雌马酚的生物活性和临床应用

雌马酚是大豆异黄酮(SI)的主要组分之一——大豆素(Dai)的代谢产物。雌马酚较其原型具有更为有效的生物学作用,虽其作用及机制还存在争议,但很多研究表明雌马酚的生物学作用以及在适用人群显然都优于SI,并受到普遍关注。研究和开发雌马酚的生物活性,在多种常见慢性病的预防与控制中有重要的理论和实际意义。     

大豆素代谢产物——雌马酚研究进展

雌马酚是大豆异黄酮的主要组份之一大豆素（Dai）的代谢产物,人群中约有30％～50％能将大豆素转化为雌马酚,影响因素目前尚不完全清楚,最重要的因素是肠道菌群。雌马酚较其原型具有更为有效的生物学作用,因此受到普遍关注。研究和开发雌马酚的生物活性,在多种常见慢性病的预防与控制方面具有重要的理论和实际意义。     

微生物转化影响不同内源雌激素水平大鼠粪便雌马酚含量和菌群结构

雌马酚(Equol)是肠道中特定细菌转化大豆异黄酮的产物,与其前体大豆苷元(Daidzein)相比,雌马酚具有更强的生物学活性。【目的】研究口服雌马酚产生菌对大鼠转化大豆苷元能力的可能促进作用及内源雌激素对大鼠肠道菌群的可能影响。【方法】使用平均体重为211±9g的卵巢摘除和假手术雌性大鼠各30只,分别随机分为5组,并灌胃蒸馏水、雌二醇、大豆苷元、雌马酚和大豆苷元+雌马酚产生菌ZX7。【结果】从灌胃第2天开始,接受大豆苷元后大鼠粪样中始终具有较高水平的雌马酚,显著高于对照和雌二醇组(P<0.01);灌胃大豆苷元+雌马酚产生菌ZX7的大鼠和直接灌胃雌马酚的大鼠在粪样雌马酚含量上十分接近;DGGE图谱的PCA分析显示,卵巢摘除大鼠和假手术大鼠粪便菌群存在明显差异;大鼠粪便拟杆菌门细菌数量与粪样中雌马酚水平显著正相关。【结论】大鼠肠道固有菌群中可能存在能够将大豆苷元转化为雌马酚的细菌,利用外源菌株改变大鼠雌马酚产生能力具有一定的可行性,不同的内源雌激素水平可能影响大鼠肠道菌群结构,拟杆菌门细菌可能在大豆苷元的生物转化过程中起着十分重要的作用。     

雌马酚产生细菌及其雌马酚合成代谢机制

大豆食品中通常富含染料木素和大豆苷元等异黄酮素,人和动物肠道中的某些细菌具有将异黄酮素代谢转化为S-雌马酚的能力。到目前为止,S-雌马酚被认为是一种具有潜在健康调节作用的化合物。啮齿类动物均具备产雌马酚的能力,但不同人群之间存在差异,产雌马酚细菌是否存在可能是造成这种差异的重要原因;不同产雌马酚细菌的代谢机制可能不同,并影响机体最终产雌马酚的能力。本文对已知的各种产雌马酚细菌及其细菌的雌马酚合成机制进行综述,以期为进一步了解雌马酚产生个体差异、雌马酚代谢转化效率、体外雌马酚的发酵生产,以及临床产雌马酚细菌的应用等提供理论参考。     

172名上海地区成人饮食及尿雌马酚和代谢产物的调查研究

目的确定上海地区成人雌马酚代谢表型及雌马酚的生理范围;把握由于大豆异黄酮负荷而产生的雌马酚产生者比例;调查雌马酚表型和食物摄取频率及有关激素间的关系。方法应用现状调查方法,筛选出172名居住在上海市区健康成年男女。填写问卷获得研究对象日常饮食频率,检测研究对象血清获得血液激素浓度,采用HPLC法分析负荷大豆异黄酮前后尿中雌马酚等大豆异黄酮24 h排泄量,统计产雌马酚者比例及其与摄食频率和激素的关系。结果负荷前雌马酚生理范围0~33.74μmol/24 h,产雌马酚者比例为30.2%,负荷大豆异黄酮后比例提高至53.5%。产雌马酚者与非产雌马酚者之间日常食品摄取频率的差别无统计学意义(P>0.05)。产Eq者血中游离雌二醇的浓度较非产Eq者低(P<0.05)。结论在通常膳食条件下,约有1/3上海成人尿液中能检测到雌马酚,但负荷大豆异黄酮后,约有1/2能产生雌马酚。     

产S-雌马酚梭菌C1三代全基因组测序及功能基因筛选鉴定

【目的】挖掘产S-雌马酚梭菌C1转化大豆苷元产生S-雌马酚的功能基因,为梭菌C1的S-雌马酚转化机制研究提供参考,并为利用合成生物学方法生产S-雌马酚提供新基因资源。【方法】利用GridION测序平台,对梭菌C1进行第三代全基因组测序、基因组组装和功能注释等分析,从C1菌全基因组中筛选和鉴定参与S-雌马酚生物转化的功能基因。【结果】C1全基因组大小为3 035 113 bp,预测编码3 166个基因,包含53个tRNA、15个rRNA、4个ncRNA和1个基因岛。通过生物信息学分析,发现C1-07020基因编码蛋白与已报道的Lactococcus sp.20-92大豆苷元还原酶具有44.8%的氨基酸序列相似性和相同的3个功能保守结构域,体外蛋白功能验证表明,C1-07020具有大豆苷元还原酶功能。此外,C1菌中没有发现与已知产S-雌马酚菌相似的功能基因簇或大豆苷元还原酶以外的其他功能基因。【结论】在C1中鉴定到一个新的产S-雌马酚功能基因,并发现了C1可能具备特殊的产S-雌马酚机制,实验所获基础数据可为进一步挖掘产S-雌马酚新功能基因、了解S-雌马酚的生成机制及体外产S-雌马酚基因资源...     

重组酿酒酵母催化二氢大豆苷元生产雌马酚

雌马酚是大豆异黄酮的代谢产物,是一种天然的选择性雌激素受体调节剂,稳定性和生物学活性高。为实现雌马酚的微生物合成,采用模块途径工程策略,构建编码雌马酚合成关键酶基因 orf-1、orf-2和orf-3 的表达载体,成功用于转化酿酒酵母BY4741,得到工程菌株。结果表明,工程菌株有效表达了外源基因,并可将大豆异黄酮代谢中间体二氢大豆苷元转化为雌马酚。为构建从头合成雌马酚的微生物细胞工厂提供了重要科学参考。     

肠道微生物代谢产物—S-雌马酚与 人类健康关系研究进展

大豆异黄酮是一种年销量很大、市场普及率较高的保健品。具有抗氧化、抗肿瘤等功能,对延缓女性衰老和改善更年期综合征有很好效果。但研究表明,大豆异黄酮的保健功能主要归功于其肠道代谢产物S-雌马酚。S-雌马酚是豆类食品在肠道内经特定微生物代谢后产生的一种高度稳定小分子,其与雌激素的结构和功能高度相似,能与β-雌激素(ER-β)受体结合。具有防治更年期综合征、心血管疾病和多种雌素依赖性癌症的功能。到目前为止,雌马酚的功能及其与人类健康之间的关系还有待进一步研究。本文结合国内外最新研究进展,着重介绍雌马酚的生理功能及其与各类疾病的研究进展,展望雌马酚在各类疾病防治中可能发挥的重要作用。     

人粪样中雌马酚含量调查及其与菌群结构相关性研究

目的 调查人粪样中大豆素和雌马酚的含量及其与年龄和性别的关系;了解人粪样中雌马酚含量高低与菌群结构的关系.方法 采用高效液相色谱(HPLC)对来自杭州的125份粪样进行大豆素和雌马酚含量检测,并使用生物统计学软件SPSS进行统计学分析;使用PCR-DGGE对粪样中雌马酚含量的高低与菌群结构的关系进行初步研究.结果 HPLC检测结果表明,尽管粪样中雌马酚含量的高低与性别关系不大,但却与年龄大小存在很大的相关性,41 ～50岁年龄组的粪样中雌马酚含量明显高于其他年龄组.PCR-DGGE结果表明,粪样中雌马酚含量的高低与菌群结构无明显相关性.结论 人粪样中雌马酚含量的高低与年龄大小有很强的相关性.     

一株转化大豆苷元为S-雌马酚菌株的筛选和鉴定

【目的】筛选一株可转化大豆苷元为S-雌马酚的微生物菌株,并对该菌株进行鉴定。【方法】在厌氧条件下采用抗生素抑制非目标菌生长并结合稀释涂平板法进行菌株分离,分离可转化大豆苷元生成S-雌马酚的肠道细菌,并对产物进行结构鉴定。之后通过16S rDNA序列分析,构建该菌系统进化树,结合菌体形态及菌落特征,确立该菌系统发育学地位。【结果】从大鼠肠道内筛选分离到一株可以将大豆苷元转化为S-雌马酚的革兰氏阴性兼性厌氧菌株LH-52(JN861767),16S rDNA序列测序结果 BLAST比对表明该菌株与奇异变形杆菌(Proteus mirabilis)相似度达到了99%,结合形态特征和生理生化实验结果鉴定该菌为奇异变形杆菌。根据HPLC保留时间、质谱、核磁共振等波谱数据分析确定产物为S-雌马酚。【结论】菌株P.mirabilis LH-52为首次筛选到的可转化大豆苷元为S-雌马酚的兼性厌氧菌,相对于文献报道的严格厌氧菌更适合于工业化生产。     

(S)-雌马酚对肠道菌群的体外调控作用及其可代谢性研究

[目的]研究(S)-雌马酚对人体肠道菌群的体外调控作用和人体肠道菌群对(S)-雌马酚的代谢衍生作用。[方法]采用人体肠道菌群体外批量发酵、细菌16S rRNA基因高通量测序、气相色谱、液相色谱和质谱等检测(S)-雌马酚与人体肠道菌群体外相互作用。[结果]体外添加(S)-雌马酚对总体人肠道菌群结构和短链脂肪酸产量影响不明显。添加0.45 mmol/L (S)-雌马酚组与对照组相比,未检测到相对丰度发生显著变化的细菌;添加0.90 mmol/L (S)-雌马酚组与对照组相比,显著增加了肠杆菌科(Enterobacteriaceae)等条件致病菌的相对丰度,减少了潜在益生菌粪球菌属(Coprococcus)的比例。代谢分析发现,发酵培养液中(S)-雌马酚的浓度降低了约15%−30%,推测可能被微生物进一步降解或衍生修饰。[结论]从体外调控肠道菌群的角度判断,0.45 mmol/L (S)-雌马酚相对较安全,而0.90 mmol/L (S)-雌马酚可能会破坏肠道菌群平衡。(S)-雌马酚可以被人体肠道菌群进一步代谢,其特定代谢产物的结构与功能及其体内生物安全性有待进一步研究。     

肠道微生物菌群共存网络的构建与分析

【目的】将网络分析应用到肠道微生物的分析之中,探究肠道微生物共存网络拓扑结构等相关网络系数的分析,从而展现肠道微生物共存网络的特性。【方法】将之前研究中的肠道微生物数据根据雌马酚代谢能力划分成雌马酚产生者和非产生者两组,计算两组微生物相对丰度,得出菌种之间的相关系数,构建肠道微生物的共存网络,分析两组间共存网络参数的差异;运用随机网络检验现实网络拓扑结构的特异性,分析两组网络中菌种间的差异。【结果】共存网络中两组节点数分别为45个和47个,即分别有45个和47个不同菌种。比较两组网络结构的差异,发现雌马酚产生者组中的共存网络菌群具有更复杂的连接,且两组之间的其他网络参数存在一定的差异。通过将现实网络与随机网络对比可知,现实网络的拓扑结构具有一定的特异性。将具有代谢雌马酚相关物质能力的菌种在两组网络中标出,发现它们在雌马酚产生者组共存网络中更趋向与来自不同门的菌种产生相互联系。【结论】将网络分析应用于肠道微生物分析之中,可以发掘菌种之间的相互作用和网络拓扑结构的复杂性与差异性,展现肠道菌群结构中之前较少被认识到的一些特征。因而,网络分析的方法可以为未来肠道微生物的研究提供新的视角。     

沼渣化学成分研究

采用硅胶、凝胶柱层析方法对鸡场沼渣甲醇提取物化学成分进行分离纯化,并结合波谱方法分析鉴定得到6个化合物,分别是:β-谷甾醇(1)、22β-羟基-12-齐墩果烯-3-酮(2)、21β-羟基-β-白檀酮(3)、29-羟基-12-土当归烯-3,22-二酮(4)、17β-雌二醇(5)和S(-)-雌马酚(6)。这些成分均首次从鸡场沼渣中分离得到。有研究表明,21β-羟基-β-白檀酮在IC5027.4μM就具有很好的抗肠贾第虫(Giardia intestinalis)活性。许多流行病学研究和动物实验、体外实验表明,S(-)-雌马酚有助于妇女更年期症状的改善、保护心血管、缓解骨质疏松症及抗乳腺癌、前列腺癌等保护作用。     

反相高效液相层析法测定新鲜植物材料中的植物雌激素含量

通过适当的样品处理方法,游离的和结合的植物雌激素［大豆素,雌马酚,染料木素,芒柄花素,香豆雌酚和美皂异黄酮］被从新鲜植物材料的提取物中分离出来,并在不同的紫外光波长下,可被ＨＰＬＣ法定量测定,根据滞留时间和标准品的添加,而鉴别出植物雌激素的层析波峰。本方法的测定灵敏度为２ｐｐｍ。白三叶草样品的加样回收率在８０％－１００％之间（平均回收率变异系数为５．４％）。通过比较游离植物雌激素的含量测定,本方法     

丹皮酚抗肿瘤作用及其机制研究

丹皮酚主要通过杀伤肿瘤细胞、诱导凋亡,影响肿瘤血管生成,促进IL-2及TNF-α生成,下调COX-2表达发挥抗肿瘤作用;但我们研究证实丹皮酚对体外神经胶质瘤U251细胞及肝癌HepG2细胞无明显抑制作用。丹皮酚作为抗肿瘤有效中药分子开发新药尚需深入的体内外实验研究与探讨。     

氢气调节植物生长发育和提高植物抗逆性的研究进展

氢气作为新发现的活性气体被广泛研究。在植物生长发育方面,氢气具有促进种子发芽、幼苗发育、不定根生长等作用;在植物遭受逆境胁迫过程中,氢气通过调控抗氧化酶活性、抗氧化物质的生成及其相应的转录本来应对胁迫带来的氧化损伤,提高植物对干旱、盐胁迫、重金属胁迫、除草剂、紫外照射等胁迫的抗性,同时氢气还可以调控与抗病虫害等胁迫相关基因的表达。该文对国内外有关氢气在促进植物生长发育和提高植物抗性方面的作用,以及逆境胁迫下氢气作为信号分子通过调控抗氧化防御系统提高植物抗逆性的机制进行综述,以期更好地了解和促进氢气在农业科学上的研究与应用。     

氯酚类化合物的微生物降解研究进展

综述了近年在具有降解氯酚类化合物能力的微生物的筛选、氯酚类化合物的好氧和厌氧降解机制以及现代生物技术的开发利用研究．阐述了氯酚类化合物在不同条件下的降解路径．在好氧条件下,单氯酚和二氯酚在氧化酶的攻击下形成氯代邻二酚,邻二酚开环生成相应的氯代粘康酸或半醛,粘康酸内酯化过程中释放氯离子;高度氯代的化合物则是在氢氧化酶作用下生成氯代醌,并逐步脱去所有的氯原子生成苯酚后才开环．在厌氧或缺氧条件下,氯酚进行还原脱氯,在得到电子的同时去掉一个氯取代基．     

大豆蛋白快速检测方法的对比研究

本研究目的为了寻找一种快速检测大豆分离蛋白含量的方法,本试验采用双缩脲法、Folin-酚试剂法、考马斯亮蓝染色法,并研究这些法是否适合检测大豆分离蛋白。最终采用双缩脲法检测大豆分离蛋白中蛋白质的含量。     

氢气生物学作用的生物酶基础

氢气具有广泛的生物学功能,近年来逐渐引起广泛关注。但是氢气发挥生物学作用的机理一直都有争论,制约了氢生物学的进一步发展。现在被广泛接受的是氢气选择性与毒性自由基反应的理论,但是生理条件下氢气与自由基直接反应的证据并不充分,多数属于间接证据,无法区分氢气是与自由基直接反应还是影响了自由基的产生。氢气具有抗氧化作用,本团队研究表明,氢气不是在自由基产生之后去清除,而是减少自由基的产生,类似于在自由基产生之初就关上“开关”;氢气可以提高包括线粒体复合物Ⅰ、乙酰胆碱酯酶、HRP在内的生物酶的活性,可以影响线粒体膜电位和调节神经细胞膜电位,细胞膜的氧化还原酶类及离子通道等都受到氢气的调节,这表明氢气的作用可能是多靶点的主要基于酶学反应的过程,高等生物具有产生和利用氢气的氢化酶活性。主要探讨了氢气和自由基的关系以及氢气作用的生物酶学基础,以期为揭示氢气发挥生物学作用的机理提供参考。     

大豆和水稻对铝胁迫响应的生理机制

通过水培方式,研究了铝处理对双子叶植物大豆和单子叶植物水稻根系生长、养分吸收、根系内含物及根分泌物的影响.结果表明,低铝 (10 μmol·L^-1)浸种刺激大豆种子萌发和根系的生长,对水稻无明显促进作用.铝处理增加了两种作物根系对P的吸收,降低K、Ca、Mg的吸收.水稻比大豆根系积累较少的Al和更多的P.铝胁迫条件下,大豆和水稻根系内源可溶性蛋白含量升高、可溶性酚含量下降、可溶性糖含量先上升后下降,且大豆根系内源柠檬酸含量下降明显.与大豆相比,水稻积累较低的柠檬酸和较高的可溶性蛋白、可溶性酚,但两者可溶性糖没有差异.铝处理增加大豆根系柠檬酸、可溶性蛋白、可溶性酚、可溶性糖的分泌量,且大豆分泌量显著高于水稻.在铝处理条件下,大豆根系具有较高的阳离子交换量(CEC),而水稻的CEC较低.这说明大豆和水稻对铝胁迫具有不同的生理反应,水稻的高耐铝性可能与其较高的磷吸收和较低的CEC有关,而与其根系分泌物的关系不大.