腸道微生物研究方向精選(九篇)

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第1篇：腸道微生物研究方向范文

關(guān)鍵詞：膨化大豆；反芻動物；吸收利用

中圖分類號：S565.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-0432（2012）-07-0141-2

膨化大豆是一種具有極高營養(yǎng)性價值的常用蛋白飼料，它是將整個大豆經(jīng)過膨化加工處理并具有高蛋白、高能量和高消化率等特點。因此，對膨化大豆的研究與應(yīng)用也在日益普及。

1 膨化大豆的加工工藝與營養(yǎng)價值

膨化加工是一種短時間高溫高壓的加工工藝，膨化分為干法膨化和濕法膨化。在膨化參數(shù)設(shè)定好的情況下，用于實際生產(chǎn)加工過程，工藝簡單，容易操作控制[1]。膨化技術(shù)保留了大豆本身的營養(yǎng)成分，除去大豆中的部分抗?fàn)I養(yǎng)因子，使淀粉糊化，脂肪外露，具有濃郁的油香，能夠更好地讓營養(yǎng)成分與消化酶接觸，提高消化率。膨化大豆中氨基酸比例較均衡，且高溫高壓殺死病菌，同時也提高了大豆的適口性與衛(wèi)生水平等[2-3]。

2 膨化大豆在反芻動物飼養(yǎng)中的應(yīng)用

2.1 膨化大豆對犢牛小腸消化的影響

Sissons等人（1982）研究報道，犢牛對大豆中的抗?fàn)I養(yǎng)因子，尤其是抗原蛋白異常敏感，常常會引起消化道的超敏反應(yīng)，導(dǎo)致生產(chǎn)性能下降（Sissons等，1982；Seegraber等，1986；Drackley等，2006）。主要包括腸黏膜絨毛萎縮，隱窩增生等[4]。孫澤威等(2005) 也通過試驗表明大豆抗原蛋白會引起犢牛腸道組織結(jié)構(gòu)變化, 從而降低腸道吸收能力, 導(dǎo)致犢牛腹瀉、消化率降低及小腸排空加速等[5]。膨化技術(shù)可使大豆及其過瘤胃部分的胰蛋白酶抑制劑的活性降低，使大豆蛋白在小腸中的消化率有增加趨勢（Mercher,1996；Cozzi,1992）[6]。同時，膨化技術(shù)對大豆中多種抗?fàn)I養(yǎng)因子具有消除作用，使蛋白質(zhì)變性，纖維結(jié)構(gòu)改變，提高了大豆的營養(yǎng)價值與飼料利用率等。Dalibard等人（1994）的研究證實，對大豆進(jìn)行膨化處理后，其蛋白質(zhì)與氨基酸的利用率顯著高于生大豆蛋白質(zhì)與氨基酸的利用率[2]。

2.2 膨化大豆對奶牛乳中不飽和脂肪酸含量的影響

Dhiman等人（1999）研究報道，奶牛的飼糧中添加膨化大豆可引起乳脂中大部分中鏈脂肪酸的含量降低，長鏈脂肪酸含量增加，從而抑制了乳脂中短鏈脂肪酸的從頭合成。Palmquist等人（1993）也表明瘤胃發(fā)酵產(chǎn)生的乙酸和3-羥基丁酸是牛乳腺上皮細(xì)胞從頭合成脂肪酸的主要原料[7]，糧中的膨化大豆可改變瘤胃微生物的發(fā)酵，減少乙酸的生成，抑制了短鏈脂肪酸的合成。膨化大豆中的脂肪酸與乳細(xì)胞中從頭合成的短鏈脂肪酸在脂化過程中相互競爭，使產(chǎn)脂酶發(fā)生負(fù)反饋作用，抑制了脂肪酸的從頭合成，從而降低了短鏈脂肪酸在乳脂中的含量[8]。Harfoot等人研究認(rèn)為，在特定的條件下, 尤其是在亞油酸濃度高時, 抑制11-十八烯酸經(jīng)生物加氫變成硬脂酸的過程，從而造成11-十八烯酸的積累，因而說明飼料中補充膨化大豆對肝臟脂肪酸組成有影響，但差異不顯著( P> 0. 05)[9]。

2.3 膨化大豆對CLA含量的影響

共軛亞油酸（Conjugated Linoleic Acids，簡稱CLA）是反芻動物瘤胃微生物氫化多不飽和脂肪酸（Polyunsaturated Fatty Acids，簡稱PUFAs）過程中的重要中間產(chǎn)物。研究表明, CLA可由反芻動物瘤胃厭氧的溶纖維丁酸弧菌等無毒性的微生物中的亞油酸異構(gòu)酶轉(zhuǎn)化而合成（Kepler等，1967；Toshio等，1998）[10]。其具有抗癌、降低膽固醇含量、抑制脂肪沉積等多種生物學(xué)功能[11]。膨化大豆可降低瘤胃微生物的加氫作用，導(dǎo)致PUFAs的含量增加，由于PUFAs影響瘤胃發(fā)酵，降低了乙酸和丙酸之比，所以飼糧中添加膨化大豆可降低乳脂中從頭合成的脂肪酸的含量（高肖軍，2004和Brokaw，2001）。添加膨化大豆, 無論在合成CLA前體物質(zhì)還是提高CLA含量方面都起到了積極的作用。

2.4 膨化大豆對高產(chǎn)奶牛尿素氮含量的影響

牛奶中的尿素氮( MUN) 含量是衡量奶牛蛋白質(zhì)代謝效率、氮利用率等問題的重要指標(biāo)。瘤胃微生物對飼料降解氮轉(zhuǎn)化為微生物的效率，是提高反芻動物蛋白質(zhì)利用效率的一個十分重要的因素[12]。實驗表明，在奶牛的飼糧中添加膨化大豆與奶牛MUN值之間呈正弦曲線關(guān)系。而血中尿素氮(BUN)值與膨化大豆的添加量成線性關(guān)系。Sato等(1996) 研究認(rèn)為MUN/BUN 值不能超過85%,否則將影響奶牛配種, 所以飼糧中添加膨化大豆應(yīng)注意量的控制，否則會影響奶牛的繁殖性能[13]。

2.5 膨化大豆對反芻動物瘤胃降解及動態(tài)參數(shù)的影響

膨化大豆能夠降低其蛋白質(zhì)在瘤胃中的降解率, 主要是膨化大豆能夠極顯著提高蛋白質(zhì)的過瘤胃蛋白比例，但不影響過瘤胃蛋白質(zhì)在小腸中的消化吸收，從而提高反芻動物對蛋白質(zhì)的利用率。瘤胃干物質(zhì)降解參數(shù)顯示，在瘤胃外流速度相同的情況下，膨化處理能使瘤胃微生物對干物質(zhì)的降解率降低，使更多的營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入到真胃和小腸中消化，從而使干物質(zhì)的利用效率提高。膨化大豆中的干物質(zhì)與蛋白質(zhì)的快速降解部分顯著下降，而慢速降解部分則顯著上升，進(jìn)一步說明膨化能夠顯著降低大豆蛋白質(zhì)的瘤胃降解率，進(jìn)而提高蛋白質(zhì)的過瘤胃比例[14]。

綜上所述，雖然膨化大豆在飼糧中應(yīng)用廣泛，但大豆膨化過程中其抗原蛋白去除程度、對氨基酸及其他養(yǎng)分的影響等，仍需更深一步的研究與了解。

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第2篇：腸道微生物研究方向范文

[關(guān)鍵詞]黃酮；腸道細(xì)菌；生物轉(zhuǎn)化；反應(yīng)類型；影響因素

黃酮類化合物是指基本母核為2-苯基色原酮的一系列化合物，廣泛存在于植物界中，其中包括人們?nèi)粘Ｊ秤玫乃?、蔬菜和谷物，是重要的天然產(chǎn)物之一。黃酮類化合物在體內(nèi)和體外都具有多種生物活性[1]，除了有抗菌、抗炎、抗腫瘤、抗氧化作用以外，在治療心血管疾病方面也有顯著療效[2]；它們對不同的荷爾蒙還有一定的調(diào)節(jié)作用，如雌激素和雄激素[3-4]。黃酮類化合物對人類健康的影響不言而喻。腸道細(xì)菌在人體免疫、營養(yǎng)和代謝等方面起著至關(guān)重要的作用。腸道菌群在其生長代謝過程中會產(chǎn)生多種酶，黃酮類化合物在酶的作用下降解，可以發(fā)生水解，多次還原，去酮基，去羥基等反應(yīng)，轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的酚酸，從而影響黃酮類化合物在人體的生物利用度。某些反應(yīng)具有顯著的底物、立體和位置選擇性。

近年來結(jié)合體外和體內(nèi)實驗來研究腸道細(xì)菌對黃酮類化合物的生物轉(zhuǎn)化，體外實驗常用糞便溫孵法和離體消化道內(nèi)容物溫孵法；體內(nèi)實驗通過口服與非口服給藥的比較、普通動物和無菌或偽無菌動物的代謝產(chǎn)物比較來研究黃酮類化合物的生物轉(zhuǎn)化[5]。目前的研究方向還主要集中在腸道細(xì)菌生物轉(zhuǎn)化的酶學(xué)研究，分離純化各步反應(yīng)的酶并找到催化酶的基因編碼，用HPLC-MS，GC-MS，NMR等現(xiàn)代分析技術(shù)檢測代謝產(chǎn)物并研究其藥理作用，為揭示黃酮類化合物在體內(nèi)的代謝過程和發(fā)揮藥效的機制提供依據(jù)，從而闡明中藥的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，不可培養(yǎng)微生物的相關(guān)研究越來越受到重視。人體腸道元基因組（metagenome）技術(shù)能實現(xiàn)腸道中不可培養(yǎng)微生物的功能基因及酶的篩選，還能為腸道菌群在黃酮類化合物轉(zhuǎn)化中的協(xié)同作用研究提供新的思路。腸道細(xì)菌生物轉(zhuǎn)化研究可以彌補化學(xué)合成的不足，在黃酮類藥物合成和結(jié)構(gòu)修飾、新藥開發(fā)和藥物劑型選擇方面都能發(fā)揮重要的作用，從而促進(jìn)黃酮類化合物的開發(fā)和利用。

1腸道細(xì)菌

人類與微生物是共生的，這些微生物大部分寄生在人的腸道中，通稱為腸道菌群。在人體腸道中的微生物有1×1012個細(xì)胞，是人體細(xì)胞數(shù)量的10倍[6]。人體除受自身基因的調(diào)控外，還受到大量的共生細(xì)菌的影響，在學(xué)術(shù)界常被稱作“人體腸道元基因組”。由歐盟資助的“人體腸道元基因組計劃”首次構(gòu)建了人體腸道元基因組參考基因集。Qin等[7]收集了124個來自于歐洲人腸道菌群的糞便樣本，采用高通量的測序技術(shù)和高效能的信息分析平臺，從中獲得330萬個非冗余的元基因組的參考基因，約是人自身基因的150倍，因此腸道系統(tǒng)可被視作人類的“第二基因組”。從這個基因集可以估計人腸道中存在約1 000到1 150種細(xì)菌，每個個體內(nèi)至少含有160種優(yōu)勢菌種并為絕大部分個體所共有。由此可見腸道細(xì)菌對人體健康的作用和影響是不可忽視的。研究表明，腸道細(xì)菌與某些慢性病有關(guān)，會造成肥胖、免疫疾病和心血管疾病或者使這些疾病惡化[8]。人體胃腸道正常菌群由專性厭氧菌、兼性厭氧菌和好氧菌組成，專性厭氧菌達(dá)97%～99%以上[9]，其中厭氧菌對黃酮類化合物轉(zhuǎn)化起決定作用[10]。

對于腸道菌群的組成，個體之間存在較大的差異。飲食是影響腸道菌群組成最重要的因素，不同的飲食結(jié)構(gòu)可以形成不同的菌群結(jié)構(gòu)[11]。最新研究發(fā)現(xiàn)，人類有3種不同腸道菌群類型，每個人都屬于3種類型中的一種。腸道菌群類型與身體質(zhì)量指數(shù)、年齡、性別無關(guān)，但是老年人的腸道有更多分解碳水化合物的微生物基因[12]。與青年人和成年人相比，老年人間的腸道菌群顯示出更大的個體差異。腸道菌群的組成除了與老年人的飲食有關(guān)以外，還與健康密切相關(guān)，接受長期護(hù)理的老年人的菌群多樣性顯著低于健康老年人的菌群。失去腸道微生物的多樣性增加了老年人的脆弱性[13]。

2參與黃酮類化合物代謝的腸道細(xì)菌研究現(xiàn)狀

黃酮類化合物在體內(nèi)的代謝與腸道細(xì)菌密不可分。在大多數(shù)情況下，微生物通過群落而非單一個體來發(fā)揮重要功能。微生物相互作用、共同協(xié)作，一起完成復(fù)雜的代謝功能。但目前的研究還主要集中在參與黃酮類化合物代謝的單一細(xì)菌的研究，或者通過幾種腸道細(xì)菌的混合培養(yǎng)來研究它們對黃酮類化合物代謝的影響，腸道菌群如何發(fā)揮協(xié)同作用尚不明確。

為了明確對黃酮類化合物有轉(zhuǎn)化作用的腸道細(xì)菌，通常是從糞便中分離出某種腸道細(xì)菌，對其攜帶的基因進(jìn)行測序并通過與菌群的代表性菌株的參考基因組序列進(jìn)行對比，從而快速而準(zhǔn)確地鑒定其菌種，推測其可能的功能。楊秀偉等[14]提出建立中藥化學(xué)成分腸內(nèi)細(xì)菌生物轉(zhuǎn)化體外模型，模擬人腸內(nèi)厭氧條件和菌叢組成，大量培養(yǎng)人腸內(nèi)厭氧性細(xì)菌，研究其對中藥化學(xué)成分的生物轉(zhuǎn)化。根據(jù)轉(zhuǎn)化產(chǎn)物與原形藥物的結(jié)構(gòu)特點，結(jié)合酶催化反應(yīng)推斷轉(zhuǎn)化機制。但是有很多腸道細(xì)菌是不能分離培養(yǎng)的，其代謝功能尚不明確。隨著元基因組技術(shù)用于不可培養(yǎng)微生物研究的深入，通過構(gòu)建人體腸道不可培養(yǎng)細(xì)菌的元基因組文庫，并對文庫進(jìn)行序列和功能篩選，能夠獲得表達(dá)特定酶活性的克隆[15]，這為發(fā)現(xiàn)新的黃酮類化合物生物轉(zhuǎn)化相關(guān)菌和酶奠定了基礎(chǔ)。另外，人體腸道元基因組技術(shù)不僅能了解腸道中不可培養(yǎng)微生物的多樣性，還能獲得微生物的遺傳、代謝和生理等方面的信息，這將有助于揭示腸道菌群是如何在黃酮類化合物的轉(zhuǎn)化中發(fā)揮協(xié)同作用的。

黃酮降解菌研究較為系統(tǒng)的是Eubacterium ramulus[16]和Clostridium orbiscindens[17]。它們都可以代謝槲皮素和芹菜素，并且有相同的代謝途徑。但只有E. ramulus可以代謝大豆苷元和染料木素。C. orbiscindens在根皮素濃度小于0.3 mmol·L-1時把根皮素轉(zhuǎn)化成對羥基苯丙酸，高濃度的根皮素轉(zhuǎn)化比較慢。這可能源于高濃度的根皮素會抑制C. orbiscindens的生長，根皮素水解酶的活性比較低，C. orbiscindens不能及時降解根皮素。但E. ramulus不會被高濃度的根皮素抑制。與黃酮類化合物轉(zhuǎn)化相關(guān)的腸道細(xì)菌見表1。

3主要反應(yīng)類型

一般情況下 ，一種黃酮類化合物通常能進(jìn)行多種類型的腸道細(xì)菌轉(zhuǎn)化反應(yīng)。在腸道細(xì)菌的作用下，黃酮苷首先在腸道內(nèi)水解生成苷元，然后 C 環(huán)還原加氫，其次 C 環(huán)中的O-C2鍵開環(huán)裂解，生成酚酮類，進(jìn)而生成酚酸。因此，水解和還原反應(yīng)是黃酮類化合物在腸道代謝的主要反應(yīng)。另外，異黃酮還原產(chǎn)物還會發(fā)生去酮反應(yīng)，兒茶素類會發(fā)生去羥基反應(yīng)。

3.1水解反應(yīng) 黃酮類化合物在植物體內(nèi)除少數(shù)游離外，大多與糖結(jié)合成苷。黃酮苷通過人體腸道微生物群產(chǎn)生的α-鼠李糖苷酶，β-葡萄糖苷酶或β-葡萄糖醛酸苷酶轉(zhuǎn)化成苷元繼而代謝成酚酸。如蘆丁，橙皮苷，柚皮苷被α-鼠李糖苷酶和β-葡萄糖苷酶轉(zhuǎn)化為苷元。黃芩苷、葛根素和大豆苷分別被細(xì)菌所產(chǎn)生的β-葡萄糖醛酸苷酶，C-糖苷酶和β-糖苷酶轉(zhuǎn)化成苷元[20]。有文獻(xiàn)報道人腸道細(xì)菌PUE可將葛根素還原轉(zhuǎn)化成大豆苷元和葡萄糖[21]。但Nakamura等[22]第一次報告了C-葡萄糖苷鍵的斷裂方式是水解。利用人腸道細(xì)菌PUE的無細(xì)胞提取物把[6″，6″-D2]葛根素轉(zhuǎn)化成大豆苷元和[6″，6″-D2]葡萄糖，糖的C1是羥化而不是加氫還原，證明C-葡萄糖苷鍵的斷裂方式是水解而不是還原。PUE有很高的底物選擇性，不能水解蘆薈苷、蘆薈苦素、芒果苷等。但在離體條件下芒果苷可被人腸道菌群代謝為苷元[23]。

3.2還原反應(yīng) 人體胃腸道正常菌群絕大多數(shù)由專性厭氧菌組成[9]，菌叢的厭氧環(huán)境使還原反應(yīng)得以順利進(jìn)行，黃酮苷元的C2和C3之間的雙鍵被加氫還原。Hur等[24]從人糞樣中分離出的Clostridium sp. HGH6可將大豆苷和染料木苷水解成苷元，苷元在厭氧條件下還可以進(jìn)一步還原成雙氫大豆苷元和雙氫染料木素。但是HGH6不能還原芹菜素中類似的雙鍵。

還原反應(yīng)還可以發(fā)生在O和C2之間，從而導(dǎo)致C環(huán)的開環(huán)。芹菜素在E. ramulus[16]的作用下，C2和C3之間的雙鍵被加氫還原成柑橘素，然后O和C2之間還原開裂形成根皮素，最終產(chǎn)物為對羥基苯丙酸和間苯三酚，見圖1。間苯三酚可以進(jìn)一步降解為乙酸和丁酸。Blau等[25-26]監(jiān)測涉及到的酶催化反應(yīng)，提取分離出間苯三酚還原酶，并利用熒光活性篩選實驗，克隆出了根皮素水解酶的編碼基因。黃酮醇和二氫黃酮醇的代謝還會涉及到分子異構(gòu)化，異構(gòu)化反應(yīng)是槲皮素C環(huán)裂解的關(guān)鍵。槲皮素在E. ramulus作用下先還原生成花旗松素，繼而被酶催化或自然異構(gòu)化成高朦朧木素。兩者的紫外圖譜和分子離子峰在m/z 305 [M+H]+一致，但是在高效液相的保留時間上有明顯的差異[16]。高朦朧木素有苯甲基基團(tuán)，五元環(huán)水解開環(huán)得到間苯三酚和3，4-二羥基苯乙酸，見圖1。

3.3去酮基反應(yīng) 異黃酮苷元在腸道細(xì)菌作用下會發(fā)生去酮基反應(yīng)。去酮基反應(yīng)是大豆異黃酮轉(zhuǎn)化為S-雌馬酚的關(guān)鍵反應(yīng)，見圖2。Slackia sp. NATTS能把大豆苷元轉(zhuǎn)化為S-雌馬酚且比以前報道的菌株有更強的轉(zhuǎn)化能力[27]。大豆苷元先是雙鍵被還原形成雙氫大豆黃酮苷元（dihydrodaidzein， DHD），然后發(fā)生去酮基反應(yīng)轉(zhuǎn)化為S-雌馬酚。orf-1， orf-2和orf-3這3個基因編碼了參與反應(yīng)的酶，orf-3編碼的酶把大豆苷元轉(zhuǎn)化為DHD，orf-2編碼的酶把DHD轉(zhuǎn)化為四氫大豆苷元（tetrahydrodaidzein， THD），orf-1編碼的酶把THD轉(zhuǎn)化為S-雌馬酚[28]。因此，Slackia sp. NATTS參與的去酮基反應(yīng)涉及2個過程，即DHD還原成THD，繼而轉(zhuǎn)化為S-雌馬酚。

3.4脫羥基反應(yīng) Eggerthella lenta rK3和Flavonifractor plautii aK2會影響兒茶素的生物利用度，說明兒茶素類也可以被腸道細(xì)菌轉(zhuǎn)化[29]。脫羥基反應(yīng)在兒茶素類腸道細(xì)菌生物轉(zhuǎn)化中比較常見。兒茶素類的脫羥基反應(yīng)具有很高的位置選擇性，只能選擇性地脫掉B環(huán)對位的羥基。（+）-兒茶素的C環(huán)在體外可以被Eggerthella sp. CAT-1[30]還原開裂生成①，繼而B環(huán)脫對位羥基生成②，見圖3。兒茶素類C環(huán)的還原裂解要求B環(huán)有一個對羥基結(jié)構(gòu)[31]。另外，Eggerthella sp. CAT-1裂解C環(huán)又是使B環(huán)脫對位羥基的前提。

4影響因素

4.1腸道細(xì)菌 黃酮在人體的轉(zhuǎn)化與人腸道微生物系統(tǒng)有密切的關(guān)系。從人糞樣中分離出的Clostridium sp. HGH6[24]和Clostridium sp.TM40[32]可以還原大豆苷元轉(zhuǎn)化成DHD，但不能進(jìn)一步還原成S-雌馬酚。大豆苷元和DHD還可以被Clostridium sp. HGH136還原成O-去甲安哥拉紫檀素（O-DMA）[33]。Wang[34]等從人樣糞分離出Eggerthella sp. Julong 732可以將DHD轉(zhuǎn)化為S-雌馬酚，但不能將大豆苷元直接轉(zhuǎn)化為S-雌馬酚，也不能將THD轉(zhuǎn)化為S-雌馬酚，見圖4。另外，在厭氧條件下將從人糞樣中分離的細(xì)菌PUE和DZE混合培養(yǎng)轉(zhuǎn)化葛根素，發(fā)現(xiàn)PUE先把葛根素水解為大豆苷元，再由DZE降解大豆苷元還原為S-雌馬酚[21]。這說明在黃酮類化合物的代謝途徑中，多種腸道細(xì)菌以特定的順序發(fā)揮功能，不同的細(xì)菌產(chǎn)生不同的酶，催化不同的反應(yīng)。

有些情況下不同腸道細(xì)菌可以平行轉(zhuǎn)化同一個反應(yīng)。Veillonella sp. 32和Bacteroides sp. 42可以在相比Bacteroides sp. 45和Bacillus sp. 52較短的時間內(nèi)把槲皮素-3-O-葡萄糖苷完全轉(zhuǎn)化成白矢車菊素。這說明Veillonella sp. 32和Bacteroides sp. 42產(chǎn)生的酶活性比Bacteroides sp. 45和Bacillus sp. 52活性強[35]。不同的腸道細(xì)菌產(chǎn)生的不同的酶，酶的活性也不一樣。因此，生物轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的量不同，轉(zhuǎn)化速率也不一樣。

腸道細(xì)菌濃度對生物轉(zhuǎn)化也有一定的影響。Knaup等[36]用回腸造口術(shù)流體體外實驗來研究腸道細(xì)菌對槲皮素-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷的代謝，其線性水解率從75～2 500 μL對應(yīng)回腸造口術(shù)流體中菌群為lg0.68～lg21.9菌落形成單位（colony-forming units， CFU）。

腸道菌群的個體差異也會影響黃酮的代謝。如不同人體的腸道微生物代謝異黃酮的能力不同，這是由于每個人大豆異黃酮降解菌的組成有很大差異，僅有1/3～1/2的調(diào)查者能將大豆苷元降解為S-雌馬酚[37]，80%～90%的調(diào)查者能將其轉(zhuǎn)化為O-DMA[38]。

4.2底物的結(jié)構(gòu) 由于酶的催化作用必須發(fā)生在酶和底物的結(jié)構(gòu)相互契合的基礎(chǔ)上，因此腸道細(xì)菌生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)要求底物具有一定的結(jié)構(gòu)特征[39]。這方面的研究可以揭示腸道細(xì)菌對不同黃酮、不同取代基、不同作用位點的代謝機制和規(guī)律。

腸道細(xì)菌水解黃酮糖苷鍵的能力取決于苷元結(jié)構(gòu)、糖基、糖苷鍵類型。Hein等[40]用豬盲腸體外模型研究黃酮苷在腸道細(xì)菌作用下的轉(zhuǎn)化，用熒光素原位雜交法（fluorescence in situ hybridization， FISH）分析豬盲腸菌群特點，并用HPLC-DAD監(jiān)測降解率，發(fā)現(xiàn)雙糖苷和三糖苷的降解速率要比單糖苷慢很多；糖苷鍵的類型也在很大程度上影響降解率，腸道細(xì)菌對C-黃酮苷的代謝率比O-黃酮苷的代謝率低，如葛根素在體內(nèi)比較穩(wěn)定。

苷元上取代基的不同也影響腸道細(xì)菌對黃酮的代謝。如Lin等[41]研究了在人、兔子和老鼠的糞便菌群作用下13種黃酮苷元的代謝，發(fā)現(xiàn)含有甲氧基的漢黃芩素和香葉木素比不含甲氧基的黃酮類化合物降解慢。另外，取代基位置的不同也會影響腸道細(xì)菌對黃酮的代謝。比如，在人類腸道細(xì)菌的作用下，同時存在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立體構(gòu)型 具有立體異構(gòu)特異性的酶對底物分子立體構(gòu)型有嚴(yán)格要求。自然型兒茶素類是C2和C3的非對映異構(gòu)體，所以在腸道細(xì)菌生物轉(zhuǎn)化過程中，立體選擇性是必須要考慮的。Eggerthella sp. CAT-1[30]和Eggerthella sp. SDG-2[43]都可以裂解（3R）和（3S）-黃烷-3-醇的C環(huán)，Eggerthella sp. CAT-1可以使（3R）和（3S）-黃烷-3-醇的B環(huán)繼續(xù)脫對位羥基，但Eggerthella sp. SDG-2不能使（3S）-黃烷-3-醇的B環(huán)脫對位羥基。另外，酶具有高度專一性，只能催化特定反應(yīng)或只能產(chǎn)生特定的構(gòu)型。雌馬酚為手性分子，目前在體內(nèi)發(fā)現(xiàn)大豆異黃酮的代謝產(chǎn)物均為S-雌馬酚[44]。

4.4底物濃度 在生化反應(yīng)中，若酶的濃度一定，底物起始濃度較低時，酶促反應(yīng)速度與底物濃度成正比。Kutscher等[29]用Eggerthella lenta rK3降解不同濃度的兒茶素，發(fā)現(xiàn)高濃度的兒茶素能加速C環(huán)的裂解而不會影響E. lenta rK3的生長。因此，在用腸道代謝菌用于黃酮類化合物工業(yè)生產(chǎn)時，為了提高轉(zhuǎn)化效率，加入的底物需要有一個合適的濃度，研究一系列不同的底物濃度條件下的轉(zhuǎn)化效率可以找到最佳濃度。

5黃酮生物轉(zhuǎn)化的意義

5.1增強活性 某些黃酮類化合物經(jīng)腸道細(xì)菌生物轉(zhuǎn)化后，代謝產(chǎn)物的生物活性增加。大多數(shù)苷因親脂性低而不易轉(zhuǎn)運到靶部位，造成消化道對苷類成分吸收較差、較慢[45]。在腸道細(xì)菌的作用下，大豆異黃酮糖苷的代謝產(chǎn)物S-雌馬酚是一種非甾體類雌激素，對α和β雌激素受體都具有親和力，在抗氧化活性方面優(yōu)于其他所有異黃酮類化合物[3]。雌馬酚比大豆異黃酮對人體血小板中血栓素受體更有親和力，因此臨床上可以用于調(diào)節(jié)血小板功能和預(yù)防血栓[46]。黃芩湯由黃芩、芍藥、甘草、大棗4味中藥組成，用于治療泄瀉、痢疾，以及伴有消化道癥狀的發(fā)熱、感冒等。左風(fēng)等[47]通過比較黃芩湯及其腸道菌群的代謝產(chǎn)物對D-半乳糖胺誘導(dǎo)的肝損傷的保護(hù)作用，證實黃芩湯經(jīng)腸道菌群代謝后的產(chǎn)物是體內(nèi)產(chǎn)生保肝降酶作用的物質(zhì)基礎(chǔ)。

5.2改善水溶性和生物利用度 某些黃酮類化合物在體內(nèi)外藥效差異比較大，其中一個重要的原因是溶解度低或體內(nèi)吸收不好，從而導(dǎo)致生物利用度差。腸道細(xì)菌對黃酮類化合物的代謝作用可以改善其水溶性和生物利用度。蘆丁是一種來源很廣的黃酮類化合物，具有維生素P樣作用，可以防治毛細(xì)血管發(fā)脆而引發(fā)的出血癥，臨床上用于高血壓的輔助治療；還具有抗毛細(xì)血管脆性和異常透過性的功能[48]。但是蘆丁的水溶性和脂溶性都很差，口服后生物利用度低，限制了其在臨床上的應(yīng)用。蘆丁可以被腸道細(xì)菌先水解成槲皮素，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為3，4-二羥基苯乙酸，最后吸收進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng)，其抗血小板活性大于蘆丁和槲皮素[20]。這表明在制備以蘆丁為主要有效成分的制劑時，除了可以考慮其劑型外，還可以考慮適當(dāng)?shù)脑黾犹J丁在腸道的停留時間，以增強腸道菌群對蘆丁的代謝作用，從而增強蘆丁的療效。

5.3生物轉(zhuǎn)化應(yīng)用 生物轉(zhuǎn)化具有高度專一性、效率高、副產(chǎn)物少和環(huán)境友好等優(yōu)點。生物轉(zhuǎn)化在黃酮類藥物結(jié)構(gòu)修飾、新藥開發(fā)和藥物劑型選擇上都具有非常重要的作用。利用作為生物催化劑的腸道細(xì)菌將加入到生物反應(yīng)系統(tǒng)中的黃酮類化合物進(jìn)行特異性的分子結(jié)構(gòu)修飾以獲得高效、低毒、高生物利用度和吸收性良好的化合物，也可以用來生產(chǎn)具有重要應(yīng)用價值的黃酮類化合物，是黃酮類化合物生產(chǎn)追求的最佳手段之一。與此同時加強黃酮類化合物生物轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的構(gòu)效關(guān)系研究，篩選出一批有重要應(yīng)用價值的生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)類型，可使黃酮類化合物生物轉(zhuǎn)化更具針對性和高效性。將現(xiàn)代生命科學(xué)技術(shù)如生物催化劑的定向改造、高通量篩選、組合生物轉(zhuǎn)化、非水相生物轉(zhuǎn)化引入黃酮類化合物生物轉(zhuǎn)化研究中，必將推進(jìn)黃酮類化合物的開發(fā)與應(yīng)用。另外，黃酮類化合物在腸內(nèi)的生物轉(zhuǎn)化研究還有利于劑型的改進(jìn)，有利于考察藥物胃腸道吸收代謝特性，對控制藥物釋放部位，延長藥物在吸收部位的滯留、溶出，提高其生物利用度具有指導(dǎo)意義。

6問題與展望

腸道菌群的改變必然會影響黃酮類化合物的轉(zhuǎn)化。高脂類和低纖維飲食會引起腸道菌群結(jié)構(gòu)失衡，但具體是哪些菌群的結(jié)構(gòu)失衡，這一問題的回答目前還處于推測階段。其次，我國抗生素濫用問題非常嚴(yán)重，尤其是兒童使用頻率更高[49]。過度使用抗生素會引起細(xì)菌耐藥性，但也會殺害人體有益細(xì)菌[50]，可能會引起腸道菌群結(jié)構(gòu)的永久改變。最后，諸多實驗證明黃酮類化合物對腸道細(xì)菌的數(shù)量和種類有一定的影響[51-52]。某些黃酮類化合物具有抗菌作用，會抑制腸道細(xì)菌的生長。某些黃酮類化合物及其代謝產(chǎn)物可以刺激降解菌生長使其成為優(yōu)勢菌群。因此，有必要加強飲食和抗生素對腸道菌群的變化以及黃酮類化合物與腸道菌群的相互作用研究。腸道元基因組學(xué)和未培養(yǎng)微生物技術(shù)將為這些問題的解決提供新的思路。

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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：腸道微生物研究方向范文

關(guān)鍵詞：分散紅G；生物降解；β-環(huán)糊精；降解效率

中圖分類號：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-0432（2011）-04-0099-2

0 引言

染料特別是合成染料在紡織工業(yè)、染化工業(yè)和造紙工業(yè)中廣泛使用，目前，投放市場的染料多達(dá)三萬多種，用量達(dá)到每年15萬噸，使用過程中排放到環(huán)境中的染料就高達(dá)六萬多噸，其中大多數(shù)是人工合成的合成染料特別是偶氮染料。人工合成的染料因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜并且品種繁多、化學(xué)穩(wěn)定性高，從而其生物可降解性低，且多數(shù)具有致突變、致畸變和致癌變的三致作用，從而成為重要的環(huán)境污染物。由于這些合成染料用常規(guī)廢水處理方法難以有效去除，屬于難降解污染物，所以染料的脫色與降解目前成為世界性的難點與熱點。上世紀(jì)70年代末的研究發(fā)現(xiàn)，某些腸道微生物可以降解某幾種偶氮染料，已經(jīng)證實多種偶氮、三苯甲烷、蒽醌等結(jié)構(gòu)類型的染料均可被某些微生物降解。后來又發(fā)現(xiàn)某些真菌對某些合成染料具有降解能力，如李慧蓉等就對白腐真菌中的黃孢原毛平革菌系OGC101對六種染料（剛果紅、直接凍黃G、活性翠藍(lán)KN-G、金蓮橙O、天青藍(lán)A、活性艷藍(lán)KN-R）的降解作用進(jìn)行過研究。

分散紅(Disperse red)是一種難溶于水的偶氮染料，含有兩個芳香環(huán)的有機染料分子，其化學(xué)性質(zhì)適合β-環(huán)糊精對其進(jìn)行包合，從而可以提高其溶解度，結(jié)構(gòu)分子式如下：包結(jié)配合物β-環(huán)糊精是一種以7個D-吡喃葡萄糖單元通過α-1,4-糖苷相互連接而成的大環(huán)化合物。近年來，關(guān)于環(huán)糊精化學(xué)的研究日益受到人們的關(guān)注。由于環(huán)糊精的特殊結(jié)構(gòu)，它易與一系列極性較低的芳香環(huán)化合物形成包結(jié)配合物，來增加難溶化合物客體的溶解度，從而使其在水相中參加有關(guān)反應(yīng)的活性增加。本研究就是在細(xì)菌降解分散紅G的過程中加入β－環(huán)糊精，增加分散紅G的水溶性，也就是增加分散紅G和有關(guān)微生物的作用界面，從而提高微生物對其的降解效率。同時由于環(huán)糊精本身不屬于污染物，可以在環(huán)境中自然分解，不會造成二次污染，所以可能可以成為一種良好的環(huán)保助劑。

1 實驗材料與方法

1.1 微生物

取自浙江稽山印染廠曝氣池中的活性污泥，通過富集、馴化培養(yǎng)，分離出能降解染料分散紅G的菌種，它們能在以分散紅G為唯一碳源的培養(yǎng)基上生長。通過反復(fù)劃線純化后保藏在固體培養(yǎng)基上，該菌菌落呈乳白色，菌落表面較平坦，表面和邊緣較粗糙，在油鏡下觀察，細(xì)胞呈球狀，有細(xì)胞核，初步認(rèn)為是一種酵母菌，對其進(jìn)行分類學(xué)的初步鑒定，系屬于克洛克酵母的一個種。

1.2 培養(yǎng)基成分

實驗所用基本培養(yǎng)基（不含有機碳源）的組成成分如下表：

1.3 主要儀器設(shè)備

722光柵分光光度計（上海第三儀器制造廠），臺式恒溫振蕩器THZ-82A（上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠），KQ-250B型超聲波清洗器（配制溶液用），80-2離心機（上海手術(shù)器械廠）

1.4 微生物的分離

從曝氣池中取活性污泥，接種于含分散紅G的平板培養(yǎng)基中，選擇對分散紅G具有耐性的微生物菌種，然后挑取一些菌落再接種于以分散紅G作為唯一碳源的平板培養(yǎng)基中，

（1）對分散紅的光學(xué)吸收屬性進(jìn)行掃描，測得染料分散紅G的最大吸收波長為480nm。

（2）在最大吸收波長下，分別測得不同濃度分散紅G的吸光度值。根據(jù)所得數(shù)據(jù)制得C-Am的直線圖如下：

（3）對三個錐形瓶中的溶液，按照一定的時間段（1h，2h，4h，8h，16h…）分別測得其吸光度值（在480nm下），再根據(jù)1.6.2中的C-Am圖中查出相應(yīng)的濃度值，計算相應(yīng)的降解效率，并且畫出各自的濃度隨時間的變化曲線圖。

（4）在菌株的降解過程中，不斷地有白色絮狀的代謝產(chǎn)物產(chǎn)生，因這些代謝產(chǎn)物的散射作用導(dǎo)致了測得的光密度值數(shù)據(jù)與肉眼所看到的分散紅褪色現(xiàn)象不符合的情況，所以在每次測定前，將溶液進(jìn)行離心（3000rpm），去除絮狀代謝代物，然后測定。

2.實驗結(jié)果與討論

2.2 菌株對分散紅G的降解條件

2.2.1 pH的影響 菌株在.pH＝5.0，6.0，7.0，8.0的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，分散紅的降解效率結(jié)果見圖1。由圖1可知，菌株在pH＝6.0-7.0時對分散紅G具有較高的降解率。

2.2.2 菌種接入量對降解作用的影響 試驗結(jié)果如圖2。 由圖可知，隨菌株量的增加，對分散紅G的降解量也相應(yīng)增大，當(dāng)菌株量大于0.1×107個時，分散紅G的降解率就不再進(jìn)一步增加，可見在反應(yīng)體系中菌種的接入量并不是越大越好，可能是菌種的接入量過大，導(dǎo)致菌體間生存競爭壓力加大，使菌體的新陳代謝發(fā)生異化，使之對分散紅的降解作用被削弱，從而影響其降解效率。

3 結(jié)論

（1）本實驗從浙江稽山印染廠的活性污泥中分離出了一株對分散紅G有降解效率的菌株;

（2）分離得到的菌株對分散紅G具有一定的降解作用，而β-環(huán)糊精的加入，大大促進(jìn)了降解效率，使降解效率高達(dá)99.9%，比不加β-環(huán)糊精時明顯提高了23.4%。

參考文獻(xiàn)

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第4篇：腸道微生物研究方向范文

慶大霉素是我國獨立自主研制成功的廣譜抗生素。它開始研制于1967年,成功鑒定在1969年底,取名“慶大霉素”,意指慶?！熬糯蟆币约肮と穗A級的偉大。

主要成分:由小單孢菌所產(chǎn)生,為一種多組分抗生素。

性狀:常用其硫酸鹽,為白色或類白色結(jié)晶性粉末;無臭;有引濕性。在水中易溶,在乙醇、乙醚、丙酮或氯仿中不溶。

功能主治

對大腸桿菌、產(chǎn)氣桿菌、克雷白桿菌、奇異變形桿菌、某些吲哚變形桿菌、綠膿桿菌、某些奈瑟菌、某些無色素沙雷桿菌和志賀菌等革蘭陰性菌有抗菌作用。革蘭陽性菌中,金黃色葡萄球菌對本品敏感;鏈球菌對本品耐藥。厭氧菌、結(jié)核桿菌、立克次體、病毒和真菌亦對本品耐藥。近年來,由于本品的廣泛應(yīng)用,耐藥菌株逐漸增多,綠膿桿菌、克雷白桿菌和沙雷桿菌、吲哚陽性變形桿菌對本品的耐藥率甚高。對金黃色葡萄球菌及大腸桿菌,產(chǎn)氣桿菌,奇異變形桿菌,綠膿桿菌等G-菌作用較強。適用于敏感細(xì)菌所致的新生兒膿毒癥、敗血癥、中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染(包括腦膜炎)、尿路生殖系統(tǒng)感染、呼吸道感染、胃腸道感染(包括腹膜炎)、膽道感染、皮膚、骨骼、中耳炎、鼻竇炎、軟組織感染(包括燒傷)、李斯特菌病。

藥物相互作用

與其他氨基糖苷類合用或先后連續(xù)應(yīng)用,可增加耳毒性、腎毒性以及神經(jīng)肌肉阻滯作用的可能性。

與神經(jīng)肌肉阻滯藥合用,可加重神經(jīng)肌肉阻滯作用。

與卷曲霉素、順鉑、依他尼酸、呋塞米或萬古霉素等合用或先后連續(xù)應(yīng)用,可增加耳毒性與腎毒性的可能性。

與頭孢噻吩合用可能增加腎毒性。

與多黏菌素類合用或先后連續(xù)應(yīng)用,可增加腎毒性和神經(jīng)肌肉阻滯作用。

其他腎毒性及耳毒性藥物均不宜與本品合用或先后連續(xù)應(yīng)用,以免加重腎毒性或耳毒性。

不良反應(yīng)

全身應(yīng)用合并鞘內(nèi)注射時可引起腿部抽搐、皮疹、發(fā)熱和全身痙攣等。發(fā)生率較多者有聽力減退、耳鳴或耳部飽滿感(耳毒性)、血尿、排尿次數(shù)顯著減少或尿量減少、食欲減退、極度口渴(腎毒性)、步履不穩(wěn)、眩暈。停藥后如發(fā)生聽力減退、耳鳴或耳部飽滿感,需要引起注意。

注意事項

本品血藥峰濃度>12 μg/ml,谷濃度>2 μg/ml時,可出現(xiàn)毒性反應(yīng),對腎功能不全者或長期用藥者應(yīng)進(jìn)行藥物監(jiān)測。

本品1日量宜分2～3次給藥,以維持有效血藥濃度,并減輕毒性反應(yīng)。不要把1日量集中在1次給予。

毒性反應(yīng)與卡那霉素近似,因劑量小,故毒性反應(yīng)稍輕。但若用量過大或療程延長,仍可發(fā)生耳、腎損害,應(yīng)予注意。

對鏈球菌感染無效。由鏈球菌引起的上呼吸道感染不應(yīng)使用。 有抑制呼吸作用,不可靜脈推注。

慶大霉素由我國自主研制

慶大霉素的主要發(fā)現(xiàn)者是我國著名的微生物學(xué)家王岳。1941年8月,他經(jīng)美國駐華大使司徒雷登薦引,赴美國新澤西州的洛格斯大學(xué)研究生院深造。在著名諾貝爾獎金獲得者、抗生素研究先驅(qū)、鏈霉素和新霉素的發(fā)現(xiàn)者瓦格斯曼教授的指導(dǎo)下,他經(jīng)過3年的刻苦鉆研,完成全部研究課題,1943年以優(yōu)異成績?nèi)〉梦⑸锊┦繉W(xué)位,1944年滿懷報效祖國的熱情毅然回國。

解放初期,帝國主義對我國實行全面封鎖,把抗生素作為戰(zhàn)備物資,對我國實行禁運。當(dāng)時正是世界各國抗生素研究和生產(chǎn)的黃金時期,而國內(nèi)卻極度缺乏抗生素藥品,在這緊要時刻,王岳覺得自己有責(zé)任為國為民分憂,立志要填補祖國醫(yī)藥學(xué)上的空白。

第5篇：腸道微生物研究方向范文

【關(guān)健詞】布拉氏酵母菌；潰瘍性結(jié)腸炎；細(xì)胞因子

【中圖分類號】R57 【文獻(xiàn)編識碼】A 【文章編號】1004-7484（2013）03-0160-02

近年來藥物聯(lián)合益生菌治療潰瘍性結(jié)腸炎（UC）取得較好效果。為明確益生菌與細(xì)胞因子在UC發(fā)病中的關(guān)系，我們采用乙酸大鼠結(jié)腸炎模型，應(yīng)用不同劑量布拉氏酵母菌治療，觀察大鼠結(jié)腸黏膜組織學(xué)和細(xì)胞因子（TNF-α、NF-κB及IL-10）的變化，尋找其最佳治療劑量，同時進(jìn)一步闡明布拉氏酵母菌的治療作用機制

一、材料與方法

1.實驗動物：雄性SD大鼠42只，體重（215±8）g，購自新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院實驗動物中心。

2.主要試劑和藥物： 布拉氏酵母菌 （法國百科達(dá)制藥廠，0.25g/袋，每袋含有5×109 cfu布拉酵母菌活菌）治療。柳氮磺胺吡啶（SASP）系山西省三九同達(dá)藥業(yè)公司。NF-κB試劑盒，Santa Cruz工程公司提供。TNF-α試劑盒，北京中山生物技術(shù)公司提供。IL-10試劑盒，武漢博士德生物工程公司提供。

3.實驗設(shè)計： 大鼠均分為7組，分別為對照組、模型組、布拉氏酵母菌高劑量組（5×109CFU），中劑量組（2.5×109CFU），低劑量組（1.25×109CFU），SASP組（52.5 mg/200 g體重）及聯(lián)合用藥組（SASP 52.5mg/200 g體重+布拉氏酵母菌2.5×109CFU）。動物模型：對照組大鼠以2 ml生理鹽水經(jīng)導(dǎo)管導(dǎo)入結(jié)腸，余六組大鼠以8%乙酸2 ml經(jīng)導(dǎo)管導(dǎo)入結(jié)腸造模，3 d后，對照組和模型組大鼠每天給2 ml生理鹽水灌胃，余各組給予不同劑量的布拉氏酵母散或SASP溶液灌胃每天1次，其中聯(lián)合用藥組上午8時以52.5 mg/200 g體重SASP溶液、下午4時以2.5×109CFU劑量布拉氏酵母散。10 d后將各組大鼠用2%戊巴比妥0.2 ml/100 g體重腹腔注射麻醉，腹正中切口， 各組均取部分結(jié)腸，肉眼和光鏡下觀察結(jié)腸黏膜。

4.免疫組化染色：單克隆抗體TNF-α、IL-10、NF-κB，一抗稀釋濃度分別為1∶100、1∶100、1∶150，采用SP法檢測。以正常血清代替一抗作陰性對照。

5.觀察指標(biāo)：①灌腸后大鼠每日腹瀉、血便及體重變化情況，并記錄大鼠的一般情況；②結(jié)腸大體病理并行結(jié)腸黏膜光鏡下觀察；③結(jié)腸黏膜中TNF-α、NF-κB、IL-10的表達(dá)。

6.計數(shù)標(biāo)準(zhǔn)：采用圖像分析技術(shù)，隨機選擇5個視野，取光鏡下每平方毫米（10×40）中的平均陽性細(xì)胞數(shù)，以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

7.統(tǒng)計方法：所得數(shù)據(jù)用SAS 8.0軟件處理，計量資料多組間比較行方差分析，各組間兩兩比較行LSD檢驗。

二、結(jié)果

1.模型組大鼠的結(jié)果：模型組大鼠在灌腸后的1～3 d內(nèi)出現(xiàn)不同程度的血性腹瀉、少動、飲食量減少、體重下降；病變結(jié)腸水腫，腸壁增厚，紅斑和潰瘍。鏡下見黏膜隱窩膿腫、杯狀細(xì)胞消失，固有層中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞浸潤。對照組大鼠則反應(yīng)靈活、飲食量正常、體重增加；結(jié)腸黏膜無病理變化；模型組大鼠結(jié)腸黏膜TNF-α、NF-κB高于正常對照組，IL-10低于正常對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P

2.布拉氏酵母菌的作用：一般情況：中高劑量組表現(xiàn)為飲食量和體重增加，無血便，低劑量組有2只大鼠仍有少量血便，體重增加不明顯。結(jié)腸黏膜大體結(jié)果：模型組大鼠結(jié)腸黏膜充血水腫，有多個潰瘍。低劑量組有2只尚有少許潰瘍未完全愈合，其余4只可見潰瘍愈合的痕跡。中高劑量布拉氏酵母菌組可見潰瘍愈合痕跡。病理切片：模型組有潰瘍形成，腸黏膜上皮細(xì)胞壞死脫落，杯狀細(xì)胞減少，黏膜下淋巴細(xì)胞增生并有淋巴濾泡形成，有少量中性粒細(xì)胞浸潤。低劑量組結(jié)腸黏膜上皮有糜爛，黏膜下淋巴細(xì)胞增生。中高劑量組結(jié)腸無潰瘍，黏膜固有層內(nèi)有少量淋巴細(xì)胞、漿細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞浸潤、個別腺腔有灶性上皮壞死。細(xì)胞因子表達(dá)：不同劑量均可降低腸黏膜TNF-α、NF-κB，提高IL-10，但均未達(dá)到正常對照組水平，見表1。中劑量能在一定程度上起到治療作用，且在病理上達(dá)到潰瘍愈合，因此認(rèn)為中劑量為治療UC的最佳劑量。

3.聯(lián)合用藥的作用：SASP組大鼠稀便、血便、體重、一般情況及肉眼和光鏡下病理表現(xiàn)與中劑量布拉氏酵母菌組表現(xiàn)相似，而聯(lián)合用藥組大鼠一般情況改善尤為明顯，僅見黏膜上皮內(nèi)灶性淋巴細(xì)胞浸潤；三組均可有效降低結(jié)腸黏膜TNF-α、NF-κB，并提高IL-10的表達(dá)，聯(lián)合用藥比單獨用藥效果更佳。

討論

隨著微生態(tài)學(xué)的發(fā)展 ，腸道菌群在UC的發(fā)生發(fā)展中日益受到重視[1]。布拉氏酵母菌作為微生態(tài)調(diào)節(jié)劑，通過釋放多胺類物質(zhì)改善生態(tài)菌落平衡，調(diào)節(jié)腸道屏障功能和通透性[2]，有利于宿主腸道健康。對腸道內(nèi)的雙歧桿菌、乳酸桿菌、擬桿菌以及消化性鏈球菌等有益健康的厭氧菌有促進(jìn)生長作用。

文獻(xiàn)報道，UC患者腸組織中IL-10 mRNA表達(dá)減少，治療后增加。陳墾等[3]發(fā)現(xiàn)UC活動組TNF-α水平明顯比治愈組和正常對照組升高。Rogler等[4]證實了UC患者腸黏膜巨噬細(xì)胞和上皮細(xì)胞NF-κB表達(dá)比正常對照明顯增強，且其表達(dá)與炎癥程度正相關(guān)。本實驗結(jié)果顯示，模型組大鼠的癥狀、結(jié)腸大體、鏡下病理表現(xiàn)以及結(jié)腸黏膜TNF-α、NF-κB、IL-10的表達(dá)均與人類UC變化相似，與上述多數(shù)文獻(xiàn)報道結(jié)果一致。

近年人們開始應(yīng)用布拉氏酵母菌，試圖通過調(diào)整腸道菌群達(dá)到治療UC的目的。本實驗顯示，中劑量布拉氏酵母散可降低大鼠結(jié)腸黏膜TNF-α及NF-κB，提高IL-10，在一定程度上起到治療作用，且與SASP療效相當(dāng)，但與正常對照組比較仍有顯著差異。因此認(rèn)為布拉氏酵母菌及SASP單獨用藥只能起到部分治療結(jié)腸炎的作用。我們的實驗證實： 布拉氏酵母菌可作為UC的一種輔助用藥，療效與SASP相當(dāng)。與SASP聯(lián)合應(yīng)用可達(dá)到最佳治療效果。

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第6篇：腸道微生物研究方向范文

 

關(guān)鍵詞：酶類藥物，生物制藥，治療應(yīng)用，研究進(jìn)展

 

目前，酶作為藥物的應(yīng)用越來越廣泛。供治療用的酶通常指一組用于治療疾病和改善醫(yī)療狀況的生物催化劑。酶作為藥物有兩個突出的特點：(1)酶與底物具有高度親和性和特異性；(2)酶可以把底物轉(zhuǎn)化成所需的產(chǎn)物，且副作用較小。這兩個特點使得酶區(qū)別于其他所有類型的藥物，也使酶成為有價值的治療工具，為治療多種嚴(yán)重疾病提供了一個廣闊的現(xiàn)代生物藥物應(yīng)用平臺。

 

治療用酶有利的動力學(xué)性質(zhì)是低Km和高Vmax，這使其在非常低的濃度和底物濃度下即能達(dá)到最大效率。治療用酶已在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，藥物研發(fā)及生物技術(shù)在過去20年的進(jìn)步，極大地促進(jìn)了治療用酶在治療一系列罕見和常見疾病上的應(yīng)用。利用合成生物學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和基因組學(xué)對酶進(jìn)行改造，不僅能使其催化出我們想要的手性藥物分子，還能極大地促進(jìn)治療用酶的開發(fā)[1-3]。目前，治療用酶被廣泛應(yīng)用于遺傳性疾病、心血管疾病、胃腸道疾病、癌癥等疾病的治療[4-7]。酶制劑藥物被認(rèn)為是一個不斷增長的市場，到2020年預(yù)計將超過55億美元。

 

圖1介紹了治療用酶的相關(guān)應(yīng)用。

 

1治療用酶的來源

 

治療用酶廣泛來源于動物、植物和微生物。早期研究中的酶是從動物和植物中提取而來。酶的來源決定了酶的方便性、成本和回收過程。由于受到經(jīng)濟(jì)可承受性和規(guī)?；苽淇尚行缘挠绊懀话愀鼉A向于對微生物來源的酶進(jìn)行商業(yè)化開發(fā)。通過重組DNA(rDNA)技術(shù)，在遺傳水平上對微生物進(jìn)行操作可以獲得更好的菌株，從而改善酶的質(zhì)量或特性，并獲得更高的產(chǎn)量[8-9]。在基因重組技術(shù)中，克隆所需蛋白質(zhì)的cDNA，然后將克隆的cDNA插入到表達(dá)載體中，利用表達(dá)載體轉(zhuǎn)化大腸桿菌，使其過表達(dá)，最后純化表達(dá)的蛋白。其中，產(chǎn)量、質(zhì)量、生產(chǎn)時間和提取方便是構(gòu)建合適的重組酶表達(dá)載體的關(guān)鍵參數(shù)。目前，多種表達(dá)體系已經(jīng)被建立，包括細(xì)菌、真菌、哺乳動物、植物或昆蟲細(xì)胞等[10]。

         在基因工程的圖1治療用酶的廣泛用途及代表性酶[4-7]

 

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

 

幫助下，理想的蛋白質(zhì)可被大量生產(chǎn)出來，從而滿足酶工業(yè)的需要。迄今為止，重組DNA技術(shù)已經(jīng)產(chǎn)生了上百種具有治療性的酶制劑[11]。

 

2酶作為治療藥物的應(yīng)用

 

治療用酶現(xiàn)在已經(jīng)成為許多重大疾病的有效治療藥物，如先天性缺酶癥的治療、血栓與冠心病的治療以及抗腫瘤治療等。據(jù)不完全統(tǒng)計，已在臨床使用的酶類藥物已經(jīng)超過近百種，而酶類藥物的制劑品種已經(jīng)超過700種，圖2中介紹了部分治療用酶的治療作用機制。

 

2.1癌癥治療

 

治療酶在癌癥中的應(yīng)用涉及兩種主要類型：腫瘤所需氨基酸代謝酶和前體藥物轉(zhuǎn)化酶。代謝酶被用來消耗腫瘤細(xì)胞所必需的氨基酸，從而抑制腫瘤生長；轉(zhuǎn)化酶被用于在腫瘤細(xì)胞中將前藥轉(zhuǎn)化為細(xì)胞毒性藥物，進(jìn)而殺死腫瘤細(xì)胞。

 

2.1.1L-天冬酰胺酶

 

L-天冬酰胺酶是一種四聚體酶，能催化氨基酸L-天冬酰胺的水解。大多數(shù)正常的人類細(xì)胞都能夠合成L-天冬酰胺，但某些惡性腫瘤細(xì)胞卻不能合成，必須通過血液獲得。因此，利用L-天冬酰胺酶代謝L-天冬酰胺，使惡性腫瘤細(xì)胞無法獲得生長必需的天冬酰胺，從而抑制其生長[12]。L-天冬酰胺酶可以從各種各樣的微生物(酵母、真菌、細(xì)菌)中提取，其中細(xì)菌來源的L-天冬酰胺酶應(yīng)用較多[13]。

 

L-天冬酰胺酶在臨床上對急性淋巴細(xì)胞性白血病、淋巴肉瘤細(xì)胞性白血病及粒細(xì)胞性白血病的療效比較好，對黑色素瘤也有一定作用[14]。其中，L-天冬酰胺酶對兒童的急性淋巴細(xì)胞性白血病效果較為突出，有效率為85.2%，完全緩解率為57.8%[15]。但使用L-天冬酰胺酶也存在一定的副作用，主要包括嚴(yán)重的過敏反應(yīng)、惡心、嘔吐、發(fā)燒、腎功能和肝功能受損等[16-17]。L-天冬酰胺酶與聚乙二醇(polyethylene glycol，PEG)偶聯(lián)后可大大減少過敏反應(yīng)，經(jīng)少量梳狀PEG衍生分子PM13和PM100修飾的L-天冬酰胺酶，在降低免疫反應(yīng)的同時還能保持較高的酶活性[17-18]。此外，L-天冬酰胺酶還可與其他細(xì)胞毒藥物合并應(yīng)用，例如其可與長春新堿和皮質(zhì)類固醇等藥物聯(lián)合來治療急性淋巴細(xì)胞性白血病[18]。

 

2.1.2精氨酸脫亞胺酶

 

精氨酸脫亞胺酶(arginine deiminase，ADI)是一種能將精氨酸分解成瓜氨酸和氨的酶。正常情況下，體內(nèi)精氨酸可由細(xì)胞自身的尿素循環(huán)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]，但具有代謝缺陷的某些惡性腫瘤，如黑色素瘤、肺癌、前列腺癌和肝細(xì)胞癌則經(jīng)常缺乏這些酶[20-22]。由于上述腫瘤細(xì)胞的生長依賴于環(huán)境中的精氨酸，所以ADI可用于治療這些精氨酸營養(yǎng)缺陷型腫瘤。ADI被認(rèn)為是一種比L-天冬酰胺酶好的白血病治療藥物，因為ADI對精氨酸具有高度特異性，不轉(zhuǎn)化其他氨基酸，而L-天冬酰胺酶則是以天冬酰胺和谷氨酰胺為底物，在降解谷氨酰胺時會產(chǎn)生一些導(dǎo)致副作用的有毒物質(zhì)[23]。ADI可從化膿性鏈球菌、類鏈球菌和支原體中提取到。

 

ADI雖然有較好的腫瘤殺傷力，但由于其強抗原性和循環(huán)半衰期短(半衰期為4 h)，在體內(nèi)效果不明顯[24]。經(jīng)過20 kD聚乙二醇(PEG-20)修飾的ADI能夠避開循環(huán)和駐留巨噬細(xì)胞，延長ADI半衰期并降低免疫原性。Feun等經(jīng)研究指出，隨著循環(huán)時間的增加，ADI-PEG-20在體內(nèi)外均對精氨酸代琥珀酸合成酶陰性的癌細(xì)胞顯示出了強大的抗腫瘤效果，Pheonix藥物公司目前正在進(jìn)行用ADI-PEG-20治療晚期肝細(xì)胞性肝癌(II/III期)和黑色素瘤(I/II期)的臨床試驗，其中在肝癌治療中已進(jìn)入Ⅲ期臨床[25]。此外，還有相關(guān)報道將ADI-PEG-20作為胰腺癌放射治療的輔助手段，也可用于多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤及胸椎癌(間皮瘤和非小細(xì)胞肺癌)的治療[23,26-30]。Cheng等通過蛋白質(zhì)工程改變了PpADI(來自Pseudomonas plecoglossicida的ADI)突變體M31表面的氨基酸殘基，將PpADI M31表面的4個精氨酸替換成賴氨酸，為其PEG圖2部分治療用酶的治療作用機制

Figure 2 Therapeutic mechanism of partial therapeutic enzymes

 

注：A：L-天冬酰胺酶將L-天冬酰胺水解成L-天冬氨酸，從而阻止L-天冬酰胺供養(yǎng)腫瘤細(xì)胞；B：精氨酸脫亞胺酶將L-精氨酸水解成L-瓜氨酸，從而阻止L-精氨酸供養(yǎng)腫瘤細(xì)胞；C：谷氨酰胺酶將L-谷氨酰胺水解成L-谷氨酸，從而阻止L-谷氨酰胺供養(yǎng)腫瘤細(xì)胞；D：苯丙氨酸氨解酶將苯丙氨酸降解成反式肉桂酸，從而減少苯丙氨酸在體內(nèi)的積累；E：葡糖糖氧化酶將葡萄糖氧化成葡萄糖酸和H2O2，從而達(dá)到殺死腫瘤細(xì)胞的目的；F：犬尿氨酸酶將犬尿氨酸水解成L-丙氨酸和鄰氨基苯甲酸，從而激起人體免疫系統(tǒng)攻擊腫瘤細(xì)胞；G：羧肽酶A將甲氨蝶呤-苯丙氨酸前藥水解成甲氨蝶呤和L-苯丙氨酸，恢復(fù)甲氨蝶呤的細(xì)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.

 

修飾提供初級胺[31]。經(jīng)研究得出通過將299和382位的精氨酸替換成賴氨酸(PpADI M36)，使PpADI M31的聚乙二醇化位點的平均數(shù)量從大約12個上升至大約20個，經(jīng)聚乙二醇修飾的PpADI M36在人血清中的半衰期得到顯著提升(PEG-M31：3.2 d；PEG-M36：4.8 d)[31]。

 

2.1.3谷氨酰胺酶

 

谷氨酰胺是一種參與多種代謝和能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵氨基酸，是哺乳動物體內(nèi)主要的氮轉(zhuǎn)運體，在能量產(chǎn)生方面起主要作用[32]。對癌細(xì)胞代謝的研究發(fā)現(xiàn)，致癌基因或腫瘤抑制基因的許多突變增加了參與谷氨酰胺代謝和攝取蛋白的表達(dá)，表明谷氨酰胺供應(yīng)與腫瘤增殖之間存在很強的相關(guān)性[33-34]。因此，在氨基酸耗竭療法中，谷氨酰胺酶似乎是一種適合的藥物。

 

由于谷氨酰胺酶的穩(wěn)定性差和Km值高，單純的谷氨酰胺酶在體內(nèi)外對腫瘤的生長和增殖均無明顯抑制作用，但是從假單胞菌(Pseudomonas)7A中分離的谷氨酰胺酶與天冬酰胺酶聯(lián)用時能治療對天冬酰胺酶產(chǎn)生耐藥性的淋巴瘤，對各種白血病也有一定的療效[35]。

 

2.1.4前體藥物激活酶

 

抗體導(dǎo)向酶-前體藥物療法(antibody-directed enzyme prodrug therapy，ADEPT)是一種利用轉(zhuǎn)化酶作為癌癥治療劑的策略。在這種方法中，前體藥物激活酶與單克隆抗體偶聯(lián)，攜帶著酶到達(dá)腫瘤細(xì)胞[36]，無細(xì)胞毒性的前藥在該酶的催化下將轉(zhuǎn)化為細(xì)胞毒性藥物，從而特異性地破壞癌細(xì)胞。這種方法正被用于發(fā)現(xiàn)和開發(fā)以激活前藥的腫瘤靶向酶為基礎(chǔ)的癌癥治療藥物。有文獻(xiàn)報道，經(jīng)過修飾的羧肽酶A可以激活前藥甲氨蝶呤-苯丙氨酸的活性，用于結(jié)腸癌的治療[37]。人類β-葡萄糖醛酸酶也是一個有吸引力的酶類，其能激活前藥葡萄糖苷酸[38]。

 

2.2先天性缺酶癥的替代治療

 

代謝途徑中所涉及的酶的缺陷與許多病理條件有關(guān)。在這些情況下，為了彌補酶活性的損失，人們采取了各種策略，包括使用酶替代補充治療(enzyme-replacement therapy，ERT)或藥物分子伴侶作為結(jié)構(gòu)穩(wěn)定劑[39]。由表1可知，美國食品和藥物管理局(Food and Drug Administration，F(xiàn)DA)已經(jīng)批準(zhǔn)了多種酶制品作為孤兒藥物(用于預(yù)防、治療、診斷罕見病的藥品)，用于治療多種遺傳性缺酶癥。有關(guān)孤兒藥物治療缺酶癥的應(yīng)用研究，我國開展得不多，值得引起重視。

 

2.2.1苯丙酮尿癥

第7篇：腸道微生物研究方向范文

關(guān)鍵詞：犢牛；腹瀉；發(fā)病原因；防治措施

中圖分類號：S858.23 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-0432（2012）-04-0204-1

犢牛腹瀉也叫犢牛消化不良癥，是一種消化機能障礙性疾病。本病一年四季均可發(fā)生，但犢牛以春季和夏末秋初最為多發(fā)，是犢牛在哺乳期的常見多發(fā)的胃腸疾病，其中以3周齡以內(nèi)的新生犢牛發(fā)病率和死亡率最高。如果管理不善，防治不及時，將會造成牧場巨大的經(jīng)濟(jì)損失，同時也會影響犢牛的生長發(fā)育。

本病分為飼養(yǎng)管理性腹瀉與傳染性腹瀉兩種。飼養(yǎng)管理性腹瀉的臨床表現(xiàn)以嚴(yán)重腹瀉為主要特征。發(fā)病初期犢牛精神狀態(tài)無明顯變化，但隨著病情的發(fā)展，出現(xiàn)糞便粘稠呈粥樣甚至水樣，顏色為黃色或暗綠色，到后期有的會出現(xiàn)血樣稀便，腸鳴音響亮、遠(yuǎn)雷聲或流水聲，腹脹、腹痛。當(dāng)發(fā)生脫水時，眼球塌陷、皮膚彈性減退、衰弱無力、行走蹣跚、脈搏快速、結(jié)膜充血或發(fā)紺、血液濃縮等癥狀。當(dāng)胃腸道中內(nèi)容物腐敗發(fā)酵、毒素被吸收，出現(xiàn)自體酸中毒時，會有一系列的神經(jīng)癥狀出現(xiàn)，如興奮不安、痙攣抽搐，嚴(yán)重時嗜睡昏迷、休克。傳染性腹瀉的臨床表現(xiàn)與飼養(yǎng)管理性腹瀉大體一致，即脫水、酸中毒和排稀糞。當(dāng)病害發(fā)生時，應(yīng)盡早針對病因采取綜合性措施，才能取得滿意效果。

1 發(fā)病原因

1.1 飼養(yǎng)管理性腹瀉發(fā)病原因

分析犢牛腹瀉的發(fā)病原因基本上都與飼養(yǎng)管理不當(dāng)有直接的關(guān)系，主要有以下三個方面。

第一，當(dāng)犢牛吃不到初乳或母牛奶水不足時，犢牛通過母乳獲取形成抗體的免疫球蛋白來源缺乏，抗病能力十分低下。此外，實行人工哺乳期間，乳液的溫度、濃度、飼喂方式方法以及從哺乳向喂料過渡等存在問題時，都可能引起發(fā)病。

第二，母牛在懷孕期間，營養(yǎng)不全價，不均衡，缺乏蛋白質(zhì)、維生素和微量元素等營養(yǎng)物質(zhì)，致使母畜營養(yǎng)代謝紊亂或障礙，這樣的母牛往往消瘦、虛弱，嚴(yán)重影響胚胎的正常發(fā)育，所生產(chǎn)的犢牛一般為弱畜，其所有的生理機能都很差，易發(fā)生腹瀉或感染其他疾病。

第三，養(yǎng)殖環(huán)境不良，衛(wèi)生條件差、不堅持消毒制度，溫度過低、濕度較大、缺少陽光，通風(fēng)不良、悶熱擁擠等原因，都是本病的誘發(fā)因素。

1.2 傳染性腹瀉發(fā)病原因

傳染性腹瀉的主要病原菌是大腸桿菌，飼養(yǎng)環(huán)境中傳染性微生物高、畜舍衛(wèi)生條件差、難產(chǎn)和長途運輸?shù)染梢l(fā)。

2 治療措施

2.1 飼養(yǎng)管理性腹瀉的治療措施

一旦犢牛發(fā)生飼養(yǎng)管理性腹瀉，要盡早進(jìn)行治療。具體方案：可首先采取饑餓療法，即在8-10小時內(nèi)停止哺乳，為防止脫水可喂給口服補液鹽或靜脈補充能量液體，如葡萄糖、復(fù)方氯化鈉及強心利尿藥物，或每天補給電解質(zhì)液600毫升，同時用口服補液鹽加水調(diào)至36℃-38℃給犢牛飲用；之后使用緩瀉藥（人工鹽、大黃、硫酸鈉等）灌服或用溫肥皂水灌腸的方法，排除胃腸道中的內(nèi)容物，為防止因腸道內(nèi)容物腐敗發(fā)酵而產(chǎn)生氣體引起腹脹，可適當(dāng)應(yīng)用魚石脂、高錳酸鉀等藥物。為了保護(hù)胃腸粘膜和調(diào)節(jié)消化功能，在完成上述工作后注意補充胃蛋白酶、維生素B、維生素C和電解質(zhì)。這里需要特別強調(diào)的是，本病的發(fā)生發(fā)展過程中，極易受到各種致病微生物的侵害，繼發(fā)或合并感染如大腸桿菌、沙門氏菌、梭菌等以及某些病毒。所以應(yīng)適當(dāng)選擇使用抗菌藥物和免疫增效劑，常用的有磺胺脒、諾氟沙星、氧氟沙星、環(huán)丙沙星、慶大霉素、卡那霉素、新霉素、粘桿菌素、黃芪多糖等。

2.2 傳染性腹瀉的治療措施

對于傳染性腹瀉，應(yīng)注意消炎、強心、補液和護(hù)理是關(guān)鍵的治療措施。由于治療傳染性腹瀉通常采用西藥口服或注射，所以，在用藥前應(yīng)通過藥敏試驗，選出敏感藥物，再進(jìn)行給藥。

治療本病，消炎，強心，補液，護(hù)理是治療關(guān)鍵，對于細(xì)菌性腹瀉，最好通過藥敏試驗，選出敏感藥物后，再給藥?？诜幬锿ǔ＿x擇氯化鈉3.5克，氯化鉀1.5克，碳酸氫鈉2.5克，葡萄糖粉20克，常水1000毫升，混溶?？诜看?00-300毫升，每日3-4次。靜脈補液：重癥患犢通過靜脈大量補液，可增加血容量，糾正酸中毒，維持電解質(zhì)平衡。常用葡萄糖生理鹽水1500-3000毫升，加入5%碳酸氫鈉液150-300毫升，每日2-3次。給危重腹瀉患犢大量不補液時，加入10%氯化鉀液50-80毫升，可提高治療效果，治愈率達(dá)91%，間隔6-8小時重復(fù)一次。

也可進(jìn)行注射治療，用氟哌酸6%低分子右旋糖酐，生理鹽水，5%葡萄糖，5%碳酸氫鈉各250毫升，氫化可的松100毫克，維生素C10毫升，混溶后給犢牛一次靜脈注射。輕癥每天補液一次，重危癥每天補液兩次。危重病犢牛也可輸全血治療。一般可以選擇病犢牛的母牛血液，用2.5%枸櫞酸鈉50毫升與全血450毫升混合后一次靜脈注射。

3 預(yù)防措施

在預(yù)防方面，要認(rèn)真加強母牛妊娠期的全程飼養(yǎng)管理，特別是懷孕中后期（200日齡后）應(yīng)適當(dāng)補充蛋白類飼料、多種維生素和礦物性微量元素，圍產(chǎn)期（分娩前后一周）堅持消毒環(huán)境，犢牛出生后及時吃到初乳和保證充足的奶水，圈舍內(nèi)要防寒保暖，同時要通風(fēng)換氣，控制濕度，要有充足的陽光照射，隨時更換墊草，采取多種措施，營造良好的飼養(yǎng)環(huán)境。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊保軍.中獸醫(yī)理論指導(dǎo)防治犢牛腹瀉,中國牛業(yè)科學(xué),2010,(01).

[2] 紀(jì)建東,吳彥國,李寬閣.犢牛白痢的診斷及防治,養(yǎng)殖技術(shù)顧問,2011,(08).

[3] 魏鎖成.牛病毒性腹瀉—粘膜病的流行病學(xué)及其防治,中國奶牛,2005,(03).

第8篇：腸道微生物研究方向范文

【關(guān)鍵詞】 急性淋巴細(xì)胞白血??； 化療； 口腔黏膜炎； 乳鐵蛋白

中圖分類號 R733.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6805（2013）35-0001-02

化療是兒童急性淋巴細(xì)胞白血病治療的有效手段，口腔黏膜炎是化療期間常見的不良反應(yīng)，嚴(yán)重者可導(dǎo)致化療不能按時進(jìn)行、患兒營養(yǎng)不良，甚至合并重癥感染危及患兒生命，并加大其經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。目前對化療所致口腔黏膜炎尚沒有特別有效的藥物和方法進(jìn)行治療，尋找有效的藥物進(jìn)行治療成為血液科醫(yī)生的又一研究方向。近年來研究顯示乳鐵蛋白具有類似生長因子作用，可促進(jìn)細(xì)胞增殖分化，同時能減少炎癥因子釋放抑制炎癥。筆者2010年5月-2012年12月嘗試應(yīng)用乳鐵蛋白治療白血病化療后患兒的口腔黏膜炎，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2010年5月-2012年12月筆者所在醫(yī)院確診為急性淋巴細(xì)胞白血病行HD-MTX化療的患兒350例，年齡10個月～10歲，平均5歲。所有患兒均無明顯心、肝腎功能障礙，無藥物過敏史，無其他口腔及食管疾病。按病歷編號奇偶數(shù)分為治療組和對照組各175例。兩組患兒入組前一般資料比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），具有可比性。

1.2 化療方法

1.3 治療方法

1.4 療效評定標(biāo)準(zhǔn)

1.5 統(tǒng)計學(xué)處理

采用SPSS 13.0軟件對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，計量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，比較采用t檢驗；計數(shù)資料以率（%）表示，比較采用字2檢驗。P

2 結(jié)果

2.1 兩組患兒口腔黏膜炎總發(fā)生率

治療組患兒中有24例發(fā)生口腔黏膜炎，占13.71%。對照組有25例，占14.29%，兩組黏膜炎總發(fā)生率比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。

2.2 兩組患兒口腔黏膜炎發(fā)病情況

治療組患兒口腔黏膜炎Ⅲ度、Ⅳ度黏膜發(fā)生率低于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P

2.3 兩組患兒療效的比較

治療組痊愈率、總有效率均明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P

表2 兩組患兒口腔黏膜炎治療效果比較 例（%）

2.4 兩組患兒口腔黏膜炎出現(xiàn)及愈合時間

兩組患兒各級別口腔黏膜炎的出現(xiàn)時間比較，無顯著差別（P>0.05）；治療后，兩組患兒愈合時間比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P

3 討論

化療是兒童急性淋巴細(xì)胞白血病治療的有效手段，HD-MTX是現(xiàn)今兒童急性淋巴細(xì)胞白血病化療方案的重要組成部分，是減少髓外復(fù)發(fā)的關(guān)鍵療程[2]。眾所周知，HD-MTX藥物的一重大副反應(yīng)即是黏膜損害。HD-MTX可抑制口腔黏膜上皮細(xì)胞內(nèi)DNA（RNA）及蛋白質(zhì)合成，影響細(xì)胞的增生、復(fù)制，引起黏膜萎縮、膠原斷裂形成潰瘍。一旦合并口腔潰瘍，除機體的固有免疫屏障破壞外，同時化療后中性粒細(xì)胞減少，機體免疫功能降低，病原微生物可在糜爛局部繁殖生長、加重糜爛，甚至侵犯入血形成敗血癥。而口腔黏膜糜爛、紅腫常常同時伴有疼痛，令患兒往往因疼痛拒絕進(jìn)食及進(jìn)一步的口腔護(hù)理，從而導(dǎo)致糜爛面積擴大、營養(yǎng)不良，甚至形成惡性循環(huán)，給患兒家長造成嚴(yán)重的心理及精神負(fù)擔(dān)，部分患兒甚至因嚴(yán)重感染死亡。

乳鐵蛋白（lactoferrin，LF）是主要由乳腺上皮細(xì)胞表達(dá)和分泌的一種重要的非血紅色鐵結(jié)合糖蛋白，最早發(fā)現(xiàn)于1939年。既往研究證明乳鐵蛋白具有抗細(xì)菌、病毒、真菌活性，減少炎性因子釋放，抑制炎癥，類似生長因子活性，促進(jìn)細(xì)胞增殖和分化，促進(jìn)腸道益生菌生長等多種生物學(xué)功能[3]。復(fù)合維生素B已公認(rèn)可以減輕口腔黏膜炎癥，促進(jìn)上皮細(xì)胞生長。筆者的研究表明，治療組口腔黏膜炎痊愈率和有效率均高于對照組，各級別的口腔黏膜炎愈合時間也明顯低于對照組（P

綜上所述，乳鐵蛋白可發(fā)揮其抗菌、抗病毒、抗真菌，減輕炎癥反應(yīng)等生物學(xué)功能，從而可以治療HD-MTX化療后口腔黏膜炎。

參考文獻(xiàn)

[1]薛松霞，張媛媛，曹選平，等.放化療后口腔黏膜炎的研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代口腔醫(yī)學(xué)雜志，2010，24（4）：315-321.

[2]王雪斐，朱敏.白介素-Ⅱ與維生素B12聯(lián)合應(yīng)用在化療后口腔黏膜炎患者中的療效觀察[J].中國醫(yī)學(xué)創(chuàng)新，2012，9（6）：121-122.

[3]王覲，薛長勇.乳鐵蛋白的生理功能及研究進(jìn)展[J].中國食物與營養(yǎng)，2008，9（9）：52-54.

[4]陳車生，袁勤生.乳鐵蛋白的研究進(jìn)展[J].食品與藥品，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：腸道微生物研究方向范文

關(guān)鍵詞：醫(yī)院污水 處理工藝 ClO2消毒

中圖分類號：U664文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

0 引言

醫(yī)院廢水是醫(yī)院在進(jìn)行醫(yī)療活動中產(chǎn)生的廢水。與其他類型的廢水相比, 醫(yī)院廢水中除含有COD、 BOD、 SS 外[1], 還含有大量的病原微生物、寄生蟲卵、病毒、藥物、消毒劑、診斷試劑、洗滌劑、有機溶劑、重金屬等有毒有害物質(zhì), 成分十分復(fù)雜，如不經(jīng)過處理直接排放，會嚴(yán)重污染水體環(huán)境、影響人民身體健康[2]。

根據(jù)國家環(huán)?？偩值恼{(diào)查，2003年我國50床以上醫(yī)院污水排放達(dá)標(biāo)率只有70.6%[3]，中小型醫(yī)院、鄉(xiāng)鎮(zhèn)醫(yī)院具有數(shù)量多、分布廣、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱、設(shè)施簡陋等特點。目前，眾多此類醫(yī)院因資金和其它問題，絕大多數(shù)的污水基本沒有經(jīng)過嚴(yán)格處理，給環(huán)境衛(wèi)生埋下了很大的隱患。因此嚴(yán)格落實我國相關(guān)環(huán)保政策，對醫(yī)院廢水進(jìn)行處理達(dá)標(biāo)后再排放顯得尤為重要和迫切[4]。

在實際應(yīng)用中，應(yīng)當(dāng)在達(dá)標(biāo)排放的基礎(chǔ)上綜合考慮經(jīng)濟(jì)可行性，根據(jù)醫(yī)院廢水水質(zhì)水量變化特點，選擇合理可行的處理工藝。

醫(yī)院廢水水質(zhì)分析

1.1 醫(yī)院廢水的來源及特點

醫(yī)院廢水主要來源于醫(yī)院的診療室、化驗室、病房、洗衣房、X片照相室和手術(shù)室等排放的污水 [5]，醫(yī)院的污水中含有大量的病原細(xì)菌、病毒和藥品化學(xué)藥劑，具有空間污染、急性傳染和潛伏性傳染的特征。

1.2 醫(yī)院廢水分類

醫(yī)院廢水分為四類：（1）傳染病菌污水:該類廢水有腸道病菌、病毒、結(jié)核桿菌；（2）放射性廢水：該類廢水含有放射性元素；（3）一般帶病菌廢水：主要是醫(yī)療器械的洗滌污水及腸道病菌污水；（4）醫(yī)院職工的普通生活廢水：含廚房、職工廁所和盥洗廢水[1]。

醫(yī)院廢水處理工藝

醫(yī)院污水處理系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)醫(yī)院污水的性質(zhì)、規(guī)模及污水排放去向，合理的確定醫(yī)院污水處理技術(shù)路線。一般可分為直接消毒、一級處理系統(tǒng)、二級處理系統(tǒng)和深度處理系統(tǒng)[5]。醫(yī)院污水處理去向大體上分為兩類：排入自然水體和通過市政下水道排入城市污水處理廠。

2.1 一級處理系統(tǒng)

一級處理系統(tǒng)主要是當(dāng)醫(yī)院污水排放到集中污水處理廠的城市下水道時所采用，以解決生物性污染為主（見圖1）。

圖1 一級處理工藝流程

2.2 二級處理系統(tǒng)

二級處理系統(tǒng)主要是針對當(dāng)醫(yī)院污水排放到地面水域時對污水所含的生物性污染、物理性污染以及有毒有害物質(zhì)進(jìn)行處理的系統(tǒng)（見圖2）。二級處理主要是以傳染病醫(yī)療機構(gòu)排放的污水和排入到自然水體的綜合醫(yī)院污水為處理對象。

圖2 二級處理工藝流程

2.3深度處理系統(tǒng)

污水深度處理，也成為高級處理或三級處理，它將二級處理出水再進(jìn)一步進(jìn)行物理、化學(xué)和生物處理，以有效去除污水中各種不同性質(zhì)的雜質(zhì)，從而滿足用戶對水質(zhì)的使用要求[6]。

目前醫(yī)院污水處理中存在的問題

（1）我國醫(yī)院可分為綜合醫(yī)院、傳染病醫(yī)院、結(jié)核病醫(yī)院及專業(yè)醫(yī)院如精神病醫(yī)院，腫瘤醫(yī)院等[7]。各類醫(yī)院按性質(zhì)從功能上雖然分為傳染病醫(yī)院和非傳染病醫(yī)院，但傳染病的初期診斷大都是在普通醫(yī)院進(jìn)行的，據(jù)統(tǒng)計傳染病醫(yī)院收治的病人70% 以上是經(jīng)綜合醫(yī)院確診后轉(zhuǎn)送過來，而且我國大多數(shù)綜合醫(yī)院設(shè)有腸道、肝炎門診及傳染病房。但是現(xiàn)有醫(yī)院廢水處理設(shè)計規(guī)范對傳染病醫(yī)院污水的處理與一般綜合醫(yī)院同等對待，沒有進(jìn)行特別的區(qū)分[1]。

（2）廢水消毒的主要方法是向廢水中投加消毒劑，目前絕大多數(shù)醫(yī)院使用的消毒劑有：液氯、次氯酸鈉等。液氯消毒效果可靠、投配設(shè)備簡單、投量準(zhǔn)確、價格便宜。但是氯氣是一種有刺激性氣味的黃色氣體，不能隨時隨地制取，必須有專門的貯存設(shè)備和加氯設(shè)備。并且液氯具有強腐蝕性，危險性較大。而且液氯消毒易產(chǎn)生三鹵甲烷等“三致”有毒副產(chǎn)物。次氯酸鈉消毒也是一種廣泛的消毒方式，它對細(xì)菌有很強的滅活能力，但對病毒的滅活能力相對較差。次氯酸鈉發(fā)生器整體設(shè)備簡單，操作方便，易開易停。但是次氯酸鈉易分解不宜大量貯存，發(fā)生器設(shè)備整體故障率較高、體積大，增加了電氣維修工作量，配鹽水操作繁瑣，設(shè)備運行一段時間后（約30d）電極、設(shè)備需要清洗，勞動強度大、電耗（7.2kW·h）、鹽耗（5kg/h）高、運行成本高于液氯消毒。

（3）廢水處理過程中產(chǎn)生的污泥和廢氣處理不到位，造成二次污染。

上海市某綜合性醫(yī)院污水處理案例

該醫(yī)院由于醫(yī)療樓擴建需要建一座污水處理系統(tǒng)，用于醫(yī)療廢水及生活污水的處理。該醫(yī)院處理后出水排入上海市污水管網(wǎng)，直接進(jìn)城市污水處理廠處理。根據(jù)《醫(yī)療機構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18466-2005）中規(guī)定:排入終端已建有的正常運行城鎮(zhèn)二級污水處理廠的下水道的污水，執(zhí)行預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn)的水質(zhì)要求。

廢水水質(zhì)水量及排放標(biāo)準(zhǔn)

該醫(yī)院日產(chǎn)污水總量為95m3，約5m3/h。排放污水主要為生活污水，除具有一般生活污水的特征外，還包括一些化學(xué)物質(zhì)、病原體等。具體水質(zhì)指標(biāo)見表2：

表2 污水進(jìn)水水質(zhì)

單位：mg/L

指標(biāo) CODcr BOD5 SS NH3-N 糞大腸桿菌（個/L）

污染物濃度范圍 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：參考醫(yī)院污水處理工程技術(shù)規(guī)范[8]。

排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《醫(yī)療機構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18466-2005）中預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn)，見表3：

表3 出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

單位：mg/L

指標(biāo) CODcr BOD5 SS NH3-N 糞大腸桿菌（個/L）

預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn) 250 100 60 — 5000

處理工藝

4.2.1設(shè)計思路

（1）該醫(yī)院盡可能將受傳染病病原體污染的廢水與其他廢水分別收集，設(shè)置專門的化糞池，將受污染的糞便消毒后排入專用化糞池，上清液進(jìn)入醫(yī)院污水處理系統(tǒng)。

（2）采用二氧化氯消毒技術(shù)，二氧化氯是國際上公認(rèn)的氯化消毒中唯一的高效消毒劑。二氧化氯作為一種強氧化劑，它可以殺死大多數(shù)的有害微生物和藻類，包括細(xì)菌繁殖體、細(xì)胞芽孢、真菌、分枝桿菌和病毒等；同時，對水中的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的影響，在pH值在6-10左右保持恒定的消毒效果；最大的優(yōu)點是與有機物反應(yīng)幾乎不生成有機鹵化物，不生成并抑制生成有致癌作用的三鹵甲烷，也不與氨及氨基化合物反應(yīng)。

（3）利用石灰對生成的污泥進(jìn)行消毒處理，殺死絕大多數(shù)的大腸桿菌、蛔蟲卵和結(jié)核桿菌等致病病原體，且?guī)缀醪皇墉h(huán)境溫度的影響。

4.2.2 工藝流程

針對該醫(yī)院污水水質(zhì)特征、規(guī)模以及處理出水排放去向，確定處理工藝為一級處理系統(tǒng)，工藝流程見圖1，設(shè)計原理是污水首先進(jìn)入化糞池，經(jīng)過24~36小時的厭氧反應(yīng)之后，出水經(jīng)過格柵井過濾大顆粒物質(zhì)，懸浮雜質(zhì)等，出水進(jìn)入調(diào)節(jié)池均化水質(zhì)水量，后經(jīng)提升泵泵入消毒池，采用二氧化氯進(jìn)行終端消毒后經(jīng)計量排放。系統(tǒng)中產(chǎn)生的污泥收集到污泥儲存池中，通過投加石灰對污泥進(jìn)行消毒處理，處理后的污泥由危廢處理單位集中處置。

主要構(gòu)筑物參數(shù)

化糞池

化糞池是一種兼有沉淀污水中的懸浮物質(zhì)和使污泥污水進(jìn)行厭氧消化作用的沉淀池。其特點是構(gòu)造簡單、維護(hù)管理方便，是處理居民糞便污水的常用構(gòu)筑物，也是小型生活污水處理廠和中、小型污水處理廠的一級處理設(shè)施。

根據(jù)《醫(yī)療機構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18466-2005）中規(guī)定，該院化糞池設(shè)計停留時間36h，清掏周期為360d。

格柵

過濾化糞池出水中的懸浮雜質(zhì)、大顆粒物質(zhì)，以保證管道的暢通，并降低后續(xù)處理構(gòu)筑物的有機負(fù)荷。格柵井設(shè)計規(guī)格1.7m×0.6m×2m，1座，采用機械格柵，數(shù)量1臺，格柵寬度600mm，格柵間距5mm，安裝角度70°。

調(diào)節(jié)池

調(diào)節(jié)水質(zhì)水量，保證后續(xù)處理工序穩(wěn)定運行。設(shè)計尺寸：7m×2.5m×2.5m。設(shè)計停留時間：8h。由于調(diào)節(jié)池設(shè)在處理構(gòu)筑物之前，污水在池中要停留一段時

間，污水中的一些非溶解性物質(zhì)，便在池中沉淀下來，調(diào)節(jié)池實際上也起到了沉淀池的作用。調(diào)節(jié)池安裝潛水泵（帶自耦裝置），2臺，一用一備，Q=5m3/hr，H=10m，n=0.75kw。

接觸池

接觸池設(shè)計是為了使ClO2與污水充分接觸。設(shè)計尺寸：6m×2.5m×1m。設(shè)計停留時間：1.5h。接觸消毒池分為三格，每個容積為總?cè)莘e的三分之一，池內(nèi)設(shè)導(dǎo)流墻。配套ClO2發(fā)生器，為接觸消毒池提供消毒用ClO2，藥劑投加量為50 mg/L。

污泥處置

處理構(gòu)筑物中產(chǎn)生的污泥統(tǒng)一收到到污泥儲存池中，采用化學(xué)消毒方式，通過投加石灰對污泥進(jìn)行消毒處理，石灰投加量為15g/L污泥，使pH為11-12，攪拌均勻接觸60min，并存放7天后，由具有危險廢物處理處置資質(zhì)的單位進(jìn)行集中處置。

運行效果

本次處理系統(tǒng)為一級處理系統(tǒng)，處理污水排放去向為城市污水處理廠，所以水樣檢測指標(biāo)為COD、BOD5、糞大腸桿菌數(shù)和余氯。測定方法如下：COD（重鉻酸鉀法）、BOD5（五日培養(yǎng)法）、糞大腸桿菌數(shù)（多管發(fā)酵法）、余氯（N,N-二乙基-1，4-苯二胺分光光度法）。

COD去除效果

該醫(yī)院污水進(jìn)出水CODCr變化值及去除率見圖2。污水進(jìn)水COD值為150-300mg/L，出水COD值為110-240mg/L，去除率在20%-27%。符合醫(yī)療機構(gòu)污水預(yù)處理排放標(biāo)準(zhǔn)。

4.4.2 BOD5去除效果

該醫(yī)院污水進(jìn)出水BOD5變化值及去除率見圖3。污水進(jìn)水BOD5值為80-150mg/L，出水COD值為50-100mg/L，去除率在33%-37.5%。符合醫(yī)療機構(gòu)污水預(yù)處理排放標(biāo)準(zhǔn)。

4.4.3 糞大腸桿菌去除效果

醫(yī)院廢水糞大腸桿菌群進(jìn)出水濃度去除率變化見圖4。進(jìn)水的糞大腸桿菌數(shù)（MPN）均大于1.6×106個/L，經(jīng)過二氧化氯消毒后，出水中的大腸桿菌數(shù)均小于等于4500個/L，去除率為99.7%～99.8%，殺菌效果非常好。

4.4.4 余氯檢測

醫(yī)院廢水出水余氯濃度變化范圍在5～7mg/L范圍內(nèi)，滿足《醫(yī)療機構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18466-2005）預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn)：接觸池出口總余氯2～8mg/L。

結(jié)論

（1）事實證明采用二氧化氯消毒工藝處理醫(yī)院廢水，對細(xì)菌等病原體具有很強的殺滅效果，出水可以滿足《醫(yī)療機構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18466-2005）預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn)。

（2）本項目處理工藝占地省，構(gòu)筑物構(gòu)造較簡單，采用自動化設(shè)備，操作較簡單。

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