复合益生菌后生元的功效及有益代谢产物的研究

为了研究复合益生菌后生元的功能和作用机制,本研究以副干酪乳酪杆菌ProSci-101和青春双歧杆菌B8589复合发酵的后生元为研究对象,利用代谢组学技术分析了复合益生菌后生元的有益代谢产物。结果显示,复合益生菌后生元的抑菌能力和抗氧化能力显著(P<0.05)强于单菌株发酵后生元。代谢组学分析结果显示,复合益生菌后生元与ProSci-101和B8589单菌株发酵的后生元相比,分别存在159和161个差异代谢产物,差异代谢通路主要为氨基酸和甘油磷脂代谢等。复合益生菌后生元中富集了生物碱、黄酮、有机酸等有益代谢物。研究为复合益生菌后生元的开发及应用提供了理论依据。

夜蛾斯氏线虫SRP 18-91共生菌代谢产物及其抑菌活性研究

为了明确夜蛾斯氏线虫SRP 18-91共生菌发酵液对植物致病菌的抑制作用,本研究采用抑制菌丝生长速率法测定夜蛾斯氏线虫SRP 18-91共生菌发酵液对5种植物致病真菌的抑制作用,试验结果表明草莓炭疽菌和大豆疫霉菌对共生菌发酵液具有较高的敏感性,其中对大豆疫霉菌的抑制率最高可达96.8%,对炭疽病菌的抑制率最高可达90.8%。温室盆栽试验结果表明,发酵液原液对大豆孢囊线虫的防治效果达61.47%。通过16S rRNA鉴定,夜蛾斯氏线虫SRP 18-91共生菌为伯氏致病杆菌;通过液相色谱-质谱联用法(LC/MS)对发酵液粗提物进行组分测定结果表明,共生菌发酵液粗提物的主要组成成分为三萜类化合物、戊酸代谢物、戊霉素、羟基喹啉和氨基酸类化合物,其中发酵48 h的共生菌发酵液粗提物中8-羟基喹啉组分丰富度最高。

UV-B照射时长对酿酒葡萄果实品质及类黄酮代谢产物的影响

为探明UV-B照射时长对赤霞珠酿酒葡萄果实品质及类黄酮物质的影响,试验设立UV-B每天分别照射2、4、6、8 h共4个梯度,以不进行UV-B照射为对照(CK),对不同UV-B照射时长葡萄果实品质及类黄酮物质进行检测分析。结果表明,短时间的UV-B照射会增加果实中可溶性糖含量,UV-B不同照射时长处理的总酚、单宁、总类黄酮、黄烷-3-醇和总花色苷含量均增加;UV-B不同照射时长对酿酒葡萄果皮中的类黄酮代谢产物影响显著,筛选出差异代谢物13个,其中5种物质显著上调、8种物质显著下调;在类黄酮和次生代谢产物合成通路上分别富集了7个差异代谢物,占代谢物总数的77.78%。利用主成分对果实品质和果皮类黄酮产物测定值进行综合评价,得分从高到低依次为UV-B照射2 h>UV-B照射8 h>UV-B照射4 h>UV-B照射6 h>CK。UV-B照射酿酒葡萄赤霞珠2 h时,果实品质和类黄酮代谢产物表现最佳。

贝莱斯芽孢杆菌生防次级代谢产物研究进展

贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)是生防芽孢杆菌中的重要代表,作为微生物农药的核心菌种,已被广泛应用于作物病害生物防治。贝莱斯芽孢杆菌具有植物内生性,其生防作用机制主要包括产生次级代谢产物对抗植物病原物;改善宿主植物根际微生物群落,促进宿主营养和生长;激发宿主植物产生防御反应,诱导植物获得系统抗性。其中,产生次级代谢产物是其最重要的生防作用机制。贝莱斯芽孢杆菌含有多个编码生物合成次级代谢产物的基因簇,其中包括编码聚酮化合物合酶(PKS)和非核糖体肽合成酶(NRPS)的基因簇,同时存在核糖体途径合成次级代谢产物基因簇。通过非核糖体途径可产生脂肽类化合物、聚酮类化合物、二肽和铁载体;通过核糖体途径产生小菌素、细菌素、羊毛硫抗生素。这些具有生物活性的次级代谢产物成为了天然新药和候选抗生素的储存库,对于解析生防菌作用机制具有重要意义。本文综述了贝莱斯芽孢杆菌的命名与更迭,产生次级代谢产物的类型、合成与调控基因以及靶标病原菌,以期为生防菌株的改良和生物农药的研发提供参考。

红芪搓条前后主要次级代谢产物变化规律研究

目的 考察红芪搓条前后主要次级代谢产物的变化规律。方法 UPLC-MS/MS法测定芒柄花素、芒柄花苷、毛蕊异黄酮、毛蕊异黄酮苷、美迪紫檀素、染料木素、木犀草素、甘草素、异甘草素、香草酸、阿魏酸、γ-氨基丁酸、腺苷、甜菜碱的含量,聚类分析、主成分分析、正交偏最小二乘判别分析进行化学模式识别以寻找差异性成分。结果 搓条后,芒柄花素、毛蕊异黄酮、甘草素、γ-氨基丁酸含量升高,芒柄花苷、毛蕊异黄酮苷、香草酸含量降低。搓条、未搓条药材聚为2类,毛蕊异黄酮苷、芒柄花素、γ-氨基丁酸、香草酸、毛蕊异黄酮、芒柄花苷为差异性成分。结论 本实验阐明红芪搓条前后化学成分差异,可为其他药材搓条机制研究提供参考。

接种丛枝菌根真菌对盐胁迫下月见草生理及次生代谢产物的影响

以月见草为试验材料,进行盆栽试验。采取双因素试验设计,设置无NaCl对照和150 mmol/L NaCl胁迫处理以及分别接种幼套近明球囊霉(Claroideoglomus etunicatum)、摩西斗管囊霉(Funnelifor mismosseae)、根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices)和不接种丛枝菌根真菌(AMF)处理,研究接种不同的AMF对盐胁迫下月见草的生长、生理以及次生代谢产物的影响,以期为增强月见草的耐盐性提供新方法。结果表明:盐胁迫下,与未接种AMF的月见草相比,接种AMF的月见草的株高、根长、基径、地上干质量和地下干质量均显著提高,同时,月见草叶片的叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸、总黄酮和总酚的质量分数均显著提高,此外,净光合速率和抗氧化酶活性也显著增强,然而,丙二醛质量摩尔浓度显著降低。说明接种AMF可以提高盐胁迫下月见草的光合能力和渗透调节能力,增加抗氧化酶活性,促进次生代谢产物的积累,从而促进其生长发育。综合月见草的各个指标发现,接种AMF能够提高月见草的抗盐能力,不同AMF对月见草耐盐性的提升效果不同。其中以接种根内根孢囊霉对提高月见草耐盐性的效果最为显著,摩西斗管囊霉次之,幼套近明球囊霉的效果较差。

6种代谢产物与特应性皮炎的因果关联:双向双样本孟德尔随机化研究

目的采用双向双样本孟德尔随机化(MR)分析来研究代谢产物与特应性皮炎(AD)之间的因果关系。方法从全基因组关联研究(GWAS)的汇总数据中提取与代谢产物相关的单核苷酸多态性(SNP)位点作为工具变量(IV)。使用R软件中的TwoSampleMR包对6种代谢物与AD之间的因果关联进行分析。所采用的主要方法包括逆方差加权法(IVW)、MR Egger和加权中位数法。使用Cochran’Q统计量进行异质性检验,MR Egger截距检验水平多效性,使用“留一法”进行敏感性分析。结果IVW分析结果显示,抗坏血酸(OR=0.861,95%CI:0.751~0.987)、花生四烯酸(OR=0.363,95%CI:0.193~0.683)、可的松(OR=0.447,95%CI:0.221~0.906)与AD的发生呈负相关;尿苷(OR=3.473,95%CI:1.043~11.562)、5-羟色胺(OR=1.896,95%CI:1.007~3.571)及2-羟基戊二酸(OR=2.158,95%CI:1.186~3.924)与AD的发生呈正相关,差异均具有统计学意义。结论遗传学预测的代谢产物与AD风险增加具有因果关联,但尚无显著证据支持AD与上述6种代谢产物之间的因果关系。

基于高温高湿条件下苹果加工过程中代谢产物的多样性分析

通过分析发酵对苹果品质影响的内在机制,为苹果功能成分及代谢调控机制提供科学依据,助力苹果产业纵深发展。采用非靶向代谢组学技术分析了高温高湿条件下苹果加工过程产生的各类差异代谢化合物,分别使用主成分分析方法、聚类热图、偏最小二乘判别方法、KEGG通路富集等对代谢组数据进行分析。结果表明,通过主成分分析(PCA)显示了不同发酵过程中苹果代谢组成的显著阶段性变化,代谢物质鉴定表明,存在334种代谢物,其中脂质和类脂分子所占比例最大,达到44.61%。利用聚类树图和正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)揭示了在发酵末期苹果样本的代谢物水平明显高于未发酵样本,有效地区分了不同发酵阶段的苹果样本。通过KEGG路径分析进一步指出,苹果的苯丙素生物合成和苯丙氨酸代谢途径在发酵期间非常活跃,并且在高温条件下激活了玉米素生物合成和鞘脂代谢的特定途径,这对苹果的高温适应性和风味的形成具有重要影响。

一株球毛壳霉次级代谢产物及其体外抗肿瘤活性研究

目的研究球毛壳霉次级代谢产物及其体外抗肿瘤活性。方法2021年3—12月,采用硅胶柱色谱法、凝胶柱色谱法、半制备高效液相色谱法等分离方法和技术对球毛壳霉次级代谢产物进行分离纯化,使用NMR核磁数据及质谱数据分析鉴定化合物的结构;采用MTT法评价化合物的体外抗肿瘤活性。结果从球毛壳霉次级代谢产物中分离得到7个化合物,分别鉴定为(1)cyclo-(L-Leu-L-Trp),(2)N-acetyl-L-tryptophan,(3)N-acetyltryptamine,(4)armochaetoglobin G,(5)armochaetoglobin J,(6)armochaetoglobinK,(7)chaetoglobosinU;化合物1和3为首次从球毛壳霉中分离得到;化合物4和5对选定的人肿瘤细胞具有一定的体外抗增殖活性,IC_(50):12.58~35.28µmol/L。结论球毛壳霉能够产生结构丰富的代谢产物,其中一些代谢产物有良好的抗肿瘤活性,具有潜在药用价值,其活性化合物有待进一步挖掘。

乌头碱、新乌头碱和次乌头碱代谢产物研究进展

乌头类中药(川乌、附子和草乌等)被广泛地应用于风寒湿痹、关节疼痛、心腹冷痛、寒疝作痛及麻醉止痛等。然而此类中药有大毒,其毒性成分主要为乌头碱、新乌头碱、次乌头碱,这些成分也是有效成分。为了对乌头类中药潜在的毒副作用与药效机制进行更深入的研究,通过查阅相关资料对乌头碱、新乌头碱、次乌头碱的代谢产物进行综述。

微生物代谢产物调控胃肠道发育的机制

动物胃肠道中栖息着大量微生物,这些微生物通过代谢产物参与调控宿主新陈代谢、生理免疫和发育过程等。深入了解胃肠道微生物及代谢产物的调控机制,有利于人们采用相应技术手段促进胃肠道健康发育,提高动物生产性能。文章综述了胃肠道微生物产生的不同种类的代谢产物,介绍了这些代谢产物在调控宿主发育中的作用及其机制,以期为通过营养途径调节微生物代谢产物促进动物胃肠道发育提供理论依据。

盐胁迫对杠柳幼苗生长及次生代谢产物积累的影响

【目的】探索盐胁迫对杠柳幼苗生长及次生代谢物的影响,初步了解杠柳盐耐受范围及盐胁迫对杠柳次生代谢产物的诱导作用。【方法】以培养30 d的杠柳实生苗为材料,测定不同盐浓度[0(CK)、0.2%、0.5%、1.0%、2.0%]处理后,杠柳幼苗的生物量及总甾体成分、强心苷类成分(杠柳毒苷、杠柳次苷及杠柳苷元)、4-甲氧基水杨醛含量的变化特征。【结果】杠柳幼苗在中低浓度盐胁迫下生长良好,且地上部分干鲜质量及地下部分干质量均有不同程度增加,其干湿比也均随盐胁迫程度的增加逐渐升高;植株体内的主要有效成分如总甾体、强心苷类的含量在中等盐胁迫浓度作用下呈现明显上升趋势,而4-甲氧基水杨醛含量则在高浓度盐胁迫下显著增加。【结论】杠柳具有较强的耐盐性,且一定浓度范围内的盐胁迫可显著提高杠柳幼苗根、茎中主要药效成分含量。

储藏对稻谷代谢产物的影响研究

利用气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术对查哈阳地理标志稻米保护区的稻谷样本以及储藏1年后的稻谷样本进行代谢组学研究,探讨储藏对稻谷代谢产物的影响。本实验采用主成分分析和正交偏最小二乘法-判别分析的多元统计分析以及层次聚类分析等方法对数据进行分析。结果显示,2021年和储藏样本分别定性到147、148个代谢产物,在数量上相差不大,但种类上存在差异。共筛选出39个差异代谢产物,层次聚类分析发现储藏前后稻谷代谢物的含量呈现反向变化趋势。代谢通路分析共筛选出8条与代谢物差异相关性最高的通路,可作为研究储藏对稻谷代谢通路影响中的参考物质。

浙贝母提取液在大鼠尿液、粪便中的原型成分及代谢产物分析

目的 分析浙贝母提取液在大鼠尿液、粪便中的原型成分及代谢产物。方法 UPLC-Q-TOF-MS分析采用Waters ACQUITY UPLC BEH C_(18)色谱柱(100 mm×2.1 mm, 1.7μm);流动相0.1%甲酸-乙腈,梯度洗脱;体积流量0.4 mL/min;柱温30℃;电喷雾离子源;正负离子扫描。结果 在大鼠尿液中共检测出化学成分28种,其中原型成分19种,代谢产物9种;在大鼠粪便中共检测出化学成分53种,其中原型成分37种,代谢产物16种,去除重复后,共检测出化学成分66种,其中原型成分45种,代谢产物21种;粪便、尿液中共有原型成分24种,粪便中独有成分15种,尿液中独有成分6种;粪便、尿液中共有代谢成分6种,粪便中独有成分11种,尿液中独有成分4种。浙贝母主要活性成分贝母素甲、贝母素乙代谢途径包括Ι相代谢(羟基化、氧化脱氢、还原加氢)、Ⅱ相代谢(硫酸化)。结论 该方法快速准确,简单可行,可用于解析浙贝母体内过程,阐明其药效物质基础。

微生物次级代谢产物多样性发掘方法

微生物次级代谢产物是微生物在生长过程中产生的非必需性代谢产物,其往往具有独特的生物活性。随着对微生物次级代谢产物多样性研究的不断深入开展,研究者逐渐发现在实验室的常规培养条件下微生物的代谢潜能不能完全被激发,从中可获得的天然产物结构类型远远少于其代谢潜能所决定的数量。近年来,随着基因组技术、分子生物学技术特别是合成生物学相关技术的发展,研究人员开发了如OSMAC、表观遗传、异源表达等多种方法,从多个角度多层次地发掘次级代谢产物多样性。这些方法有效激活潜在的生物合成基因簇、提高了微生物次级代谢产物多样性,加之与高通量筛选方法联合应用,能够显著改善了微生物活性天然产物的发现效率。本文综述了微生物次级代谢潜能的激活以及代谢产物高效筛选的方法和技术,为提高微生物次级代谢产物多样性发掘,加快先导化合物的发现提供参考。

欧盟微生物农药登记中次生代谢产物的风险评估

微生物次生代谢产物在农业和畜牧业以及医药领域都有重要的应用潜力。简单综述了微生物次生代谢产物在作物保护中的作用以及欧盟在微生物农药登记管理中针对受关切代谢产物的风险评价框架。不同微生物包括真菌、细菌和放线菌等所产生的次生代谢产物在植物保护中可能被作为杀虫剂、杀菌剂、杀线虫剂等。欧盟微生物农药登记特别重视微生物次生代谢产物的安全性,需要确定所涉及的次生代谢产物是否属于受关切的次生代谢产物。次生代谢产物评价的内容包括毒性和抗微生物药物活性。风险评估过程设计4个阶段共21个步骤。被确定的受关切的次生代谢产物则需要进一步的定量风险评估。

植物乳杆菌cqf-43及其代谢产物对断奶仔猪生长性能、抗氧化和免疫功能的影响

试验旨在研究植物乳杆菌cqf-43及其代谢产物对断奶仔猪生长性能、腹泻、抗氧化性能和免疫力的影响。选取120头28日龄、体重(8.20±0.81)kg的断奶仔猪(杜×长×大),随机分为4组,每组6个重复,每个重复5头猪。对照组饲喂玉米-豆粕型基础日粮,菌液组、菌体组、代谢产物组分别在基础日粮中添加1%植物乳杆菌cqf-43菌液、1%植物乳杆菌cqf-43菌体、1%植物乳杆菌cqf-43代谢产物(发酵上清)。试验期42 d。结果表明:与对照组相比,菌体组可提高断奶仔猪的末重和日增重(P<0.05),菌液组、菌体组和代谢产物组耗料增重比、腹泻指数和腹泻率均降低(P<0.01);与对照组相比,菌液组血清超氧化物歧化酶活性提高(P<0.05),菌体组和代谢产物组血清谷胱甘肽过氧化物酶活性提高(P<0.01);菌液组和代谢产物组血清白介素-2(IL-2)含量高于对照组和菌体组(P<0.01),菌液组血清肿瘤坏死因子α(TNF-α)含量高于对照组和菌体组(P<0.01);菌液组粪便中乙酸和丁酸含量均提高(P<0.05)。由此可见,日粮中添加植物乳杆菌cqf-43的菌液、菌体及其代谢产物可提高断奶仔猪的生长性能和抗氧化性能,调控机体免疫活性,提高粪便中乙酸和丁酸含量。

脱落酸及其调控植物次生代谢产物生物合成的研究进展

次生代谢产物是植物长期进化过程中为了适应生态环境产生的天然有机化合物,近年来,随着生物技术的发展,植物次生代谢产物经济以及药用价值愈发引起广泛关注。但一些次生代谢产物因为其复杂的结构和合成路径以及在植物中极低的含量,使其不能低成本大量生产。脱落酸(ABA)作为调控植物生长发育过程中的重要植物激素之一,可以依靠自身的合成与分解、信号传导、激素互作等作用来调控次生代谢产物的合成。文章综述了ABA在生物合成与分解代谢以及信号转导等方面的新进展,归纳了ABA对不同类型次生代谢产物的调控作用,为合理利用植物激素提高植物次生代谢产物的产量提供依据。

肠道菌群代谢产物与血管内皮功能的研究进展

血管内皮功能对维持心血管系统稳态至关重要,其功能障碍是心血管疾病的重要原因。近年来,许多研究表明肠道菌群参与了血管内皮功能的改变,可能通过直接影响肠道菌群或间接影响肠道菌群代谢产物,如短链脂肪酸、次级胆汁酸、吲哚-3-甲醛、三甲胺-N-氧化物、苯乙酰谷氨酰胺、脂多糖、尿毒症毒素等对血管内皮功能产生影响。现综述近年来发现的肠道菌群代谢产物,为探索肠道菌群对血管内皮功能的影响提供理论基础和新思路。

止得咳颗粒在大鼠体内的代谢产物研究

目的分析止得咳颗粒在大鼠体内的代谢产物并推测其代谢途径。方法将雄性SD大鼠随机分为空白组、给药组(止得咳颗粒,9.45 g/kg),每组灌胃超纯水或相应药液,每天2次,每次灌胃间隔6~8 h,连续3 d。收集各组大鼠血清、粪便、尿液样品,利用超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱(UPLC-Q-Exactive-MS)技术鉴定大鼠灌胃止得咳颗粒后上述生物样品中的代谢产物,并推测其代谢途径。结果大鼠灌胃止得咳颗粒后,在其血清、尿液、粪便样品中共鉴定出16个原型成分(如野鸢尾黄素、黄芩素、绿原酸等)和11个代谢产物(如山柰酚或木犀草素水合产物、绿原酸甲基化产物、黄芩苷羟基化产物)。其中,血清样品中鉴定出8个原型成分和4个代谢产物;尿液样品中鉴定出10个原型成分和7个代谢产物;粪便样品中鉴定出8个原型成分和5个代谢产物。结论止得咳颗粒在大鼠体内的代谢成分主要包括黄芩苷、野鸢尾黄素、绿原酸,主要涉及甲基化、羟基化、葡萄糖醛酸化等代谢途径。