肠道微生物研究方向精选(九篇)

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第1篇：肠道微生物研究方向范文

关键词：膨化大豆；反刍动物；吸收利用

中图分类号：S565.1 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2012）-07-0141-2

膨化大豆是一种具有极高营养性价值的常用蛋白饲料，它是将整个大豆经过膨化加工处理并具有高蛋白、高能量和高消化率等特点。因此，对膨化大豆的研究与应用也在日益普及。

1 膨化大豆的加工工艺与营养价值

膨化加工是一种短时间高温高压的加工工艺，膨化分为干法膨化和湿法膨化。在膨化参数设定好的情况下，用于实际生产加工过程，工艺简单，容易操作控制[1]。膨化技术保留了大豆本身的营养成分，除去大豆中的部分抗营养因子，使淀粉糊化，脂肪外露，具有浓郁的油香，能够更好地让营养成分与消化酶接触，提高消化率。膨化大豆中氨基酸比例较均衡，且高温高压杀死病菌，同时也提高了大豆的适口性与卫生水平等[2-3]。

2 膨化大豆在反刍动物饲养中的应用

2.1 膨化大豆对犊牛小肠消化的影响

Sissons等人（1982）研究报道，犊牛对大豆中的抗营养因子，尤其是抗原蛋白异常敏感，常常会引起消化道的超敏反应，导致生产性能下降（Sissons等，1982；Seegraber等，1986；Drackley等，2006）。主要包括肠黏膜绒毛萎缩，隐窝增生等[4]。孙泽威等(2005) 也通过试验表明大豆抗原蛋白会引起犊牛肠道组织结构变化, 从而降低肠道吸收能力, 导致犊牛腹泻、消化率降低及小肠排空加速等[5]。膨化技术可使大豆及其过瘤胃部分的胰蛋白酶抑制剂的活性降低，使大豆蛋白在小肠中的消化率有增加趋势（Mercher,1996；Cozzi,1992）[6]。同时，膨化技术对大豆中多种抗营养因子具有消除作用，使蛋白质变性，纤维结构改变，提高了大豆的营养价值与饲料利用率等。Dalibard等人（1994）的研究证实，对大豆进行膨化处理后，其蛋白质与氨基酸的利用率显著高于生大豆蛋白质与氨基酸的利用率[2]。

2.2 膨化大豆对奶牛乳中不饱和脂肪酸含量的影响

Dhiman等人（1999）研究报道，奶牛的饲粮中添加膨化大豆可引起乳脂中大部分中链脂肪酸的含量降低，长链脂肪酸含量增加，从而抑制了乳脂中短链脂肪酸的从头合成。Palmquist等人（1993）也表明瘤胃发酵产生的乙酸和3-羟基丁酸是牛乳腺上皮细胞从头合成脂肪酸的主要原料[7]，粮中的膨化大豆可改变瘤胃微生物的发酵，减少乙酸的生成，抑制了短链脂肪酸的合成。膨化大豆中的脂肪酸与乳细胞中从头合成的短链脂肪酸在脂化过程中相互竞争，使产脂酶发生负反馈作用，抑制了脂肪酸的从头合成，从而降低了短链脂肪酸在乳脂中的含量[8]。Harfoot等人研究认为，在特定的条件下, 尤其是在亚油酸浓度高时, 抑制11-十八烯酸经生物加氢变成硬脂酸的过程，从而造成11-十八烯酸的积累，因而说明饲料中补充膨化大豆对肝脏脂肪酸组成有影响，但差异不显著( P> 0. 05)[9]。

2.3 膨化大豆对CLA含量的影响

共轭亚油酸（Conjugated Linoleic Acids，简称CLA）是反刍动物瘤胃微生物氢化多不饱和脂肪酸（Polyunsaturated Fatty Acids，简称PUFAs）过程中的重要中间产物。研究表明, CLA可由反刍动物瘤胃厌氧的溶纤维丁酸弧菌等无毒性的微生物中的亚油酸异构酶转化而合成（Kepler等，1967；Toshio等，1998）[10]。其具有抗癌、降低胆固醇含量、抑制脂肪沉积等多种生物学功能[11]。膨化大豆可降低瘤胃微生物的加氢作用，导致PUFAs的含量增加，由于PUFAs影响瘤胃发酵，降低了乙酸和丙酸之比，所以饲粮中添加膨化大豆可降低乳脂中从头合成的脂肪酸的含量（高肖军，2004和Brokaw，2001）。添加膨化大豆, 无论在合成CLA前体物质还是提高CLA含量方面都起到了积极的作用。

2.4 膨化大豆对高产奶牛尿素氮含量的影响

牛奶中的尿素氮( MUN) 含量是衡量奶牛蛋白质代谢效率、氮利用率等问题的重要指标。瘤胃微生物对饲料降解氮转化为微生物的效率，是提高反刍动物蛋白质利用效率的一个十分重要的因素[12]。实验表明，在奶牛的饲粮中添加膨化大豆与奶牛MUN值之间呈正弦曲线关系。而血中尿素氮(BUN)值与膨化大豆的添加量成线性关系。Sato等(1996) 研究认为MUN/BUN 值不能超过85%,否则将影响奶牛配种, 所以饲粮中添加膨化大豆应注意量的控制，否则会影响奶牛的繁殖性能[13]。

2.5 膨化大豆对反刍动物瘤胃降解及动态参数的影响

膨化大豆能够降低其蛋白质在瘤胃中的降解率, 主要是膨化大豆能够极显著提高蛋白质的过瘤胃蛋白比例，但不影响过瘤胃蛋白质在小肠中的消化吸收，从而提高反刍动物对蛋白质的利用率。瘤胃干物质降解参数显示，在瘤胃外流速度相同的情况下，膨化处理能使瘤胃微生物对干物质的降解率降低，使更多的营养物质进入到真胃和小肠中消化，从而使干物质的利用效率提高。膨化大豆中的干物质与蛋白质的快速降解部分显著下降，而慢速降解部分则显著上升，进一步说明膨化能够显著降低大豆蛋白质的瘤胃降解率，进而提高蛋白质的过瘤胃比例[14]。

综上所述，虽然膨化大豆在饲粮中应用广泛，但大豆膨化过程中其抗原蛋白去除程度、对氨基酸及其他养分的影响等，仍需更深一步的研究与了解。

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第2篇：肠道微生物研究方向范文

[关键词]黄酮；肠道细菌；生物转化；反应类型；影响因素

黄酮类化合物是指基本母核为2-苯基色原酮的一系列化合物，广泛存在于植物界中，其中包括人们日常食用的水果、蔬菜和谷物，是重要的天然产物之一。黄酮类化合物在体内和体外都具有多种生物活性[1]，除了有抗菌、抗炎、抗肿瘤、抗氧化作用以外，在治疗心血管疾病方面也有显著疗效[2]；它们对不同的荷尔蒙还有一定的调节作用，如雌激素和雄激素[3-4]。黄酮类化合物对人类健康的影响不言而喻。肠道细菌在人体免疫、营养和代谢等方面起着至关重要的作用。肠道菌群在其生长代谢过程中会产生多种酶，黄酮类化合物在酶的作用下降解，可以发生水解，多次还原，去酮基，去羟基等反应，转化成相应的酚酸，从而影响黄酮类化合物在人体的生物利用度。某些反应具有显著的底物、立体和位置选择性。

近年来结合体外和体内实验来研究肠道细菌对黄酮类化合物的生物转化，体外实验常用粪便温孵法和离体消化道内容物温孵法；体内实验通过口服与非口服给药的比较、普通动物和无菌或伪无菌动物的代谢产物比较来研究黄酮类化合物的生物转化[5]。目前的研究方向还主要集中在肠道细菌生物转化的酶学研究，分离纯化各步反应的酶并找到催化酶的基因编码，用HPLC-MS，GC-MS，NMR等现代分析技术检测代谢产物并研究其药理作用，为揭示黄酮类化合物在体内的代谢过程和发挥药效的机制提供依据，从而阐明中药的药效物质基础。随着分子生物学技术的发展，不可培养微生物的相关研究越来越受到重视。人体肠道元基因组（metagenome）技术能实现肠道中不可培养微生物的功能基因及酶的筛选，还能为肠道菌群在黄酮类化合物转化中的协同作用研究提供新的思路。肠道细菌生物转化研究可以弥补化学合成的不足，在黄酮类药物合成和结构修饰、新药开发和药物剂型选择方面都能发挥重要的作用，从而促进黄酮类化合物的开发和利用。

1肠道细菌

人类与微生物是共生的，这些微生物大部分寄生在人的肠道中，通称为肠道菌群。在人体肠道中的微生物有1×1012个细胞，是人体细胞数量的10倍[6]。人体除受自身基因的调控外，还受到大量的共生细菌的影响，在学术界常被称作“人体肠道元基因组”。由欧盟资助的“人体肠道元基因组计划”首次构建了人体肠道元基因组参考基因集。Qin等[7]收集了124个来自于欧洲人肠道菌群的粪便样本，采用高通量的测序技术和高效能的信息分析平台，从中获得330万个非冗余的元基因组的参考基因，约是人自身基因的150倍，因此肠道系统可被视作人类的“第二基因组”。从这个基因集可以估计人肠道中存在约1 000到1 150种细菌，每个个体内至少含有160种优势菌种并为绝大部分个体所共有。由此可见肠道细菌对人体健康的作用和影响是不可忽视的。研究表明，肠道细菌与某些慢性病有关，会造成肥胖、免疫疾病和心血管疾病或者使这些疾病恶化[8]。人体胃肠道正常菌群由专性厌氧菌、兼性厌氧菌和好氧菌组成，专性厌氧菌达97%～99%以上[9]，其中厌氧菌对黄酮类化合物转化起决定作用[10]。

对于肠道菌群的组成，个体之间存在较大的差异。饮食是影响肠道菌群组成最重要的因素，不同的饮食结构可以形成不同的菌群结构[11]。最新研究发现，人类有3种不同肠道菌群类型，每个人都属于3种类型中的一种。肠道菌群类型与身体质量指数、年龄、性别无关，但是老年人的肠道有更多分解碳水化合物的微生物基因[12]。与青年人和成年人相比，老年人间的肠道菌群显示出更大的个体差异。肠道菌群的组成除了与老年人的饮食有关以外，还与健康密切相关，接受长期护理的老年人的菌群多样性显著低于健康老年人的菌群。失去肠道微生物的多样性增加了老年人的脆弱性[13]。

2参与黄酮类化合物代谢的肠道细菌研究现状

黄酮类化合物在体内的代谢与肠道细菌密不可分。在大多数情况下，微生物通过群落而非单一个体来发挥重要功能。微生物相互作用、共同协作，一起完成复杂的代谢功能。但目前的研究还主要集中在参与黄酮类化合物代谢的单一细菌的研究，或者通过几种肠道细菌的混合培养来研究它们对黄酮类化合物代谢的影响，肠道菌群如何发挥协同作用尚不明确。

为了明确对黄酮类化合物有转化作用的肠道细菌，通常是从粪便中分离出某种肠道细菌，对其携带的基因进行测序并通过与菌群的代表性菌株的参考基因组序列进行对比，从而快速而准确地鉴定其菌种，推测其可能的功能。杨秀伟等[14]提出建立中药化学成分肠内细菌生物转化体外模型，模拟人肠内厌氧条件和菌丛组成，大量培养人肠内厌氧性细菌，研究其对中药化学成分的生物转化。根据转化产物与原形药物的结构特点，结合酶催化反应推断转化机制。但是有很多肠道细菌是不能分离培养的，其代谢功能尚不明确。随着元基因组技术用于不可培养微生物研究的深入，通过构建人体肠道不可培养细菌的元基因组文库，并对文库进行序列和功能筛选，能够获得表达特定酶活性的克隆[15]，这为发现新的黄酮类化合物生物转化相关菌和酶奠定了基础。另外，人体肠道元基因组技术不仅能了解肠道中不可培养微生物的多样性，还能获得微生物的遗传、代谢和生理等方面的信息，这将有助于揭示肠道菌群是如何在黄酮类化合物的转化中发挥协同作用的。

黄酮降解菌研究较为系统的是Eubacterium ramulus[16]和Clostridium orbiscindens[17]。它们都可以代谢槲皮素和芹菜素，并且有相同的代谢途径。但只有E. ramulus可以代谢大豆苷元和染料木素。C. orbiscindens在根皮素浓度小于0.3 mmol·L-1时把根皮素转化成对羟基苯丙酸，高浓度的根皮素转化比较慢。这可能源于高浓度的根皮素会抑制C. orbiscindens的生长，根皮素水解酶的活性比较低，C. orbiscindens不能及时降解根皮素。但E. ramulus不会被高浓度的根皮素抑制。与黄酮类化合物转化相关的肠道细菌见表1。

3主要反应类型

一般情况下 ，一种黄酮类化合物通常能进行多种类型的肠道细菌转化反应。在肠道细菌的作用下，黄酮苷首先在肠道内水解生成苷元，然后 C 环还原加氢，其次 C 环中的O-C2键开环裂解，生成酚酮类，进而生成酚酸。因此，水解和还原反应是黄酮类化合物在肠道代谢的主要反应。另外，异黄酮还原产物还会发生去酮反应，儿茶素类会发生去羟基反应。

3.1水解反应 黄酮类化合物在植物体内除少数游离外，大多与糖结合成苷。黄酮苷通过人体肠道微生物群产生的α-鼠李糖苷酶，β-葡萄糖苷酶或β-葡萄糖醛酸苷酶转化成苷元继而代谢成酚酸。如芦丁，橙皮苷，柚皮苷被α-鼠李糖苷酶和β-葡萄糖苷酶转化为苷元。黄芩苷、葛根素和大豆苷分别被细菌所产生的β-葡萄糖醛酸苷酶，C-糖苷酶和β-糖苷酶转化成苷元[20]。有文献报道人肠道细菌PUE可将葛根素还原转化成大豆苷元和葡萄糖[21]。但Nakamura等[22]第一次报告了C-葡萄糖苷键的断裂方式是水解。利用人肠道细菌PUE的无细胞提取物把[6″，6″-D2]葛根素转化成大豆苷元和[6″，6″-D2]葡萄糖，糖的C1是羟化而不是加氢还原，证明C-葡萄糖苷键的断裂方式是水解而不是还原。PUE有很高的底物选择性，不能水解芦荟苷、芦荟苦素、芒果苷等。但在离体条件下芒果苷可被人肠道菌群代谢为苷元[23]。

3.2还原反应 人体胃肠道正常菌群绝大多数由专性厌氧菌组成[9]，菌丛的厌氧环境使还原反应得以顺利进行，黄酮苷元的C2和C3之间的双键被加氢还原。Hur等[24]从人粪样中分离出的Clostridium sp. HGH6可将大豆苷和染料木苷水解成苷元，苷元在厌氧条件下还可以进一步还原成双氢大豆苷元和双氢染料木素。但是HGH6不能还原芹菜素中类似的双键。

还原反应还可以发生在O和C2之间，从而导致C环的开环。芹菜素在E. ramulus[16]的作用下，C2和C3之间的双键被加氢还原成柑橘素，然后O和C2之间还原开裂形成根皮素，最终产物为对羟基苯丙酸和间苯三酚，见图1。间苯三酚可以进一步降解为乙酸和丁酸。Blau等[25-26]监测涉及到的酶催化反应，提取分离出间苯三酚还原酶，并利用荧光活性筛选实验，克隆出了根皮素水解酶的编码基因。黄酮醇和二氢黄酮醇的代谢还会涉及到分子异构化，异构化反应是槲皮素C环裂解的关键。槲皮素在E. ramulus作用下先还原生成花旗松素，继而被酶催化或自然异构化成高朦胧木素。两者的紫外图谱和分子离子峰在m/z 305 [M+H]+一致，但是在高效液相的保留时间上有明显的差异[16]。高朦胧木素有苯甲基基团，五元环水解开环得到间苯三酚和3，4-二羟基苯乙酸，见图1。

3.3去酮基反应 异黄酮苷元在肠道细菌作用下会发生去酮基反应。去酮基反应是大豆异黄酮转化为S-雌马酚的关键反应，见图2。Slackia sp. NATTS能把大豆苷元转化为S-雌马酚且比以前报道的菌株有更强的转化能力[27]。大豆苷元先是双键被还原形成双氢大豆黄酮苷元（dihydrodaidzein， DHD），然后发生去酮基反应转化为S-雌马酚。orf-1， orf-2和orf-3这3个基因编码了参与反应的酶，orf-3编码的酶把大豆苷元转化为DHD，orf-2编码的酶把DHD转化为四氢大豆苷元（tetrahydrodaidzein， THD），orf-1编码的酶把THD转化为S-雌马酚[28]。因此，Slackia sp. NATTS参与的去酮基反应涉及2个过程，即DHD还原成THD，继而转化为S-雌马酚。

3.4脱羟基反应 Eggerthella lenta rK3和Flavonifractor plautii aK2会影响儿茶素的生物利用度，说明儿茶素类也可以被肠道细菌转化[29]。脱羟基反应在儿茶素类肠道细菌生物转化中比较常见。儿茶素类的脱羟基反应具有很高的位置选择性，只能选择性地脱掉B环对位的羟基。（+）-儿茶素的C环在体外可以被Eggerthella sp. CAT-1[30]还原开裂生成①，继而B环脱对位羟基生成②，见图3。儿茶素类C环的还原裂解要求B环有一个对羟基结构[31]。另外，Eggerthella sp. CAT-1裂解C环又是使B环脱对位羟基的前提。

4影响因素

4.1肠道细菌 黄酮在人体的转化与人肠道微生物系统有密切的关系。从人粪样中分离出的Clostridium sp. HGH6[24]和Clostridium sp.TM40[32]可以还原大豆苷元转化成DHD，但不能进一步还原成S-雌马酚。大豆苷元和DHD还可以被Clostridium sp. HGH136还原成O-去甲安哥拉紫檀素（O-DMA）[33]。Wang[34]等从人样粪分离出Eggerthella sp. Julong 732可以将DHD转化为S-雌马酚，但不能将大豆苷元直接转化为S-雌马酚，也不能将THD转化为S-雌马酚，见图4。另外，在厌氧条件下将从人粪样中分离的细菌PUE和DZE混合培养转化葛根素，发现PUE先把葛根素水解为大豆苷元，再由DZE降解大豆苷元还原为S-雌马酚[21]。这说明在黄酮类化合物的代谢途径中，多种肠道细菌以特定的顺序发挥功能，不同的细菌产生不同的酶，催化不同的反应。

有些情况下不同肠道细菌可以平行转化同一个反应。Veillonella sp. 32和Bacteroides sp. 42可以在相比Bacteroides sp. 45和Bacillus sp. 52较短的时间内把槲皮素-3-O-葡萄糖苷完全转化成白矢车菊素。这说明Veillonella sp. 32和Bacteroides sp. 42产生的酶活性比Bacteroides sp. 45和Bacillus sp. 52活性强[35]。不同的肠道细菌产生的不同的酶，酶的活性也不一样。因此，生物转化产物的量不同，转化速率也不一样。

肠道细菌浓度对生物转化也有一定的影响。Knaup等[36]用回肠造口术流体体外实验来研究肠道细菌对槲皮素-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷的代谢，其线性水解率从75～2 500 μL对应回肠造口术流体中菌群为lg0.68～lg21.9菌落形成单位（colony-forming units， CFU）。

肠道菌群的个体差异也会影响黄酮的代谢。如不同人体的肠道微生物代谢异黄酮的能力不同，这是由于每个人大豆异黄酮降解菌的组成有很大差异，仅有1/3～1/2的调查者能将大豆苷元降解为S-雌马酚[37]，80%～90%的调查者能将其转化为O-DMA[38]。

4.2底物的结构 由于酶的催化作用必须发生在酶和底物的结构相互契合的基础上，因此肠道细菌生物转化反应要求底物具有一定的结构特征[39]。这方面的研究可以揭示肠道细菌对不同黄酮、不同取代基、不同作用位点的代谢机制和规律。

肠道细菌水解黄酮糖苷键的能力取决于苷元结构、糖基、糖苷键类型。Hein等[40]用猪盲肠体外模型研究黄酮苷在肠道细菌作用下的转化，用荧光素原位杂交法（fluorescence in situ hybridization， FISH）分析猪盲肠菌群特点，并用HPLC-DAD监测降解率，发现双糖苷和三糖苷的降解速率要比单糖苷慢很多；糖苷键的类型也在很大程度上影响降解率，肠道细菌对C-黄酮苷的代谢率比O-黄酮苷的代谢率低，如葛根素在体内比较稳定。

苷元上取代基的不同也影响肠道细菌对黄酮的代谢。如Lin等[41]研究了在人、兔子和老鼠的粪便菌群作用下13种黄酮苷元的代谢，发现含有甲氧基的汉黄芩素和香叶木素比不含甲氧基的黄酮类化合物降解慢。另外，取代基位置的不同也会影响肠道细菌对黄酮的代谢。比如，在人类肠道细菌的作用下，同时存在5-，7-，4′-OH的染料木素、芹菜素、木犀草素比不含5-OH的大豆苷元降解更快[42]。

4.3立体构型 具有立体异构特异性的酶对底物分子立体构型有严格要求。自然型儿茶素类是C2和C3的非对映异构体，所以在肠道细菌生物转化过程中，立体选择性是必须要考虑的。Eggerthella sp. CAT-1[30]和Eggerthella sp. SDG-2[43]都可以裂解（3R）和（3S）-黄烷-3-醇的C环，Eggerthella sp. CAT-1可以使（3R）和（3S）-黄烷-3-醇的B环继续脱对位羟基，但Eggerthella sp. SDG-2不能使（3S）-黄烷-3-醇的B环脱对位羟基。另外，酶具有高度专一性，只能催化特定反应或只能产生特定的构型。雌马酚为手性分子，目前在体内发现大豆异黄酮的代谢产物均为S-雌马酚[44]。

4.4底物浓度 在生化反应中，若酶的浓度一定，底物起始浓度较低时，酶促反应速度与底物浓度成正比。Kutscher等[29]用Eggerthella lenta rK3降解不同浓度的儿茶素，发现高浓度的儿茶素能加速C环的裂解而不会影响E. lenta rK3的生长。因此，在用肠道代谢菌用于黄酮类化合物工业生产时，为了提高转化效率，加入的底物需要有一个合适的浓度，研究一系列不同的底物浓度条件下的转化效率可以找到最佳浓度。

5黄酮生物转化的意义

5.1增强活性 某些黄酮类化合物经肠道细菌生物转化后，代谢产物的生物活性增加。大多数苷因亲脂性低而不易转运到靶部位，造成消化道对苷类成分吸收较差、较慢[45]。在肠道细菌的作用下，大豆异黄酮糖苷的代谢产物S-雌马酚是一种非甾体类雌激素，对α和β雌激素受体都具有亲和力，在抗氧化活性方面优于其他所有异黄酮类化合物[3]。雌马酚比大豆异黄酮对人体血小板中血栓素受体更有亲和力，因此临床上可以用于调节血小板功能和预防血栓[46]。黄芩汤由黄芩、芍药、甘草、大枣4味中药组成，用于治疗泄泻、痢疾，以及伴有消化道症状的发热、感冒等。左风等[47]通过比较黄芩汤及其肠道菌群的代谢产物对D-半乳糖胺诱导的肝损伤的保护作用，证实黄芩汤经肠道菌群代谢后的产物是体内产生保肝降酶作用的物质基础。

5.2改善水溶性和生物利用度 某些黄酮类化合物在体内外药效差异比较大，其中一个重要的原因是溶解度低或体内吸收不好，从而导致生物利用度差。肠道细菌对黄酮类化合物的代谢作用可以改善其水溶性和生物利用度。芦丁是一种来源很广的黄酮类化合物，具有维生素P样作用，可以防治毛细血管发脆而引发的出血症，临床上用于高血压的辅助治疗；还具有抗毛细血管脆性和异常透过性的功能[48]。但是芦丁的水溶性和脂溶性都很差，口服后生物利用度低，限制了其在临床上的应用。芦丁可以被肠道细菌先水解成槲皮素，进而转化为3，4-二羟基苯乙酸，最后吸收进入血液循环系统，其抗血小板活性大于芦丁和槲皮素[20]。这表明在制备以芦丁为主要有效成分的制剂时，除了可以考虑其剂型外，还可以考虑适当的增加芦丁在肠道的停留时间，以增强肠道菌群对芦丁的代谢作用，从而增强芦丁的疗效。

5.3生物转化应用 生物转化具有高度专一性、效率高、副产物少和环境友好等优点。生物转化在黄酮类药物结构修饰、新药开发和药物剂型选择上都具有非常重要的作用。利用作为生物催化剂的肠道细菌将加入到生物反应系统中的黄酮类化合物进行特异性的分子结构修饰以获得高效、低毒、高生物利用度和吸收性良好的化合物，也可以用来生产具有重要应用价值的黄酮类化合物，是黄酮类化合物生产追求的最佳手段之一。与此同时加强黄酮类化合物生物转化产物的构效关系研究，筛选出一批有重要应用价值的生物转化反应类型，可使黄酮类化合物生物转化更具针对性和高效性。将现代生命科学技术如生物催化剂的定向改造、高通量筛选、组合生物转化、非水相生物转化引入黄酮类化合物生物转化研究中，必将推进黄酮类化合物的开发与应用。另外，黄酮类化合物在肠内的生物转化研究还有利于剂型的改进，有利于考察药物胃肠道吸收代谢特性，对控制药物释放部位，延长药物在吸收部位的滞留、溶出，提高其生物利用度具有指导意义。

6问题与展望

肠道菌群的改变必然会影响黄酮类化合物的转化。高脂类和低纤维饮食会引起肠道菌群结构失衡，但具体是哪些菌群的结构失衡，这一问题的回答目前还处于推测阶段。其次，我国抗生素滥用问题非常严重，尤其是儿童使用频率更高[49]。过度使用抗生素会引起细菌耐药性，但也会杀害人体有益细菌[50]，可能会引起肠道菌群结构的永久改变。最后，诸多实验证明黄酮类化合物对肠道细菌的数量和种类有一定的影响[51-52]。某些黄酮类化合物具有抗菌作用，会抑制肠道细菌的生长。某些黄酮类化合物及其代谢产物可以刺激降解菌生长使其成为优势菌群。因此，有必要加强饮食和抗生素对肠道菌群的变化以及黄酮类化合物与肠道菌群的相互作用研究。肠道元基因组学和未培养微生物技术将为这些问题的解决提供新的思路。

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Advance in studies on biotransformation of flavonoids by intestinal bacteria

PAN Ya-ping1， 2， ZHANG Zhen-hai1， DING Dong-mei1， JIA Xiao-bin1*

（1. Key Laboratory of New Drug Delivery System of Chinese Meteria Medica， Jiangsu Provincial Academy of

Chinese Medicine， Nanjing 210028， China；

2. School of Pharmacy， Shanghai Jiaotong University， Shanghai 200240， China）

[Abstract] Flavonoids are widely distributed in the nature， and have various biological activities. Flavonoids can be degraded by intestinal bacteria， so as to impact their bioavailability in vivo. Studies on metabolism of flavonoids by intestinal bacteria could provide basis for screening out biotransformation of flavonoids and interpreting their in vivo metabolic process. Being taken as the lead compounds， flavonoids can be modified by intestinal bacteria to achieve new compounds with high efficiency， bioavailability and solubility， which lays a foundation for the research and development of new drugs， selection of drug dosage forms and drug production. This article summarizes the main reaction types and impacting factors of intestinal bacteria on biotransformation of flavonoids， for reference of studies on biotransformation.

第3篇：肠道微生物研究方向范文

关键词：分散红G；生物降解；β-环糊精；降解效率

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2011）-04-0099-2

0 引言

染料特别是合成染料在纺织工业、染化工业和造纸工业中广泛使用，目前，投放市场的染料多达三万多种，用量达到每年15万吨，使用过程中排放到环境中的染料就高达六万多吨，其中大多数是人工合成的合成染料特别是偶氮染料。人工合成的染料因其结构复杂并且品种繁多、化学稳定性高，从而其生物可降解性低，且多数具有致突变、致畸变和致癌变的三致作用，从而成为重要的环境污染物。由于这些合成染料用常规废水处理方法难以有效去除，属于难降解污染物，所以染料的脱色与降解目前成为世界性的难点与热点。上世纪70年代末的研究发现，某些肠道微生物可以降解某几种偶氮染料，已经证实多种偶氮、三苯甲烷、蒽醌等结构类型的染料均可被某些微生物降解。后来又发现某些真菌对某些合成染料具有降解能力，如李慧蓉等就对白腐真菌中的黄孢原毛平革菌系OGC101对六种染料（刚果红、直接冻黄G、活性翠蓝KN-G、金莲橙O、天青蓝A、活性艳蓝KN-R）的降解作用进行过研究。

分散红(Disperse red)是一种难溶于水的偶氮染料，含有两个芳香环的有机染料分子，其化学性质适合β-环糊精对其进行包合，从而可以提高其溶解度，结构分子式如下：包结配合物β-环糊精是一种以7个D-吡喃葡萄糖单元通过α-1,4-糖苷相互连接而成的大环化合物。近年来，关于环糊精化学的研究日益受到人们的关注。由于环糊精的特殊结构，它易与一系列极性较低的芳香环化合物形成包结配合物，来增加难溶化合物客体的溶解度，从而使其在水相中参加有关反应的活性增加。本研究就是在细菌降解分散红G的过程中加入β－环糊精，增加分散红G的水溶性，也就是增加分散红G和有关微生物的作用界面，从而提高微生物对其的降解效率。同时由于环糊精本身不属于污染物，可以在环境中自然分解，不会造成二次污染，所以可能可以成为一种良好的环保助剂。

1 实验材料与方法

1.1 微生物

取自浙江稽山印染厂曝气池中的活性污泥，通过富集、驯化培养，分离出能降解染料分散红G的菌种，它们能在以分散红G为唯一碳源的培养基上生长。通过反复划线纯化后保藏在固体培养基上，该菌菌落呈乳白色，菌落表面较平坦，表面和边缘较粗糙，在油镜下观察，细胞呈球状，有细胞核，初步认为是一种酵母菌，对其进行分类学的初步鉴定，系属于克洛克酵母的一个种。

1.2 培养基成分

实验所用基本培养基（不含有机碳源）的组成成分如下表：

1.3 主要仪器设备

722光栅分光光度计（上海第三仪器制造厂），台式恒温振荡器THZ-82A（上海跃进医疗器械厂），KQ-250B型超声波清洗器（配制溶液用），80-2离心机（上海手术器械厂）

1.4 微生物的分离

从曝气池中取活性污泥，接种于含分散红G的平板培养基中，选择对分散红G具有耐性的微生物菌种，然后挑取一些菌落再接种于以分散红G作为唯一碳源的平板培养基中，

（1）对分散红的光学吸收属性进行扫描，测得染料分散红G的最大吸收波长为480nm。

（2）在最大吸收波长下，分别测得不同浓度分散红G的吸光度值。根据所得数据制得C-Am的直线图如下：

（3）对三个锥形瓶中的溶液，按照一定的时间段（1h，2h，4h，8h，16h…）分别测得其吸光度值（在480nm下），再根据1.6.2中的C-Am图中查出相应的浓度值，计算相应的降解效率，并且画出各自的浓度随时间的变化曲线图。

（4）在菌株的降解过程中，不断地有白色絮状的代谢产物产生，因这些代谢产物的散射作用导致了测得的光密度值数据与肉眼所看到的分散红褪色现象不符合的情况，所以在每次测定前，将溶液进行离心（3000rpm），去除絮状代谢代物，然后测定。

2.实验结果与讨论

2.2 菌株对分散红G的降解条件

2.2.1 pH的影响 菌株在.pH＝5.0，6.0，7.0，8.0的培养基中培养，分散红的降解效率结果见图1。由图1可知，菌株在pH＝6.0-7.0时对分散红G具有较高的降解率。

2.2.2 菌种接入量对降解作用的影响 试验结果如图2。 由图可知，随菌株量的增加，对分散红G的降解量也相应增大，当菌株量大于0.1×107个时，分散红G的降解率就不再进一步增加，可见在反应体系中菌种的接入量并不是越大越好，可能是菌种的接入量过大，导致菌体间生存竞争压力加大，使菌体的新陈代谢发生异化，使之对分散红的降解作用被削弱，从而影响其降解效率。

3 结论

（1）本实验从浙江稽山印染厂的活性污泥中分离出了一株对分散红G有降解效率的菌株;

（2）分离得到的菌株对分散红G具有一定的降解作用，而β-环糊精的加入，大大促进了降解效率，使降解效率高达99.9%，比不加β-环糊精时明显提高了23.4%。

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第4篇：肠道微生物研究方向范文

庆大霉素是我国独立自主研制成功的广谱抗生素。它开始研制于1967年,成功鉴定在1969年底,取名“庆大霉素”,意指庆祝“九大”以及工人阶级的伟大。

主要成分:由小单孢菌所产生,为一种多组分抗生素。

性状:常用其硫酸盐,为白色或类白色结晶性粉末;无臭;有引湿性。在水中易溶,在乙醇、乙醚、丙酮或氯仿中不溶。

功能主治

对大肠杆菌、产气杆菌、克雷白杆菌、奇异变形杆菌、某些吲哚变形杆菌、绿脓杆菌、某些奈瑟菌、某些无色素沙雷杆菌和志贺菌等革兰阴性菌有抗菌作用。革兰阳性菌中,金黄色葡萄球菌对本品敏感;链球菌对本品耐药。厌氧菌、结核杆菌、立克次体、病毒和真菌亦对本品耐药。近年来,由于本品的广泛应用,耐药菌株逐渐增多,绿脓杆菌、克雷白杆菌和沙雷杆菌、吲哚阳性变形杆菌对本品的耐药率甚高。对金黄色葡萄球菌及大肠杆菌,产气杆菌,奇异变形杆菌,绿脓杆菌等G-菌作用较强。适用于敏感细菌所致的新生儿脓毒症、败血症、中枢神经系统感染(包括脑膜炎)、尿路生殖系统感染、呼吸道感染、胃肠道感染(包括腹膜炎)、胆道感染、皮肤、骨骼、中耳炎、鼻窦炎、软组织感染(包括烧伤)、李斯特菌病。

药物相互作用

与其他氨基糖苷类合用或先后连续应用,可增加耳毒性、肾毒性以及神经肌肉阻滞作用的可能性。

与神经肌肉阻滞药合用,可加重神经肌肉阻滞作用。

与卷曲霉素、顺铂、依他尼酸、呋塞米或万古霉素等合用或先后连续应用,可增加耳毒性与肾毒性的可能性。

与头孢噻吩合用可能增加肾毒性。

与多黏菌素类合用或先后连续应用,可增加肾毒性和神经肌肉阻滞作用。

其他肾毒性及耳毒性药物均不宜与本品合用或先后连续应用,以免加重肾毒性或耳毒性。

不良反应

全身应用合并鞘内注射时可引起腿部抽搐、皮疹、发热和全身痉挛等。发生率较多者有听力减退、耳鸣或耳部饱满感(耳毒性)、血尿、排尿次数显著减少或尿量减少、食欲减退、极度口渴(肾毒性)、步履不稳、眩晕。停药后如发生听力减退、耳鸣或耳部饱满感,需要引起注意。

注意事项

本品血药峰浓度>12 μg/ml,谷浓度>2 μg/ml时,可出现毒性反应,对肾功能不全者或长期用药者应进行药物监测。

本品1日量宜分2～3次给药,以维持有效血药浓度,并减轻毒性反应。不要把1日量集中在1次给予。

毒性反应与卡那霉素近似,因剂量小,故毒性反应稍轻。但若用量过大或疗程延长,仍可发生耳、肾损害,应予注意。

对链球菌感染无效。由链球菌引起的上呼吸道感染不应使用。 有抑制呼吸作用,不可静脉推注。

庆大霉素由我国自主研制

庆大霉素的主要发现者是我国著名的微生物学家王岳。1941年8月,他经美国驻华大使司徒雷登荐引,赴美国新泽西州的洛格斯大学研究生院深造。在著名诺贝尔奖金获得者、抗生素研究先驱、链霉素和新霉素的发现者瓦格斯曼教授的指导下,他经过3年的刻苦钻研,完成全部研究课题,1943年以优异成绩取得微生物博士学位,1944年满怀报效祖国的热情毅然回国。

解放初期,帝国主义对我国实行全面封锁,把抗生素作为战备物资,对我国实行禁运。当时正是世界各国抗生素研究和生产的黄金时期,而国内却极度缺乏抗生素药品,在这紧要时刻,王岳觉得自己有责任为国为民分忧,立志要填补祖国医药学上的空白。

第5篇：肠道微生物研究方向范文

【关健词】布拉氏酵母菌；溃疡性结肠炎；细胞因子

【中图分类号】R57 【文献编识码】A 【文章编号】1004-7484（2013）03-0160-02

近年来药物联合益生菌治疗溃疡性结肠炎（UC）取得较好效果。为明确益生菌与细胞因子在UC发病中的关系，我们采用乙酸大鼠结肠炎模型，应用不同剂量布拉氏酵母菌治疗，观察大鼠结肠黏膜组织学和细胞因子（TNF-α、NF-κB及IL-10）的变化，寻找其最佳治疗剂量，同时进一步阐明布拉氏酵母菌的治疗作用机制

一、材料与方法

1.实验动物：雄性SD大鼠42只，体重（215±8）g，购自新乡医学院实验动物中心。

2.主要试剂和药物： 布拉氏酵母菌 （法国百科达制药厂，0.25g/袋，每袋含有5×109 cfu布拉酵母菌活菌）治疗。柳氮磺胺吡啶（SASP）系山西省三九同达药业公司。NF-κB试剂盒，Santa Cruz工程公司提供。TNF-α试剂盒，北京中山生物技术公司提供。IL-10试剂盒，武汉博士德生物工程公司提供。

3.实验设计： 大鼠均分为7组，分别为对照组、模型组、布拉氏酵母菌高剂量组（5×109CFU），中剂量组（2.5×109CFU），低剂量组（1.25×109CFU），SASP组（52.5 mg/200 g体重）及联合用药组（SASP 52.5mg/200 g体重+布拉氏酵母菌2.5×109CFU）。动物模型：对照组大鼠以2 ml生理盐水经导管导入结肠，余六组大鼠以8%乙酸2 ml经导管导入结肠造模，3 d后，对照组和模型组大鼠每天给2 ml生理盐水灌胃，余各组给予不同剂量的布拉氏酵母散或SASP溶液灌胃每天1次，其中联合用药组上午8时以52.5 mg/200 g体重SASP溶液、下午4时以2.5×109CFU剂量布拉氏酵母散。10 d后将各组大鼠用2%戊巴比妥0.2 ml/100 g体重腹腔注射麻醉，腹正中切口， 各组均取部分结肠，肉眼和光镜下观察结肠黏膜。

4.免疫组化染色：单克隆抗体TNF-α、IL-10、NF-κB，一抗稀释浓度分别为1∶100、1∶100、1∶150，采用SP法检测。以正常血清代替一抗作阴性对照。

5.观察指标：①灌肠后大鼠每日腹泻、血便及体重变化情况，并记录大鼠的一般情况；②结肠大体病理并行结肠黏膜光镜下观察；③结肠黏膜中TNF-α、NF-κB、IL-10的表达。

6.计数标准：采用图像分析技术，随机选择5个视野，取光镜下每平方毫米（10×40）中的平均阳性细胞数，以均数±标准差表示。

7.统计方法：所得数据用SAS 8.0软件处理，计量资料多组间比较行方差分析，各组间两两比较行LSD检验。

二、结果

1.模型组大鼠的结果：模型组大鼠在灌肠后的1～3 d内出现不同程度的血性腹泻、少动、饮食量减少、体重下降；病变结肠水肿，肠壁增厚，红斑和溃疡。镜下见黏膜隐窝脓肿、杯状细胞消失，固有层中性粒细胞、淋巴细胞浸润。对照组大鼠则反应灵活、饮食量正常、体重增加；结肠黏膜无病理变化；模型组大鼠结肠黏膜TNF-α、NF-κB高于正常对照组，IL-10低于正常对照组，差异均有统计学意义（P

2.布拉氏酵母菌的作用：一般情况：中高剂量组表现为饮食量和体重增加，无血便，低剂量组有2只大鼠仍有少量血便，体重增加不明显。结肠黏膜大体结果：模型组大鼠结肠黏膜充血水肿，有多个溃疡。低剂量组有2只尚有少许溃疡未完全愈合，其余4只可见溃疡愈合的痕迹。中高剂量布拉氏酵母菌组可见溃疡愈合痕迹。病理切片：模型组有溃疡形成，肠黏膜上皮细胞坏死脱落，杯状细胞减少，黏膜下淋巴细胞增生并有淋巴滤泡形成，有少量中性粒细胞浸润。低剂量组结肠黏膜上皮有糜烂，黏膜下淋巴细胞增生。中高剂量组结肠无溃疡，黏膜固有层内有少量淋巴细胞、浆细胞、嗜酸性粒细胞浸润、个别腺腔有灶性上皮坏死。细胞因子表达：不同剂量均可降低肠黏膜TNF-α、NF-κB，提高IL-10，但均未达到正常对照组水平，见表1。中剂量能在一定程度上起到治疗作用，且在病理上达到溃疡愈合，因此认为中剂量为治疗UC的最佳剂量。

3.联合用药的作用：SASP组大鼠稀便、血便、体重、一般情况及肉眼和光镜下病理表现与中剂量布拉氏酵母菌组表现相似，而联合用药组大鼠一般情况改善尤为明显，仅见黏膜上皮内灶性淋巴细胞浸润；三组均可有效降低结肠黏膜TNF-α、NF-κB，并提高IL-10的表达，联合用药比单独用药效果更佳。

讨论

随着微生态学的发展 ，肠道菌群在UC的发生发展中日益受到重视[1]。布拉氏酵母菌作为微生态调节剂，通过释放多胺类物质改善生态菌落平衡，调节肠道屏障功能和通透性[2]，有利于宿主肠道健康。对肠道内的双歧杆菌、乳酸杆菌、拟杆菌以及消化性链球菌等有益健康的厌氧菌有促进生长作用。

文献报道，UC患者肠组织中IL-10 mRNA表达减少，治疗后增加。陈垦等[3]发现UC活动组TNF-α水平明显比治愈组和正常对照组升高。Rogler等[4]证实了UC患者肠黏膜巨噬细胞和上皮细胞NF-κB表达比正常对照明显增强，且其表达与炎症程度正相关。本实验结果显示，模型组大鼠的症状、结肠大体、镜下病理表现以及结肠黏膜TNF-α、NF-κB、IL-10的表达均与人类UC变化相似，与上述多数文献报道结果一致。

近年人们开始应用布拉氏酵母菌，试图通过调整肠道菌群达到治疗UC的目的。本实验显示，中剂量布拉氏酵母散可降低大鼠结肠黏膜TNF-α及NF-κB，提高IL-10，在一定程度上起到治疗作用，且与SASP疗效相当，但与正常对照组比较仍有显著差异。因此认为布拉氏酵母菌及SASP单独用药只能起到部分治疗结肠炎的作用。我们的实验证实： 布拉氏酵母菌可作为UC的一种辅助用药，疗效与SASP相当。与SASP联合应用可达到最佳治疗效果。

参考文献：

[1] Seksik P， Sokol H，Lepage P， et al1 Review article： the role of bacteria in onset and perpetuation of inflammatory bowel disease [J ] 1 Alimen Pharmacol Ther， 2006， 24 （3）：11-18

[2] 郑翠芳 ，黄瑛 布拉酵母对炎症性肠病的治疗作用. 微生物与感染2009，4（3）191-193。

[3] 陈垦，梁坚，周宇，等.溃疡性结肠炎病人血清SIL-2R和TNF-α水平的变化及意义探讨.中国肛肠病杂志，1999，19：9-11.

[4] Rogler G，Brand K， Vogl D， et al . Nuclear factor-kappa B is activated in macrophages and epithelial cells of inflamed intestinal mucosa. Gastroenterology，1998，115：357-369.

第6篇：肠道微生物研究方向范文

 

关键词：酶类药物，生物制药，治疗应用，研究进展

 

目前，酶作为药物的应用越来越广泛。供治疗用的酶通常指一组用于治疗疾病和改善医疗状况的生物催化剂。酶作为药物有两个突出的特点：(1)酶与底物具有高度亲和性和特异性；(2)酶可以把底物转化成所需的产物，且副作用较小。这两个特点使得酶区别于其他所有类型的药物，也使酶成为有价值的治疗工具，为治疗多种严重疾病提供了一个广阔的现代生物药物应用平台。

 

治疗用酶有利的动力学性质是低Km和高Vmax，这使其在非常低的浓度和底物浓度下即能达到最大效率。治疗用酶已在医学领域中得到了广泛的应用，药物研发及生物技术在过去20年的进步，极大地促进了治疗用酶在治疗一系列罕见和常见疾病上的应用。利用合成生物学、蛋白质组学和基因组学对酶进行改造，不仅能使其催化出我们想要的手性药物分子，还能极大地促进治疗用酶的开发[1-3]。目前，治疗用酶被广泛应用于遗传性疾病、心血管疾病、胃肠道疾病、癌症等疾病的治疗[4-7]。酶制剂药物被认为是一个不断增长的市场，到2020年预计将超过55亿美元。

 

图1介绍了治疗用酶的相关应用。

 

1治疗用酶的来源

 

治疗用酶广泛来源于动物、植物和微生物。早期研究中的酶是从动物和植物中提取而来。酶的来源决定了酶的方便性、成本和回收过程。由于受到经济可承受性和规模化制备可行性的影响，一般更倾向于对微生物来源的酶进行商业化开发。通过重组DNA(rDNA)技术，在遗传水平上对微生物进行操作可以获得更好的菌株，从而改善酶的质量或特性，并获得更高的产量[8-9]。在基因重组技术中，克隆所需蛋白质的cDNA，然后将克隆的cDNA插入到表达载体中，利用表达载体转化大肠杆菌，使其过表达，最后纯化表达的蛋白。其中，产量、质量、生产时间和提取方便是构建合适的重组酶表达载体的关键参数。目前，多种表达体系已经被建立，包括细菌、真菌、哺乳动物、植物或昆虫细胞等[10]。

         在基因工程的图1治疗用酶的广泛用途及代表性酶[4-7]

 

Figure 1 Wide range of therapeutic enzymes and representative enzymes[4-7]

 

帮助下，理想的蛋白质可被大量生产出来，从而满足酶工业的需要。迄今为止，重组DNA技术已经产生了上百种具有治疗性的酶制剂[11]。

 

2酶作为治疗药物的应用

 

治疗用酶现在已经成为许多重大疾病的有效治疗药物，如先天性缺酶症的治疗、血栓与冠心病的治疗以及抗肿瘤治疗等。据不完全统计，已在临床使用的酶类药物已经超过近百种，而酶类药物的制剂品种已经超过700种，图2中介绍了部分治疗用酶的治疗作用机制。

 

2.1癌症治疗

 

治疗酶在癌症中的应用涉及两种主要类型：肿瘤所需氨基酸代谢酶和前体药物转化酶。代谢酶被用来消耗肿瘤细胞所必需的氨基酸，从而抑制肿瘤生长；转化酶被用于在肿瘤细胞中将前药转化为细胞毒性药物，进而杀死肿瘤细胞。

 

2.1.1L-天冬酰胺酶

 

L-天冬酰胺酶是一种四聚体酶，能催化氨基酸L-天冬酰胺的水解。大多数正常的人类细胞都能够合成L-天冬酰胺，但某些恶性肿瘤细胞却不能合成，必须通过血液获得。因此，利用L-天冬酰胺酶代谢L-天冬酰胺，使恶性肿瘤细胞无法获得生长必需的天冬酰胺，从而抑制其生长[12]。L-天冬酰胺酶可以从各种各样的微生物(酵母、真菌、细菌)中提取，其中细菌来源的L-天冬酰胺酶应用较多[13]。

 

L-天冬酰胺酶在临床上对急性淋巴细胞性白血病、淋巴肉瘤细胞性白血病及粒细胞性白血病的疗效比较好，对黑色素瘤也有一定作用[14]。其中，L-天冬酰胺酶对儿童的急性淋巴细胞性白血病效果较为突出，有效率为85.2%，完全缓解率为57.8%[15]。但使用L-天冬酰胺酶也存在一定的副作用，主要包括严重的过敏反应、恶心、呕吐、发烧、肾功能和肝功能受损等[16-17]。L-天冬酰胺酶与聚乙二醇(polyethylene glycol，PEG)偶联后可大大减少过敏反应，经少量梳状PEG衍生分子PM13和PM100修饰的L-天冬酰胺酶，在降低免疫反应的同时还能保持较高的酶活性[17-18]。此外，L-天冬酰胺酶还可与其他细胞毒药物合并应用，例如其可与长春新碱和皮质类固醇等药物联合来治疗急性淋巴细胞性白血病[18]。

 

2.1.2精氨酸脱亚胺酶

 

精氨酸脱亚胺酶(arginine deiminase，ADI)是一种能将精氨酸分解成瓜氨酸和氨的酶。正常情况下，体内精氨酸可由细胞自身的尿素循环酶即精氨酸代琥珀酸合成酶和精氨酸琥珀酸裂解酶合成[19]，但具有代谢缺陷的某些恶性肿瘤，如黑色素瘤、肺癌、前列腺癌和肝细胞癌则经常缺乏这些酶[20-22]。由于上述肿瘤细胞的生长依赖于环境中的精氨酸，所以ADI可用于治疗这些精氨酸营养缺陷型肿瘤。ADI被认为是一种比L-天冬酰胺酶好的白血病治疗药物，因为ADI对精氨酸具有高度特异性，不转化其他氨基酸，而L-天冬酰胺酶则是以天冬酰胺和谷氨酰胺为底物，在降解谷氨酰胺时会产生一些导致副作用的有毒物质[23]。ADI可从化脓性链球菌、类链球菌和支原体中提取到。

 

ADI虽然有较好的肿瘤杀伤力，但由于其强抗原性和循环半衰期短(半衰期为4 h)，在体内效果不明显[24]。经过20 kD聚乙二醇(PEG-20)修饰的ADI能够避开循环和驻留巨噬细胞，延长ADI半衰期并降低免疫原性。Feun等经研究指出，随着循环时间的增加，ADI-PEG-20在体内外均对精氨酸代琥珀酸合成酶阴性的癌细胞显示出了强大的抗肿瘤效果，Pheonix药物公司目前正在进行用ADI-PEG-20治疗晚期肝细胞性肝癌(II/III期)和黑色素瘤(I/II期)的临床试验，其中在肝癌治疗中已进入Ⅲ期临床[25]。此外，还有相关报道将ADI-PEG-20作为胰腺癌放射治疗的辅助手段，也可用于多形性胶质母细胞瘤及胸椎癌(间皮瘤和非小细胞肺癌)的治疗[23,26-30]。Cheng等通过蛋白质工程改变了PpADI(来自Pseudomonas plecoglossicida的ADI)突变体M31表面的氨基酸残基，将PpADI M31表面的4个精氨酸替换成赖氨酸，为其PEG图2部分治疗用酶的治疗作用机制

Figure 2 Therapeutic mechanism of partial therapeutic enzymes

 

注：A：L-天冬酰胺酶将L-天冬酰胺水解成L-天冬氨酸，从而阻止L-天冬酰胺供养肿瘤细胞；B：精氨酸脱亚胺酶将L-精氨酸水解成L-瓜氨酸，从而阻止L-精氨酸供养肿瘤细胞；C：谷氨酰胺酶将L-谷氨酰胺水解成L-谷氨酸，从而阻止L-谷氨酰胺供养肿瘤细胞；D：苯丙氨酸氨解酶将苯丙氨酸降解成反式肉桂酸，从而减少苯丙氨酸在体内的积累；E：葡糖糖氧化酶将葡萄糖氧化成葡萄糖酸和H2O2，从而达到杀死肿瘤细胞的目的；F：犬尿氨酸酶将犬尿氨酸水解成L-丙氨酸和邻氨基苯甲酸，从而激起人体免疫系统攻击肿瘤细胞；G：羧肽酶A将甲氨蝶呤-苯丙氨酸前药水解成甲氨蝶呤和L-苯丙氨酸，恢复甲氨蝶呤的细胞毒性.

 

Note:A:L-asparaginase hydrolyzes L-asparagine to L-aspartic acid,thus preventing feeding of L-asparagine to tumor cells;B:Arginine deiminase hydrolyzes L-arginine to L-citrulline,thus preventing feeding of L-arginine to tumor cells;C:Glutamine hydrolyzes L-glutamine to L-glutamic acid,thus preventing feeding of L-glutamine to tumor cells;D:Phenylalanine aminolyase degrades phenylalanine into trans-cinnamic acid,thus reducing the accumulation of phenylalanine in the body;E:Glucose oxidase oxidizes glucose into gluconic acid and H2O2,so as to kill tumor cells;F:Kynureninase hydrolyzes kynurenine into L-alanine and anthranilic acid,so as to stimulate the human immune system to attack tumor cells;G:Carboxypeptidase A hydrolyzes methotrexate phenylalanine prodrugs into methotrexate and L-phenylalanine,and restores the cytotoxicity of methotrexate.

 

修饰提供初级胺[31]。经研究得出通过将299和382位的精氨酸替换成赖氨酸(PpADI M36)，使PpADI M31的聚乙二醇化位点的平均数量从大约12个上升至大约20个，经聚乙二醇修饰的PpADI M36在人血清中的半衰期得到显著提升(PEG-M31：3.2 d；PEG-M36：4.8 d)[31]。

 

2.1.3谷氨酰胺酶

 

谷氨酰胺是一种参与多种代谢和能量转换的关键氨基酸，是哺乳动物体内主要的氮转运体，在能量产生方面起主要作用[32]。对癌细胞代谢的研究发现，致癌基因或肿瘤抑制基因的许多突变增加了参与谷氨酰胺代谢和摄取蛋白的表达，表明谷氨酰胺供应与肿瘤增殖之间存在很强的相关性[33-34]。因此，在氨基酸耗竭疗法中，谷氨酰胺酶似乎是一种适合的药物。

 

由于谷氨酰胺酶的稳定性差和Km值高，单纯的谷氨酰胺酶在体内外对肿瘤的生长和增殖均无明显抑制作用，但是从假单胞菌(Pseudomonas)7A中分离的谷氨酰胺酶与天冬酰胺酶联用时能治疗对天冬酰胺酶产生耐药性的淋巴瘤，对各种白血病也有一定的疗效[35]。

 

2.1.4前体药物激活酶

 

抗体导向酶-前体药物疗法(antibody-directed enzyme prodrug therapy，ADEPT)是一种利用转化酶作为癌症治疗剂的策略。在这种方法中，前体药物激活酶与单克隆抗体偶联，携带着酶到达肿瘤细胞[36]，无细胞毒性的前药在该酶的催化下将转化为细胞毒性药物，从而特异性地破坏癌细胞。这种方法正被用于发现和开发以激活前药的肿瘤靶向酶为基础的癌症治疗药物。有文献报道，经过修饰的羧肽酶A可以激活前药甲氨蝶呤-苯丙氨酸的活性，用于结肠癌的治疗[37]。人类β-葡萄糖醛酸酶也是一个有吸引力的酶类，其能激活前药葡萄糖苷酸[38]。

 

2.2先天性缺酶症的替代治疗

 

代谢途径中所涉及的酶的缺陷与许多病理条件有关。在这些情况下，为了弥补酶活性的损失，人们采取了各种策略，包括使用酶替代补充治疗(enzyme-replacement therapy，ERT)或药物分子伴侣作为结构稳定剂[39]。由表1可知，美国食品和药物管理局(Food and Drug Administration，FDA)已经批准了多种酶制品作为孤儿药物(用于预防、治疗、诊断罕见病的药品)，用于治疗多种遗传性缺酶症。有关孤儿药物治疗缺酶症的应用研究，我国开展得不多，值得引起重视。

 

2.2.1苯丙酮尿症

第7篇：肠道微生物研究方向范文

关键词：犊牛；腹泻；发病原因；防治措施

中图分类号：S858.23 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2012）-04-0204-1

犊牛腹泻也叫犊牛消化不良症，是一种消化机能障碍性疾病。本病一年四季均可发生，但犊牛以春季和夏末秋初最为多发，是犊牛在哺乳期的常见多发的胃肠疾病，其中以3周龄以内的新生犊牛发病率和死亡率最高。如果管理不善，防治不及时，将会造成牧场巨大的经济损失，同时也会影响犊牛的生长发育。

本病分为饲养管理性腹泻与传染性腹泻两种。饲养管理性腹泻的临床表现以严重腹泻为主要特征。发病初期犊牛精神状态无明显变化，但随着病情的发展，出现粪便粘稠呈粥样甚至水样，颜色为黄色或暗绿色，到后期有的会出现血样稀便，肠鸣音响亮、远雷声或流水声，腹胀、腹痛。当发生脱水时，眼球塌陷、皮肤弹性减退、衰弱无力、行走蹒跚、脉搏快速、结膜充血或发绀、血液浓缩等症状。当胃肠道中内容物腐败发酵、毒素被吸收，出现自体酸中毒时，会有一系列的神经症状出现，如兴奋不安、痉挛抽搐，严重时嗜睡昏迷、休克。传染性腹泻的临床表现与饲养管理性腹泻大体一致，即脱水、酸中毒和排稀粪。当病害发生时，应尽早针对病因采取综合性措施，才能取得满意效果。

1 发病原因

1.1 饲养管理性腹泻发病原因

分析犊牛腹泻的发病原因基本上都与饲养管理不当有直接的关系，主要有以下三个方面。

第一，当犊牛吃不到初乳或母牛奶水不足时，犊牛通过母乳获取形成抗体的免疫球蛋白来源缺乏，抗病能力十分低下。此外，实行人工哺乳期间，乳液的温度、浓度、饲喂方式方法以及从哺乳向喂料过渡等存在问题时，都可能引起发病。

第二，母牛在怀孕期间，营养不全价，不均衡，缺乏蛋白质、维生素和微量元素等营养物质，致使母畜营养代谢紊乱或障碍，这样的母牛往往消瘦、虚弱，严重影响胚胎的正常发育，所生产的犊牛一般为弱畜，其所有的生理机能都很差，易发生腹泻或感染其他疾病。

第三，养殖环境不良，卫生条件差、不坚持消毒制度，温度过低、湿度较大、缺少阳光，通风不良、闷热拥挤等原因，都是本病的诱发因素。

1.2 传染性腹泻发病原因

传染性腹泻的主要病原菌是大肠杆菌，饲养环境中传染性微生物高、畜舍卫生条件差、难产和长途运输等均可引发。

2 治疗措施

2.1 饲养管理性腹泻的治疗措施

一旦犊牛发生饲养管理性腹泻，要尽早进行治疗。具体方案：可首先采取饥饿疗法，即在8-10小时内停止哺乳，为防止脱水可喂给口服补液盐或静脉补充能量液体，如葡萄糖、复方氯化钠及强心利尿药物，或每天补给电解质液600毫升，同时用口服补液盐加水调至36℃-38℃给犊牛饮用；之后使用缓泻药（人工盐、大黄、硫酸钠等）灌服或用温肥皂水灌肠的方法，排除胃肠道中的内容物，为防止因肠道内容物腐败发酵而产生气体引起腹胀，可适当应用鱼石脂、高锰酸钾等药物。为了保护胃肠粘膜和调节消化功能，在完成上述工作后注意补充胃蛋白酶、维生素B、维生素C和电解质。这里需要特别强调的是，本病的发生发展过程中，极易受到各种致病微生物的侵害，继发或合并感染如大肠杆菌、沙门氏菌、梭菌等以及某些病毒。所以应适当选择使用抗菌药物和免疫增效剂，常用的有磺胺脒、诺氟沙星、氧氟沙星、环丙沙星、庆大霉素、卡那霉素、新霉素、粘杆菌素、黄芪多糖等。

2.2 传染性腹泻的治疗措施

对于传染性腹泻，应注意消炎、强心、补液和护理是关键的治疗措施。由于治疗传染性腹泻通常采用西药口服或注射，所以，在用药前应通过药敏试验，选出敏感药物，再进行给药。

治疗本病，消炎，强心，补液，护理是治疗关键，对于细菌性腹泻，最好通过药敏试验，选出敏感药物后，再给药。口服药物通常选择氯化钠3.5克，氯化钾1.5克，碳酸氢钠2.5克，葡萄糖粉20克，常水1000毫升，混溶。口服每次200-300毫升，每日3-4次。静脉补液：重症患犊通过静脉大量补液，可增加血容量，纠正酸中毒，维持电解质平衡。常用葡萄糖生理盐水1500-3000毫升，加入5%碳酸氢钠液150-300毫升，每日2-3次。给危重腹泻患犊大量不补液时，加入10%氯化钾液50-80毫升，可提高治疗效果，治愈率达91%，间隔6-8小时重复一次。

也可进行注射治疗，用氟哌酸6%低分子右旋糖酐，生理盐水，5%葡萄糖，5%碳酸氢钠各250毫升，氢化可的松100毫克，维生素C10毫升，混溶后给犊牛一次静脉注射。轻症每天补液一次，重危症每天补液两次。危重病犊牛也可输全血治疗。一般可以选择病犊牛的母牛血液，用2.5%枸橼酸钠50毫升与全血450毫升混合后一次静脉注射。

3 预防措施

在预防方面，要认真加强母牛妊娠期的全程饲养管理，特别是怀孕中后期（200日龄后）应适当补充蛋白类饲料、多种维生素和矿物性微量元素，围产期（分娩前后一周）坚持消毒环境，犊牛出生后及时吃到初乳和保证充足的奶水，圈舍内要防寒保暖，同时要通风换气，控制湿度，要有充足的阳光照射，随时更换垫草，采取多种措施，营造良好的饲养环境。

参考文献

[1] 杨保军.中兽医理论指导防治犊牛腹泻,中国牛业科学,2010,(01).

[2] 纪建东,吴彦国,李宽阁.犊牛白痢的诊断及防治,养殖技术顾问,2011,(08).

[3] 魏锁成.牛病毒性腹泻—粘膜病的流行病学及其防治,中国奶牛,2005,(03).

第8篇：肠道微生物研究方向范文

【关键词】 急性淋巴细胞白血病； 化疗； 口腔黏膜炎； 乳铁蛋白

中图分类号 R733.7 文献标识码 A 文章编号 1674-6805（2013）35-0001-02

化疗是儿童急性淋巴细胞白血病治疗的有效手段，口腔黏膜炎是化疗期间常见的不良反应，严重者可导致化疗不能按时进行、患儿营养不良，甚至合并重症感染危及患儿生命，并加大其经济负担。目前对化疗所致口腔黏膜炎尚没有特别有效的药物和方法进行治疗，寻找有效的药物进行治疗成为血液科医生的又一研究方向。近年来研究显示乳铁蛋白具有类似生长因子作用，可促进细胞增殖分化，同时能减少炎症因子释放抑制炎症。笔者2010年5月-2012年12月尝试应用乳铁蛋白治疗白血病化疗后患儿的口腔黏膜炎，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2010年5月-2012年12月笔者所在医院确诊为急性淋巴细胞白血病行HD-MTX化疗的患儿350例，年龄10个月～10岁，平均5岁。所有患儿均无明显心、肝肾功能障碍，无药物过敏史，无其他口腔及食管疾病。按病历编号奇偶数分为治疗组和对照组各175例。两组患儿入组前一般资料比较，差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性。

1.2 化疗方法

1.3 治疗方法

1.4 疗效评定标准

1.5 统计学处理

采用SPSS 13.0软件对所得数据进行统计分析，计量资料用均数±标准差（x±s）表示，比较采用t检验；计数资料以率（%）表示，比较采用字2检验。P

2 结果

2.1 两组患儿口腔黏膜炎总发生率

治疗组患儿中有24例发生口腔黏膜炎，占13.71%。对照组有25例，占14.29%，两组黏膜炎总发生率比较，差异无统计学意义（P>0.05）。

2.2 两组患儿口腔黏膜炎发病情况

治疗组患儿口腔黏膜炎Ⅲ度、Ⅳ度黏膜发生率低于对照组，差异有统计学意义（P

2.3 两组患儿疗效的比较

治疗组痊愈率、总有效率均明显高于对照组，差异有统计学意义（P

表2 两组患儿口腔黏膜炎治疗效果比较 例（%）

2.4 两组患儿口腔黏膜炎出现及愈合时间

两组患儿各级别口腔黏膜炎的出现时间比较，无显著差别（P>0.05）；治疗后，两组患儿愈合时间比较，差异均有统计学意义（P

3 讨论

化疗是儿童急性淋巴细胞白血病治疗的有效手段，HD-MTX是现今儿童急性淋巴细胞白血病化疗方案的重要组成部分，是减少髓外复发的关键疗程[2]。众所周知，HD-MTX药物的一重大副反应即是黏膜损害。HD-MTX可抑制口腔黏膜上皮细胞内DNA（RNA）及蛋白质合成，影响细胞的增生、复制，引起黏膜萎缩、胶原断裂形成溃疡。一旦合并口腔溃疡，除机体的固有免疫屏障破坏外，同时化疗后中性粒细胞减少，机体免疫功能降低，病原微生物可在糜烂局部繁殖生长、加重糜烂，甚至侵犯入血形成败血症。而口腔黏膜糜烂、红肿常常同时伴有疼痛，令患儿往往因疼痛拒绝进食及进一步的口腔护理，从而导致糜烂面积扩大、营养不良，甚至形成恶性循环，给患儿家长造成严重的心理及精神负担，部分患儿甚至因严重感染死亡。

乳铁蛋白（lactoferrin，LF）是主要由乳腺上皮细胞表达和分泌的一种重要的非血红色铁结合糖蛋白，最早发现于1939年。既往研究证明乳铁蛋白具有抗细菌、病毒、真菌活性，减少炎性因子释放，抑制炎症，类似生长因子活性，促进细胞增殖和分化，促进肠道益生菌生长等多种生物学功能[3]。复合维生素B已公认可以减轻口腔黏膜炎症，促进上皮细胞生长。笔者的研究表明，治疗组口腔黏膜炎痊愈率和有效率均高于对照组，各级别的口腔黏膜炎愈合时间也明显低于对照组（P

综上所述，乳铁蛋白可发挥其抗菌、抗病毒、抗真菌，减轻炎症反应等生物学功能，从而可以治疗HD-MTX化疗后口腔黏膜炎。

参考文献

[1]薛松霞，张媛媛，曹选平，等.放化疗后口腔黏膜炎的研究进展[J].现代口腔医学杂志，2010，24（4）：315-321.

[2]王雪斐，朱敏.白介素-Ⅱ与维生素B12联合应用在化疗后口腔黏膜炎患者中的疗效观察[J].中国医学创新，2012，9（6）：121-122.

[3]王觐，薛长勇.乳铁蛋白的生理功能及研究进展[J].中国食物与营养，2008，9（9）：52-54.

[4]陈车生，袁勤生.乳铁蛋白的研究进展[J].食品与药品，2008，10（1）：62-65.

[5]Weinberg E D.Suppression of bacterial biofilm formation by iron limitation[J].Med Hypotheses，2004，63（5）：863-865.

第9篇：肠道微生物研究方向范文

关键词：医院污水 处理工艺 ClO2消毒

中图分类号：U664文献标识码： A

0 引言

医院废水是医院在进行医疗活动中产生的废水。与其他类型的废水相比, 医院废水中除含有COD、 BOD、 SS 外[1], 还含有大量的病原微生物、寄生虫卵、病毒、药物、消毒剂、诊断试剂、洗涤剂、有机溶剂、重金属等有毒有害物质, 成分十分复杂，如不经过处理直接排放，会严重污染水体环境、影响人民身体健康[2]。

根据国家环保总局的调查，2003年我国50床以上医院污水排放达标率只有70.6%[3]，中小型医院、乡镇医院具有数量多、分布广、经济基础薄弱、设施简陋等特点。目前，众多此类医院因资金和其它问题，绝大多数的污水基本没有经过严格处理，给环境卫生埋下了很大的隐患。因此严格落实我国相关环保政策，对医院废水进行处理达标后再排放显得尤为重要和迫切[4]。

在实际应用中，应当在达标排放的基础上综合考虑经济可行性，根据医院废水水质水量变化特点，选择合理可行的处理工艺。

医院废水水质分析

1.1 医院废水的来源及特点

医院废水主要来源于医院的诊疗室、化验室、病房、洗衣房、X片照相室和手术室等排放的污水 [5]，医院的污水中含有大量的病原细菌、病毒和药品化学药剂，具有空间污染、急性传染和潜伏性传染的特征。

1.2 医院废水分类

医院废水分为四类：（1）传染病菌污水:该类废水有肠道病菌、病毒、结核杆菌；（2）放射性废水：该类废水含有放射性元素；（3）一般带病菌废水：主要是医疗器械的洗涤污水及肠道病菌污水；（4）医院职工的普通生活废水：含厨房、职工厕所和盥洗废水[1]。

医院废水处理工艺

医院污水处理系统应根据医院污水的性质、规模及污水排放去向，合理的确定医院污水处理技术路线。一般可分为直接消毒、一级处理系统、二级处理系统和深度处理系统[5]。医院污水处理去向大体上分为两类：排入自然水体和通过市政下水道排入城市污水处理厂。

2.1 一级处理系统

一级处理系统主要是当医院污水排放到集中污水处理厂的城市下水道时所采用，以解决生物性污染为主（见图1）。

图1 一级处理工艺流程

2.2 二级处理系统

二级处理系统主要是针对当医院污水排放到地面水域时对污水所含的生物性污染、物理性污染以及有毒有害物质进行处理的系统（见图2）。二级处理主要是以传染病医疗机构排放的污水和排入到自然水体的综合医院污水为处理对象。

图2 二级处理工艺流程

2.3深度处理系统

污水深度处理，也成为高级处理或三级处理，它将二级处理出水再进一步进行物理、化学和生物处理，以有效去除污水中各种不同性质的杂质，从而满足用户对水质的使用要求[6]。

目前医院污水处理中存在的问题

（1）我国医院可分为综合医院、传染病医院、结核病医院及专业医院如精神病医院，肿瘤医院等[7]。各类医院按性质从功能上虽然分为传染病医院和非传染病医院，但传染病的初期诊断大都是在普通医院进行的，据统计传染病医院收治的病人70% 以上是经综合医院确诊后转送过来，而且我国大多数综合医院设有肠道、肝炎门诊及传染病房。但是现有医院废水处理设计规范对传染病医院污水的处理与一般综合医院同等对待，没有进行特别的区分[1]。

（2）废水消毒的主要方法是向废水中投加消毒剂，目前绝大多数医院使用的消毒剂有：液氯、次氯酸钠等。液氯消毒效果可靠、投配设备简单、投量准确、价格便宜。但是氯气是一种有刺激性气味的黄色气体，不能随时随地制取，必须有专门的贮存设备和加氯设备。并且液氯具有强腐蚀性，危险性较大。而且液氯消毒易产生三卤甲烷等“三致”有毒副产物。次氯酸钠消毒也是一种广泛的消毒方式，它对细菌有很强的灭活能力，但对病毒的灭活能力相对较差。次氯酸钠发生器整体设备简单，操作方便，易开易停。但是次氯酸钠易分解不宜大量贮存，发生器设备整体故障率较高、体积大，增加了电气维修工作量，配盐水操作繁琐，设备运行一段时间后（约30d）电极、设备需要清洗，劳动强度大、电耗（7.2kW·h）、盐耗（5kg/h）高、运行成本高于液氯消毒。

（3）废水处理过程中产生的污泥和废气处理不到位，造成二次污染。

上海市某综合性医院污水处理案例

该医院由于医疗楼扩建需要建一座污水处理系统，用于医疗废水及生活污水的处理。该医院处理后出水排入上海市污水管网，直接进城市污水处理厂处理。根据《医疗机构水污染物排放标准》（GB 18466-2005）中规定:排入终端已建有的正常运行城镇二级污水处理厂的下水道的污水，执行预处理标准的水质要求。

废水水质水量及排放标准

该医院日产污水总量为95m3，约5m3/h。排放污水主要为生活污水，除具有一般生活污水的特征外，还包括一些化学物质、病原体等。具体水质指标见表2：

表2 污水进水水质

单位：mg/L

指标 CODcr BOD5 SS NH3-N 粪大肠杆菌（个/L）

污染物浓度范围 150-300 80-150 40-120 10-50 1.0×106-3.0×108

平均值 250 100 80 30 1.6×106

注：参考医院污水处理工程技术规范[8]。

排放标准执行《医疗机构水污染物排放标准》（GB 18466-2005）中预处理标准，见表3：

表3 出水水质标准

单位：mg/L

指标 CODcr BOD5 SS NH3-N 粪大肠杆菌（个/L）

预处理标准 250 100 60 — 5000

处理工艺

4.2.1设计思路

（1）该医院尽可能将受传染病病原体污染的废水与其他废水分别收集，设置专门的化粪池，将受污染的粪便消毒后排入专用化粪池，上清液进入医院污水处理系统。

（2）采用二氧化氯消毒技术，二氧化氯是国际上公认的氯化消毒中唯一的高效消毒剂。二氧化氯作为一种强氧化剂，它可以杀死大多数的有害微生物和藻类，包括细菌繁殖体、细胞芽孢、真菌、分枝杆菌和病毒等；同时，对水中的Fe2+、Mn2+、臭和色等均有很好的去除效果；而且二氧化氯消毒不受pH的影响，在pH值在6-10左右保持恒定的消毒效果；最大的优点是与有机物反应几乎不生成有机卤化物，不生成并抑制生成有致癌作用的三卤甲烷，也不与氨及氨基化合物反应。

（3）利用石灰对生成的污泥进行消毒处理，杀死绝大多数的大肠杆菌、蛔虫卵和结核杆菌等致病病原体，且几乎不受环境温度的影响。

4.2.2 工艺流程

针对该医院污水水质特征、规模以及处理出水排放去向，确定处理工艺为一级处理系统，工艺流程见图1，设计原理是污水首先进入化粪池，经过24~36小时的厌氧反应之后，出水经过格栅井过滤大颗粒物质，悬浮杂质等，出水进入调节池均化水质水量，后经提升泵泵入消毒池，采用二氧化氯进行终端消毒后经计量排放。系统中产生的污泥收集到污泥储存池中，通过投加石灰对污泥进行消毒处理，处理后的污泥由危废处理单位集中处置。

主要构筑物参数

化粪池

化粪池是一种兼有沉淀污水中的悬浮物质和使污泥污水进行厌氧消化作用的沉淀池。其特点是构造简单、维护管理方便，是处理居民粪便污水的常用构筑物，也是小型生活污水处理厂和中、小型污水处理厂的一级处理设施。

根据《医疗机构水污染物排放标准》（GB 18466-2005）中规定，该院化粪池设计停留时间36h，清掏周期为360d。

格栅

过滤化粪池出水中的悬浮杂质、大颗粒物质，以保证管道的畅通，并降低后续处理构筑物的有机负荷。格栅井设计规格1.7m×0.6m×2m，1座，采用机械格栅，数量1台，格栅宽度600mm，格栅间距5mm，安装角度70°。

调节池

调节水质水量，保证后续处理工序稳定运行。设计尺寸：7m×2.5m×2.5m。设计停留时间：8h。由于调节池设在处理构筑物之前，污水在池中要停留一段时

间，污水中的一些非溶解性物质，便在池中沉淀下来，调节池实际上也起到了沉淀池的作用。调节池安装潜水泵（带自耦装置），2台，一用一备，Q=5m3/hr，H=10m，n=0.75kw。

接触池

接触池设计是为了使ClO2与污水充分接触。设计尺寸：6m×2.5m×1m。设计停留时间：1.5h。接触消毒池分为三格，每个容积为总容积的三分之一，池内设导流墙。配套ClO2发生器，为接触消毒池提供消毒用ClO2，药剂投加量为50 mg/L。

污泥处置

处理构筑物中产生的污泥统一收到到污泥储存池中，采用化学消毒方式，通过投加石灰对污泥进行消毒处理，石灰投加量为15g/L污泥，使pH为11-12，搅拌均匀接触60min，并存放7天后，由具有危险废物处理处置资质的单位进行集中处置。

运行效果

本次处理系统为一级处理系统，处理污水排放去向为城市污水处理厂，所以水样检测指标为COD、BOD5、粪大肠杆菌数和余氯。测定方法如下：COD（重铬酸钾法）、BOD5（五日培养法）、粪大肠杆菌数（多管发酵法）、余氯（N,N-二乙基-1，4-苯二胺分光光度法）。

COD去除效果

该医院污水进出水CODCr变化值及去除率见图2。污水进水COD值为150-300mg/L，出水COD值为110-240mg/L，去除率在20%-27%。符合医疗机构污水预处理排放标准。

4.4.2 BOD5去除效果

该医院污水进出水BOD5变化值及去除率见图3。污水进水BOD5值为80-150mg/L，出水COD值为50-100mg/L，去除率在33%-37.5%。符合医疗机构污水预处理排放标准。

4.4.3 粪大肠杆菌去除效果

医院废水粪大肠杆菌群进出水浓度去除率变化见图4。进水的粪大肠杆菌数（MPN）均大于1.6×106个/L，经过二氧化氯消毒后，出水中的大肠杆菌数均小于等于4500个/L，去除率为99.7%～99.8%，杀菌效果非常好。

4.4.4 余氯检测

医院废水出水余氯浓度变化范围在5～7mg/L范围内，满足《医疗机构水污染物排放标准》（GB 18466-2005）预处理标准：接触池出口总余氯2～8mg/L。

结论

（1）事实证明采用二氧化氯消毒工艺处理医院废水，对细菌等病原体具有很强的杀灭效果，出水可以满足《医疗机构水污染物排放标准》（GB 18466-2005）预处理标准。

（2）本项目处理工艺占地省，构筑物构造较简单，采用自动化设备，操作较简单。

参考文献

[1] ,丁德玲,孙春宝.医院废水处理中存在的问题及对策[J].环境与可持续发展,2007, (4):29-30.

[2] Emmamuel E, Perrodin Y, Keck G, et al. Ecotoxicological risk assessment of hospital wastewater. A proposed framework for raw effluents discharging into urban sewer network [J].Journal of Hazardous Materials,2005,117(1):1-11.

[3] 朱文发.医院废水消毒处理工艺与影响因素探讨[J].中国预防医学杂志,2011,12(5):455-457.

[4] 陶星名,王宇峰,汪文斌.水解酸化/生物接触氧化/ClO2消毒处理中小型医院废水的效果分析[J].水处理技术,2012,38(8):133-136.

[5] 钟燕娌.医院污水处理工艺研究与展望[J].资源节约与环保,2013, (6):25-26.

[6] 牟冠文,李光洁.污水深度处理方法及其应用[J].中国环保产业,2006, (3):40-43.

[7] 朱金荣.小型医院废水处理工艺的设计及效果研究.硕士论文,2012.