糖尿病患者肠道中4 种重要菌群的定量分析

目的：了解正常人群与Ⅱ型糖尿病人,以及Ⅱ型糖尿病人在是否有家族遗传、是否用药治疗和是否伴随肥胖等情况下肠道中拟杆菌、双歧杆菌、柔嫩梭菌和乳杆菌的含量与变化,为预防和治疗Ⅱ型糖尿病开辟新途径。方法：收集上述各类人群粪便样品（每组10 人）,分别提取样品中微生物的总DNA,运用荧光定量聚合酶链式反应（polymerase chain reaction,PCR）扩增4 种重要菌群的特异性片段,计算含量,分析上述菌群的变化差异。结果：正常人群肠道中的拟杆菌和双歧杆菌含量均显著低于Ⅱ型糖尿病人群;柔嫩梭菌和乳杆菌含量均显著高于后者。在Ⅱ型糖尿病人群中,用药患者组和肥胖＋高血糖患者组的肠道中拟杆菌和双歧杆菌含量均显著低于未用药患者组和单纯高血糖患者组,而柔嫩梭菌和乳杆菌含量均显著高于后者。有无Ⅱ型糖尿病遗传史对患者肠道内4 种菌群的含量均无显著影响。结论：4 种重要菌群与Ⅱ型糖尿病的发生和发展有密切关系;用药治疗后的患者肠道中4 种重要菌群含量比其他各组更接近正常人群;肥胖易加重Ⅱ型糖尿病病情;而有无Ⅱ型糖尿病家族遗传对这4 种菌群的含量几乎没有影响。     

水杨酸铬(Ⅲ)配合物对肥胖小鼠肠道菌群的影响

目的探讨水杨酸铬(Ⅲ)配合物{[Cr(Ⅲ)(5-Cl-SA)(en)2]Cl·2H2O·2CH3OH}对肥胖小鼠的减肥效果和对小鼠肠道菌群结构的影响。方法昆明种小鼠随机分为正常组、模型组和药物组,定期称重并收集其粪便;给药9周后,解剖小鼠并测定多项生理生化指标;提取粪便微生物总DNA,PCR扩增16S rDNA V3可变区,并行变性梯度凝胶电泳(DGGE),分析肠道微生物多样性,利用主成分分析(PCA)研究肠道微生物群落组成的变化。结果水杨酸铬(Ⅲ)配合物可显著控制小鼠体重增长,且有减肥功效;给药9周后,小鼠各项生理指标均趋于正常。PCR-DGGE指纹图谱分析结果显示,高脂饲料和受试药物对肠道微生物的多样性影响不大,但对菌群结构影响显著。结论本研究为开发新型减肥药物提供了依据。     

鼠李糖乳杆菌LGG芳香酯酶的酶学表征与结构分析

为获得新型益生菌酯酶资源,通过挖掘鼠李糖乳杆菌（Lacticaseibacillus rhamnosus GG,LGG）的基因组信息,对芳香酯酶LggAE进行基因克隆、表达纯化、酶学表征与结构分析。结果表明：LggAE的最适反应pH值为7.5,在pH 7.0～10.0范围内保持75%以上酶活力,最适反应温度为50℃,偏好水解中链对硝基苯酚酯,最适底物为对硝基苯酚辛酸酯,在40℃条件下具有一定热稳定性,乙二醇可提升LggAE 17.3%酶活力,LggAE耐受二甲基亚砜,在较高盐浓度柠檬酸钠和氯化钠存在下能保持39.1%～71.0%酶活力,脱氧胆酸钠在高温下显著抑制酶活力。结构分析显示LggAE的底物结合口袋呈较小孔洞状,主要由脂肪族氨基酸残基构成。     

α-L-鼠李糖苷酶以催化活性包涵体形式异源表达及其酶学性质

从解肝磷脂土地杆菌（Pedobacter heparinus）基因组DNA扩增获得两个α-L-鼠李糖苷酶基因PhRha78E和PhRha78G,构建于表达载体pET-28a;将重组表达质粒转入大肠杆菌BL21（DE3）进行异源表达,PhRha78E和PhRha78G以不溶性包涵体形式大量表达于沉淀中,每克菌体可分别获得0.42?g和0.39?g含目的酶包涵体的沉淀。酶活实验显示二者的不溶性包涵体具有催化活性,可以催化水解底物对硝基苯酚-α-L-吡喃鼠李糖苷（p-nitrophenol-α-L-rhamnopyranoside,PNPR）,表明二者在大肠杆菌中以催化活性包涵体形式异源表达。PhRha78E和PhRha78G的最适反应pH值相近,分别为6.5和7.0,PhRha78E在酸性pH?4.8仍能保持62%酶活力,而PhRha78G在碱性pH?8.6依然保持72%酶活力;PhRha78E和PhRha78G的最适反应温度却相差很大,分别为60?℃和40?℃,PhRha78E在高温70?℃条件下仍能保持69%酶活力,而PhRha78G在低温20?℃条件下仍有43%酶活力;动力学常数kcat分别为0.18?s－1和0.12?s－1,Km分别为0.55?mmol/L和0.40?mmol/L。本研究揭示新型α-L-鼠李糖苷酶PhRha78E和PhRha78G在大肠杆菌中以催化活性包涵体形式异源表达,蛋白表达量大,二者酶学性质差异较大,可应用于不同的生物催化领域,并丰富了现有α-L-鼠李糖苷酶资源库。