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大豆异黄酮(soy isoflavones)是大豆在其生长过程中形成的一类次生代谢产物,主要以结合型糖苷存在,以游离型苷元存在的大豆异黄酮只有3种,即黄豆苷原(Daidzein)、染料木素(Genistein)和黄豆黄素(Glycitein)。研究表明,被摄入机体的大豆异黄酮可被胃肠道微生物菌群降解为二氢黄豆苷原、四氢黄豆苷原、二氢染料木素、去氧甲基安哥拉紫檀素、雌马酚、4-乙基苯酚等不同代谢产物。
本实验从公鸡新鲜粪样中分离得到一株对大豆异黄酮染料木素具有转化能力的革兰氏阳性严格厌氧细菌菌株,我们将其命名为AUH-JLC159,经16S rDNA序列比对,发现该菌株AUH-JLC159与Slackia piriformis和Slackia faecicanis的相似性最高,相似性为92%,因而,将AUH-JLC159初步鉴定为斯奈克氏菌属的一个新分类单元,即菌株Slackia sp.strain AUH-JLC159。
经紫外吸收光谱、质谱、核磁共振氢谱和碳谱等分析结果,将菌株AUH-JLC159转化染料木素后生成的产物鉴定为5-羟基-雌马酚。由于代谢产物5-羟基-雌马酚的第三个碳原子为手性碳原子,故进一步对产物5-羟基-雌马酚的手征特性进行了研究。结果发现,产物5-羟基-雌马酚为单一对映异构体,即该转化菌株转化染料木素后生成的5-羟基-雌马酚的对映体过量率为100%;经旋光性测定,发现该代谢产物为左旋,旋光度为-6.1°。菌株AUH-JLC159对底物染料木素最佳转化时间为2~3天,最大浓度为0.4 mmol/L。此外,首次对产物5-羟基-雌马酚进行了体外清除超氧阴离子和二苯代苦味酰基自由基(DPPH)能力测定,发现产物5-羟基-雌马酚对这两种自由基的清除能力均显著或极显著高于黄豆苷原、染料木素以及雌马酚。通过本研究解决了5-羟基-雌马酚的微生物生物合成及资源匮乏问题,对5-羟基-雌马酚的生理和药理活性以及新药研发具有极大的推动作用。