牛蒡苷元轉(zhuǎn)化菌株的分離、轉(zhuǎn)化特性及耐氧馴化研究.pdf

1、牛蒡子為菊科草本植物牛蒡Arctium lappaL.的干燥成熟果實(shí)，具有抗炎、抗癌、抗HIV、抗糖尿病等多種藥理作用。其中牛蒡苷(Arctiin)和牛蒡苷元(Arctigenin，簡(jiǎn)稱AG)是中藥牛蒡子的主要活性成分，將中藥牛蒡子甲醇提取物進(jìn)行酸水解后即可得到牛蒡苷元。研究證實(shí)，牛蒡苷元可被小鼠和人腸道菌群轉(zhuǎn)化為各種不同代謝產(chǎn)物。
　　我們從人新鮮糞樣中分離得到一株在厭氧條件下能將牛蒡苷元高效轉(zhuǎn)化的細(xì)菌菌株AUH-JLD56。根

2、據(jù)產(chǎn)物的質(zhì)譜及核磁共振氫譜和碳譜等測(cè)定結(jié)果，將菌株轉(zhuǎn)化牛蒡苷元所生成的產(chǎn)物鑒定為3'-去甲基-牛蒡苷元(3'-desmethylarctigenin，簡(jiǎn)稱3'-DMAG)。通過BLAST比對(duì)，菌株AUH-JLD56與菌株Blautia wexlerae strainWAL14507(EF036467)親緣關(guān)系最近，其16S rDNA序列相似性為99.2％，但是兩株菌株在生理生化性質(zhì)中又明顯差異，因而將該轉(zhuǎn)化菌株命名為Blautia sp

3、.AUH-JLD56，并將其16SrDNA序列上交NCBI基因庫(kù)，得到該菌株注冊(cè)號(hào)(AccessionNumber) KF374935。將底物牛蒡苷元單一轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物3'-DMAG的菌株AUH-JLD56為國(guó)內(nèi)外首次報(bào)道。
　　經(jīng)轉(zhuǎn)化動(dòng)態(tài)研究發(fā)現(xiàn)，底物加入12h后即有90.5％左右產(chǎn)物3'-DMAG被生成，繼續(xù)培養(yǎng)16 h后，所加入的底物牛蒡苷元有96.3％被轉(zhuǎn)化為3'-DMAG,第24 h產(chǎn)物量基本不再上升。當(dāng)?shù)孜锱］蜍赵獫舛鹊陀?/p>

4、0.6mmol/L時(shí)，菌株AUH-JLD56能將加入到培養(yǎng)基中的底物牛蒡苷元全部還原為產(chǎn)物3'-DMAG;當(dāng)?shù)孜餄舛葹?.2mmol/L、2.4mmol/L和3.6mmol/L時(shí)，菌株AUH-JLD56對(duì)牛蒡苷元的平均轉(zhuǎn)化率分別為97.4％、96.5％和90.5％;當(dāng)所加入的底物濃度為4.0mmol/L時(shí)，菌株AUH-JLD56對(duì)底物牛蒡苷元粗品轉(zhuǎn)化能力急劇下降，平均轉(zhuǎn)化率降低為54.4％，因此菌株AUH-JLD56的最大轉(zhuǎn)化濃度為3.

5、6mmol/L。通過測(cè)定底物和產(chǎn)物對(duì)二苯代苦味?；杂苫?DPPH)體外清除能力發(fā)現(xiàn)，當(dāng)檢測(cè)濃度在0.025mmol/L到0.1mmol/L范圍內(nèi)時(shí)，相同濃度下產(chǎn)物3'-DMAG對(duì)DPPH的清除率均極顯著高于底物AG(p＜0.01);此外，還發(fā)現(xiàn)在該濃度范圍內(nèi)，相同濃度的底物牛蒡苷元對(duì)DPPH自由基的清除率極顯著高于具有較高抗氧化活性的雌馬酚和具有較高雌激素活性的腸內(nèi)酯(p＜0.01)。相同濃度下產(chǎn)物3'-DMAG具有遠(yuǎn)高于底物牛蒡苷元

6、、雌馬酚以及腸內(nèi)酯的抗氧化活性尚屬國(guó)內(nèi)外首次報(bào)道。
　　通過對(duì)嚴(yán)格厭氧菌株AUH-JLD56進(jìn)行耐氧馴化，成功得到該菌株的耐氧突變株，我們將其命名為Aeroto-AUH-JLD56。與原出發(fā)菌株AUH-JLD56相比，耐氧突變株Aeroto-AUH-JLD56在菌體形態(tài)（由橢球變?yōu)橹虚L(zhǎng)桿）、生理生化特性（脲酶反應(yīng)由陰性變?yōu)殛?yáng)性，不能利用的碳水化合物變得能利用）方面發(fā)生明顯改變。此外，耐氧突變株Aeroto-AUH-JLD56在有空