大豆異黃酮還原菌株耐氧突變株的耐氧機(jī)制與有氧轉(zhuǎn)化調(diào)控.pdf

1、大豆異黃酮是大豆在其生長(zhǎng)過(guò)程中形成的次生代謝產(chǎn)物,主要由染料木素(genistein)、黃豆苷原(daidzein)和黃豆黃素(glycitein)組成,它被機(jī)體吸收后能與雌激素受體結(jié)合發(fā)揮類雌激素效應(yīng),故稱之為植物雌激素。大豆異黃酮具有防治癌癥、降低血脂、抗氧化、預(yù)防骨質(zhì)疏松、改善婦女更年期綜合癥等多種生理功能。大豆異黃酮黃豆苷原被動(dòng)物攝入體內(nèi)后,在胃腸道微生物菌群作用下可被轉(zhuǎn)化為二氫黃豆苷原(DHD)、雌馬酚(Equol)和去氧甲基

2、安哥拉紫檀素(O-Dma)等具有更高更廣的生物學(xué)活性的代謝產(chǎn)物。
　　 細(xì)菌菌株Niu-O16(AY263505)是從牛瘤胃胃液中分離的、能將黃豆苷原和染料木素分別還原DHD和二氫染料木素(DHG)的革蘭氏陽(yáng)性嚴(yán)格厭氧細(xì)菌菌株。嚴(yán)格厭氧細(xì)菌對(duì)環(huán)境中的氧氣極其敏感,不利于科學(xué)研究和大規(guī)模生產(chǎn)。本研究通過(guò)逐漸升高培養(yǎng)基中氧化還原電位對(duì)牛瘤胃分離菌株進(jìn)行耐氧馴化,得到耐氧突變株Aeroto-Niu-O16。該耐氧突變株在有空氣氧條件下

3、既能生長(zhǎng)又具轉(zhuǎn)化功能。這是目前國(guó)內(nèi)外首次報(bào)道的具有耐氧能力的大豆異黃酮轉(zhuǎn)化菌株。
　　 耐氧突變株Aeroto-Niu—O16與出發(fā)菌株Niu-O16在很多方面存在不同,包括細(xì)胞形態(tài)(從桿狀變?yōu)榻豢椩谝黄鸬拈L(zhǎng)絲)、分裂方式(從二裂變?yōu)椴粚?duì)稱多裂)、生理生化特性(吲哚試驗(yàn)從陰性變?yōu)殛?yáng)性；淀粉水解酶活性從陽(yáng)性變?yōu)殛幮?以及16SrRNA基因(G398A和G438A)點(diǎn)突變。耐氧突變株Aeroto-Niu-O16之所以在有空氣氧條件下

4、既能生長(zhǎng)又能將黃豆苷原和染料木素分別還原為DHD和DHG,其因?yàn)橹豢赡芘c在耐氧突變株菌體外圍形成一層“保護(hù)膜”有關(guān),這種新形成的“保護(hù)膜”可以阻止氧氣進(jìn)入細(xì)胞,有助于菌株在氧條件下生長(zhǎng)與轉(zhuǎn)化。通過(guò)轉(zhuǎn)化動(dòng)態(tài)研究發(fā)現(xiàn),耐氧突變菌株Aeroto-Niu-O16明顯縮短了轉(zhuǎn)化時(shí)間(從40小時(shí)變?yōu)?4小時(shí)),但轉(zhuǎn)化率下降25％。菌株Aeroto-Niu-O16在有空氣氧條件下對(duì)黃豆苷原和染料木素的平均轉(zhuǎn)化率分別為60.3％和74.1％,最大轉(zhuǎn)化