利用。菌株LX-C-06在30 d内对土壤中50 mg/kg的敌草隆最高降解效率为90.7%。敌草隆降解菌LX-C-06为木糖氧化无色杆菌,该菌对环境温度、pH、盐离子浓度均具有较好的耐受能力,通过酯键水解、脱氨、羟基化、开环等步骤实现敌草隆的转化与利用,菌株同时表现出良好的应用潜能。     

高效液相色谱-串联质谱分析微量格尔德霉素类似物

安莎类抗生素例如利福霉素和安丝菌素,通常由一组化学结构相似的组分组成。格尔德霉素为苯安莎类抗生素,已经发现4个组分。本研究采用高效液相色谱-串联质谱方法对格尔德霉素(GDM)制品中的微量组分进行了分析,发现5个新的和1个已知的GDM类似物。依据质谱数据、结合GDM生物合成机制,对6个GDM类似物的化学结构进行了推测:分子式为C29H42N2O10的新化合物3个,分别为GDM安莎链上C2-C3、C4-C5和C8-C9之间的C-C双键变为单键并同时单羟基化的GDM衍生物;分子式为C28H38N2O8的新化合物2个,其中1个为17(或12,或4)-去甲氧基格尔德霉素,另1个为4,5-双氢-10,11-脱水-17-去甲基-17-羟基格尔德霉素;分子式为C29H42N2O9的已知化合物1个,为4,5-双氢格尔德霉素。这些GDM类似物的发现有助于加深对GDM生物合成的认识,并对通过基因阻断、组合生物合成技术获得GDM衍生物的研究有启示作用。     

基于大鼠在体肠灌流模型研究白及有效部位在肠道的可吸收及代谢成分

为了考查白及有效部位在肠道的可吸收成分及其代谢特征。基于在体肠灌流模型,采用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱仪(UPLC-Q-TOF/MS)对收集到的健康SD大鼠循环肠灌流液、血清、胆汁进行分析检测,并结合对照品、质谱碎片信息和Masslynx V4.1工作站中的Single Mass Analysis功能,初步推测吸收和代谢产物的结构式。在大鼠血清和胆汁中,初步鉴定出1,4-二[4-(葡萄糖氧)苄基]-2-异丁基苹果酸、4-(葡萄糖氧)苄基]-2-异丁基苹果酸酯、α-异丁基苹果酸酯原型产物。在大鼠循环肠灌流液、血清和胆汁中,共鉴定出4-(葡萄糖氧)苄基]-2-异丁基苹果酸酯的脱糖后硫酸化代谢产物和二氢菲5的葡萄糖醛酸化代谢产物,其代谢产物主要生水解和葡萄糖醛酸化反应。该方法初步探究了白及有效部位在大鼠循环肠灌流液中可吸收成分和代谢特征,为阐释白及药材的药效物质基础提供实验依据。     

离体培养人肠道菌群对九节龙皂苷Ⅰ生物转化的研究

采用健康人新鲜粪便提取液与九节龙皂苷I(ADS I)在厌氧条件、37℃下培养72 h,通过液液萃取、旋转蒸发、复溶等方法对样品进行预处理,应用高效液相色谱-蒸发光散射检测法(HPLC-ELSD)和超高效液相色谱-电喷雾-串联质谱检测法(UHPLC-ESI-MS/MS)推断ADS I的生物转化产物结构。结果发现ADS I在人肠道菌作用下主要发生脱糖基反应,初步确定其结构分别为3个次生苷(M1、M2、M3)和1个苷元(M4)。本研究首次利用离体培养人肠道菌群法对ADS I进行生物转化研究,为ADS I在人肠道内转化吸收提供了科学依据。     

离体培养人肠道菌群对九节龙皂苷Ⅰ生物转化的研究北大核心CSCD

采用健康人新鲜粪便提取液与九节龙皂苷I(ADS I)在厌氧条件、37℃下培养72 h,通过液液萃取、旋转蒸发、复溶等方法对样品进行预处理,应用高效液相色谱-蒸发光散射检测法(HPLC-ELSD)和超高效液相色谱-电喷雾-串联质谱检测法(UHPLC-ESI-MS/MS)推断ADS I的生物转化产物结构。结果发现ADS I在人肠道菌作用下主要发生脱糖基反应,初步确定其结构分别为3个次生苷(M1、M2、M3)和1个苷元(M4)。本研究首次利用离体培养人肠道菌群法对ADS I进行生物转化研究,为ADS I在人肠道内转化吸收提供了科学依据。     

四氯合铂酸钾(K_2PtCl_4)与细胞色素c(Cyt·c)修饰体系的进一步研究

从K_2PtCl_4与Cyt·c反应产物中分离得四个组分,SDS-PAGE及元素分析测定结果表明,它们分别对应于Cyt·c寡聚体、三聚体、二聚体及单体。这揭示了K_2PtCl_4对Cyt·c存在多位点修饰,南非如Kostic报道的Met-65为其唯一修饰位点。通过K_2PtCl_4与羧甲基化Cyt·c修饰产物的分析研究,证实了另一标记位点His-33的存在。对Cyt·c二聚体衍生物的还原电位、紫外一可見及红外光谱研究表明,Cyt·c血红素周围的电子环境仍保持完整,但其二级结构有较大的扰动。     

第十三讲 光合碳代谢及其调节

一、前言在光合作用中,二氧化碳的掺入和还原成为碳水化合物是通过一整套的色素、载体和酶的反应来进行的。二十多年前通过~(14)C示踪试验,追踪了光合组织中CO_2的代谢历程,体外酶活性的测定和中间产物促进离体叶绿体CO_2的固定,以及专一标记和掺入动力学的研究等方面获得的资料,充分阐明还原戊糖磷酸途径(又称为光合碳循环或卡尔文循环)的主要特征及其在绿色植物中广泛存在。60年代又相继发现光呼吸和C_4途径进一步证明绿色植物中CO_2同化是多途径的。尽管其中某些细节仍待进一步证明,有些看法还不完全被接受,但总的来说,进展还是比较迅速,基本轮廓已较清楚,与