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摘要： 分析6种食品中常见微生物(金黄色葡萄球菌、产气肠杆菌、粪肠球菌、大肠杆菌、单增李斯特菌、肠炎沙门氏菌)对含有氧化三甲胺(trimethylamine N-oxide,TMAO)培养基理化性质的影响,并根据微生物对TMAO的代谢利用情况,对这6种微生物进行分类;利用非抑制型离子色谱分析TMAO的分解产物,发现微生物可将TMAO分解为三甲胺(trimethylamine,TMA);最后通过绘制培养基不同理化指标(pH值、电导率、浊度、TMA质量浓度)随培养时间的变化曲线,证明TMA的生成会对培养基电导率和pH值产生影响,且不同类型的微生物对这种影响的作用差异显著。
关键词: 氧化三甲胺 ；离子色谱 ；电化学分析 ；微生物 ；快检技术
被引量
1
摘要： 原发性肝癌(PLC)作为世界常见癌症之一,虽然其治疗方案多种多样,但由于早期PLC临床症状隐匿不易察觉从而导致整体预后不佳。PLC往往发生在慢性肝病的基础之上,例如肝硬化、病毒性肝炎、非酒精性脂肪肝等。在过去的十几年里,有越来越多的证据表明肠道菌群在PLC的发生发展过程中起着关键作用。氧化三甲胺(TMAO)作为肠道菌群的重要代谢产物,已被证实与多种疾病相关,如心血管疾病、慢性肾病、结直肠癌等,但其与PLC的相互作用机制目前研究较少。本文对肠道微生物及其代谢产物TMAO与PLC的相关研究进展作一综述,以期帮助读者深入理解TMAO与PLC之间的关系,为相关疾病的预防和治疗提供思路和方法。
关键词: 肝肿瘤 ；氧化三甲胺 ；肠道菌群
摘要： 缺血性心脏病已成为世界上第一大致死性疾病,冠心病就是最常见的一种缺血性心脏病。冠心病的病理机制尚未被完全阐明,近年来研究发现肠道微生物与冠心病的发生发展密切相关。肠道微生物的中间代谢产物氧化三甲胺(TMAO),短链脂肪酸(SCFAs),胆汁酸(BAs),脂多糖(LPS)与冠心病的进展及预后存在确切相关性,调控肠道菌群可以起到干预冠心病及其危险因素的作用。目前的干预策略主要包括补充益生菌调整菌群结构、减少TMAO产生,增加SCFAs 3种途径,能达到稳定斑块,控制血压、血脂、血糖,减轻肥胖的效果。传统中药具有多成分、多靶点的治疗优势,其防治冠心病的作用也应囊括这3方面的机制。该文总结国内外关于中药单体及复方针对肠道菌群干预冠心病的研究,探索肠道菌群与冠心病发生发展的关系,梳理出3种主流的干预策略;其次综述中药单体与中药复方对冠心病、高血压、血脂异常、血糖异常及肥胖的研究进展,以期为中医药治疗心血管疾病提供更多的理论依据,并为今后该领域的研究提供一定的指导意义。
关键词: 中医药 ；肠道菌群 ；冠心病 ；危险因素 ；治疗
被引量
59
摘要： 目的:采用~1H-NMR技术的血清代谢组学方法,并结合传统生化指标分析,研究炮制对山楂促消化作用的影响。方法:实验动物喂饲特制高蛋白、高热量饲料复制食积模型,以小鼠小肠推进率和大鼠胃肠道激素水平作为药效学指标,应用~1H-NMR测定大鼠血清,结合多元统计分析方法对比给予大鼠净山楂、炒山楂、焦山楂后血清代谢物的变化,比较各炮制品对食积模型大鼠的治疗作用。结果:山楂各炮制品组对于食积因素引起的小鼠肠推进障碍及胃肠激素分泌紊乱均有改善作用,且以焦山楂组改善效果最为显著。大鼠血清代谢组学结果显示,模型组与空白组存在明显的代谢差异,根据S-plot图的变量重要性投影(VIP)值、单因素ANOVA以及受试者工作特征曲线(ROC曲线)下的面积(AUC)筛选出3-羟基丁酸,甘油磷酰胆碱(GPC),N-乙酰糖蛋白,O-乙酰糖蛋白,氧化三甲胺,丙氨酸,乙酸,谷氨酸,谷氨酰胺,肌酸,亮氨酸,乳酸,葡萄糖共13个与食积相关的生物标志物。比较给药后山楂各炮制品组引起的代谢变化,发现焦山楂组对O-乙酰糖蛋白、谷氨酰胺和GPC的回调趋势更接近空白组,其余代谢产物组成与净山楂组和炒山楂组基本一致。结论:山楂炮制后消食导滞作用存在一定差异,焦山楂改善食积疗效最为显著,可能主要通过调节胃肠动力障碍及能量代谢等发挥作用。
关键词: 山楂 ；炮制 ；食积 ；消食导滞 ；核磁共振氢谱(^(1)H-NMR) ；代谢组学 ；能量代谢
被引量
20
摘要： 目的:采用核磁共振(1H-NMR)代谢组学方法探讨递增负荷至疲劳运动对大鼠骨骼肌代谢的影响。方法:20只7周龄SD雄性大鼠适应性喂养1周后将其随机分为对照组(C)与运动组(E),每组10只。E组大鼠疲劳运动干预21天后,采集所有大鼠骨骼肌保存待测。骨骼肌样本经匀浆、离心及吹干等处理后进行核磁共振检测得到相应图谱,采用MestReNova、SIMCA-P及SPSS等软件处理分析后筛选差异代谢物。结果:(1)两组大鼠骨骼肌差异代谢物有18种,与对照组相比疲劳组大鼠骨骼肌亮氨酸、乳酸、氧化三甲胺、次黄嘌呤、肌酸、磷酸胆碱、醋酸(P<0.01)、甘油、柠檬酸、胆碱(P<0.05)水平显著升高;丙氨酸、肉毒碱、α-葡萄糖、琥珀酸(P<0.01)、谷氨酰胺、甜菜碱、酪氨酸、半胱氨酸(P<0.05)水平显著降低。(2)18种代谢差异物经MetPA分析后共参与30条代谢途径,其中丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢、TCA循环、丙酮酸代谢以及苯丙氨酸,酪氨酸和色氨酸生物合成4条通路为本研究中疲劳代谢潜在的靶标代谢通路。(3)丙氨酸、谷氨酰胺、琥珀酸、柠檬酸、乳酸、醋酸、酪氨酸为参与疲劳代谢途径的潜在标志物。结论:疲劳运动使身体机能降低可能与运动引起的大鼠骨骼肌丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢、TCA循环、丙酮酸代谢以及苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸代谢过程中关键代谢产物改变有关。
关键词: 疲劳运动 ；大鼠骨骼肌 ；代谢组学
被引量
8
摘要： 核因子κB受体活化因子配体等重要信号分子介导了骨代谢性疾病的发生,但确切机制仍不清楚。目前认为,骨密度和骨细胞量受肠道菌群影响。因此,可以通过不同饮食调节肠道菌群介导的信号通路,提高骨代谢水平,如细菌代谢食物产生的短链脂肪酸和转化的氧化三甲胺参与了骨的免疫反应和代谢活动。此外,细菌代谢物,如微生物相关的分子模式,跨肠内皮屏障进入体循环也是可能的机制之一。对于靶向细菌分离后治疗人体骨代谢性疾病效果的研究,目前仍以动物实验为主,针对这些研究结果存在的差异,需开展大规模的临床试验进行验证。未来,肠道菌群可能成为治疗骨代谢性疾病的重要靶点,而微生物群定向补充食物也有望成为患者个体化饮食干预的新方法。
关键词: 骨代谢性疾病 ；肠道菌群 ；骨密度 ；免疫反应
被引量
5
摘要： 随着DNA测序技术不断更新换代,人们研究肠道菌群的途径越来越方便,关于肠道菌群的研究愈加深入。近十年来,肠道微生物菌群的神秘面纱正被人们逐步揭开。人们体内定植着数以万亿计的肠道菌群,它们既维护着人们机体生理活动的平衡,同时又受到多种因素的影响。当机体内环境改变时,肠道菌群组成及分布将随之改变,反之,因环境等因素改变导致的肠道菌群失调同样能引起机体发生一系列生理病理改变。研究发现肠道菌群可通过影响消化道黏膜屏障功能、产生氧化三甲胺等代谢产物及调节机体免疫功能等机制来影响机体的生理活动,其影响范围可达全身多个系统,包括消化系统、内分泌系统、循环系统等。该文主要阐述肠道菌群与常见疾病之间的相互关系及其影响机体活动的机制。
关键词: 肠道菌群 ；克罗恩病 ；糖尿病 ；心血管疾病 ；氧化三甲氨 ；短链脂肪酸
被引量
29
摘要： 人体肠道中约有100万亿个微生物细胞,它们影响着宿主的营养、新陈代谢、生理和免疫功能。文章综述了糖尿病肾病(diabetic nephropathy,DN)患者与健康人群肠道菌群的差异,这些差异导致了共生关系的紊乱,这可能导致了DN的进展,以及有针对性的干预措施来重建共生关系。近年来的研究发现,来自肠道细菌的内毒素和肠道微生物群发酵产生的大量有毒代谢物,包括氧化三甲胺、硫酸吲哚酚和对甲酚硫酸盐等,导致了肠道屏障功能的破坏。内毒素和细菌代谢物进入体循环,通过介导炎症反应、肾素-血管紧张素系统及血管损伤等途径参与了DN进展。由于DN患者一些有益细菌代谢物的减少,如短链脂肪酸,也影响了机体能量代谢和葡萄糖稳态。另外,肠道菌群对于胆汁酸的转化必不可少,通过合成次级胆汁酸及通过法尼醇X受体(FXR)、G蛋白偶联胆汁酸受体(TGR5)调节葡萄糖及脂质代谢平衡,在DN发生发展中也起到了重要作用。动物和临床研究表明,益生菌与益生元、粪菌移植可能在维持代谢平衡的肠道菌群以减少DN和终末期肾病及心血管并发症的进展方面具有潜在的治疗作用。
关键词: 糖尿病肾病 ；肠道菌群 ；肠肾轴 ；内毒素 ；炎症反应
被引量
18
摘要： 动脉粥样硬化(AS)是导致心血管疾病(CAD)的重要原因,其以脂质代谢紊乱为发病基础,在发展过程中受多种机制的调控。肠道菌群是机体消化系统中数量庞大而复杂的微生物群落,它们定植在肠道以共生的方式协同宿主工作,参与机体的新陈代谢、免疫反应和维持肠道结构,现已证实肠道菌群组成的改变与许多人类常见疾病有关。越来越多的研究表明,肠道菌群组成的改变及其参与的三甲胺(TMA)/氧化三甲胺(TMAO)代谢途径与AS的发生有着复杂的联系,提示TMAO可作为早期预测AS的潜在生物标志物。
关键词: 动脉粥样硬化 ；肠道菌群 ；氧化三甲胺
被引量
7
摘要： 目的基于~1H-NMR代谢组学技术并结合多元统计分析方法探究慢性盆腔炎疾病的病理机制。方法选取2016年3-8月就诊于兰溪瑞康医院的20例慢性盆腔炎患者为实验组;另选取同期在该院体检的20例健康女性志愿者为对照组。两组研究对象均进行相关妇科检查,同时排除其他疾病的干扰。结果两组血常规检测结果比较,差异有统计学意义(P<0.05);两组之间的血清代谢组学分析显示PCA能够明显分开,表明实验组与对照组的血清代谢轮廓存在显著性差异;通过OPLS-DA分析,共找到5个差异代谢物:甘油磷酸胆碱、肌酸、缬氨酸、谷氨酰胺和氧化三甲胺。结论慢性盆腔炎患者机体的代谢发生显著性变化,其疾病的发生可能与诱发机体炎症和微生物代谢紊乱存在显著性关系。
关键词: 慢性盆腔炎 ；发病机制 ；代谢组学
被引量
47
摘要： 心房颤动(房颤)是临床常见的心律失常之一,随年龄的增长,其发病率显著增加。而房颤控制不佳易导致卒中、心力衰竭和死亡等并发症的发生风险增加。因此,明确房颤的发生机制及关键危险因素对于防治房颤的发生具有重要意义。近年来,研究发现肠道菌群及其代谢产物氧化三甲胺、脂多糖、短链脂肪酸等能通过影响机体炎症反应、心房电重构及心房纤维化等过程,促进房颤的发生和发展。现对肠道微生物及其代谢产物在房颤中作用的最新研究进展进行综述。
关键词: 肠道菌群 ；心房颤动 ；氧化三甲胺 ；脂多糖
被引量
5
摘要： 本文以临床观察选取的小柴胡汤证典型病例为研究对象,采用1H NMR代谢组学技术对小柴胡汤证患者与健康受试者尿液进行对比分析,从尿液核磁图谱中指认出内源性代谢物34种。正交偏最小二乘法-判别分析(OPLS-DA)显示,小柴胡汤证患者与健康受试者尿液中的代谢物可明显区分,说明小柴胡汤证患者体内代谢物轮廓发生了明显变化。结合S-plot散点图和VIP值找到15种差异代谢物,其中患者尿液中浓度升高的代谢物有亮氨酸、甲酸、甘氨酸、马尿酸、尿嘧啶,降低的有苏氨酸、2-羟基异丁酸、乙酰胺、2-氧化戊二酸、柠檬酸、二甲胺、丙二酸、甜菜碱、氧化三甲胺、苯乙酰甘氨酸、尿苷。这些代谢物涉及肠道微生物平衡、能量代谢和氨基酸代谢通路,与小柴胡汤证主证具有一定的相关性。应用偏最小二乘法建立小柴胡汤证的数学预测模型,该模型可准确判别小柴胡汤证患者。本研究为小柴胡汤证的客观诊断和合理用药奠定了实验基础。
关键词: 小柴胡汤证 ；PLS分析 ；代谢组学 ；1H ；NMR
被引量
17
摘要： 肠道菌群是一个复杂的群落,它与宿主的动态功能相互作用,适当的肠道微生物群结构和代谢物功能对于维持体内平衡至关重要。近些年,大量研究证明肠道菌群及其衍生代谢物影响着心血管疾病的发生发展,其中就包括心律失常,而心房颤动是最常见的心律失常之一。氧化三甲胺(TMAO)是目前研究最多的肠道菌群衍生代谢物之一,研究发现TMAO与心房颤动的发生发展密切相关。很多流行病学研究表明,TMAO在心房颤动的发生、发展及预后中发挥作用。TMAO通过促进多种心血管危险因素的发生来增加心房颤动易感性。此外,TMAO还可通过激发炎症反应、致使心脏纤维化与心房焦亡来促进心房结构的重构,其水平升高还可增加心房电生理不稳定性,引发异位活动致电生理重构,亦可直接或间接激活自主神经系统引起神经重塑而诱发心房颤动。另外,TMAO水平升高可诱导血小板高反应性,从而促进动脉血栓形成提高心房颤动血栓栓塞发生率,并且与消融术后心房颤动复发也明显相关。研究发现,TMAO在心房颤动防治方面有着一定的潜在价值。在饮食习惯上可以通过减少摄入生成三甲胺的膳食前体从而减少循环中TMAO水平、通过某些药物增加TMAO从肾脏的排泄以及直接服用益生元、益生菌或通过粪便菌群移植的方法调节肠道菌群构成,进而改变肠道菌群衍生代谢物水平。本文根据相关文献的研究结果从上述方面进行综述,以期为今后的相关研究提供一定的理论依据。
关键词: 氧化三甲胺 ；心房颤动 ；肠道菌群
被引量
1
摘要： 糖尿病肾病(DKD)是糖尿病患者常见的微血管并发症,在早期症状并不明显,随着病情进展患者会出现大量蛋白尿,进而发展至终末期肾脏病,治疗难度大,且病情难以逆转[1-3]。因此,对于DKD应做到早发现、早治疗。氧化三甲胺(TMAO)是肠道微生物的代谢产物之一,通过进食摄入胆碱和左旋肉碱在肠道中由微生物三甲胺(TMA)裂解酶分解为TMA,然后进入肝脏被黄素单氧酶3氧化[4]。近年来,肠道微生物及其代谢产物TMAO越来越受到关注。TMAO具有多种生物活性,与心血管疾病、糖尿病、肾脏病等密切相关[5]。我们对本院收治的85例DKD患者进行研究,旨在探讨DKD患者血清TMA、TMAO及其比值于肾损伤的相关性。
关键词: 糖尿病肾病 ；三甲胺 ；氧化三甲胺 ；肾损伤
被引量
8
摘要： 目的寻找不同类型手足口病潜在的生物标记物.方法采用基于核磁共振的代谢组学方法,研究手足口病患儿和健康人群血清中的代谢差异.利用偏最小二乘法判别分析(PLS-DA)和正交校正的偏最小二乘分析法(OPLS-DA)分析代谢物谱图.通过GraphPad Prism 5软件中的t检验进行差异统计学分析.结果手足口病患儿与健康人群比较,体内代谢已发生紊乱,主要体现在脂蛋白、亮氨酸、缬氨酸、β-羟基丁酸、丙酮、葡萄糖、糖蛋白、甘油、甘氨酸、胆碱、氧化三甲胺和乳酸等代谢物的浓度显著升高,乙酸、肌酸等代谢物的浓度明显降低.手足口病重症型与普通型相比较,丙酮浓度进一步升高,脂蛋白和氧化三甲胺浓度反而降低.结论不同严重程度的手足口病患儿在脂代谢、糖代谢、蛋白质代谢等方面有差异,脂蛋白、丙酮和氧化三甲胺可作为手足口病潜在的生物标记物.
关键词: 手足口病 ；核磁共振 ；生物标志物 ；代谢组学
被引量
2
【会议论文】 • 李铎
会议时间： 2022-07-30
摘要： 目的檀香籽油(sandalwood seed oil,SSO)提取自澳洲檀香(santalum spicatum)的果仁,富含西门木炔酸(ximenynic acid)。本研究拟采用高脂高糖饮食建立肥胖诱导的胰岛素抵抗(IR)大鼠模型,探究SSO对IR的预防作用及机制。方法 50只6周龄雄性Sprague-Dawley大鼠适应性喂养一周后,随机分为正常对照组(N)、葵花籽油组(SO)、檀香籽油组(SSO)、鱼油组(FO)和亚麻籽油组(LO)。N组饲喂正常饲料。另外四组喂食高脂高糖饲料(含有27%的蔗糖和15%的猪油),饲料中分别添加7%的SO、SSO、FO和LO。喂养11周后,进行口服葡萄糖耐受实验。12周后,取各组粪便,随后禁食12小时处死大鼠,采集血液并收集肝脏等组织。结果 SSO、FO和LO组大鼠葡萄糖耐受量、稳态模型评估IR指数(HOMA-IR)、空腹血糖及血清胰岛素浓度显著低于SO组,且三组间无明显差异。Western blot结果显示,与SO组相比,SSO、FO和LO显著增加肝脏组织中PI3K、AKT、p-AKT的蛋白表达量(p<0.05),提示三者均可改善肝脏PI3K/AKT胰岛素信号通路的传导。粪便微生物测序结果显示,SSO, FO和LO组粪便中厚壁菌门(Firmicutes)/拟杆菌门(Bacteroidete)的比值(F/B)以及放线菌门(Actinobacteria)的丰度显著低于SO组。HOMA-IR与F/B(r=0.63)及Actinobacteria(r=0.64)均显著正相关。在属水平上,SSO组粪便中有益菌Oscillospira, Clostridium, Turicibacter, Ruminococcus以及Coprococcus的丰度显著高于SO组,而有害菌Collinsella的丰富显著低于SO组(p<0.05)。此外,SSO,FO及LO组粪便中菌群代谢产物短链脂肪酸(SCFAs)的浓度显著高于SO组,而血清内毒素(LPS)及氧化三甲胺(TMAO)的浓度显著低于SO组(p<0.05)。HOMA-IR与SCFAs显著负相关(r=-0.52),而与LPS(r=0.35)及TMAO(r=0.33)显著正相关。结论 SSO可预防肥胖诱发IR,其作用机制可能与改善肠道菌群及其代谢产物有关。
关键词: 檀香籽油 ；胰岛素抵抗 ；肠道菌群 ；代谢产物 ；炎症
会议时间： 2022-03-25
摘要： 研究背景:肠道微生物的代谢产物氧化三甲胺(TMAO)是营养、肠道微生态、动脉粥样硬化和血栓形成风险之间的一种新的交叉。我们前期及相关研究表明,运动干预可以改变人或啮齿动物肠道微生物的组成和功能,有氧运动改善肥胖者血管功能可能与肠道菌群的改变有关,但肠道菌群影响心血管的机制仍未完全阐明。此外,有氧运动对高脂饮食诱导肥胖大鼠血浆中TMAO水平的影响还未见相关报道。研究方法:70只八周龄健康雄性Sprague Dawley大鼠随机分为高脂饲料组(HFD,n=50)和普通饲料组(SD,n=20),分别进行高脂饲料(5.24 kcal/g)和普通饲料(3.51kcal/g)喂养,每周固定时间检测大鼠体重。11周后营养性肥胖大鼠建模成功,成功标志是以选取HFD组体重高于SD组平均体重20%作为肥胖大鼠。筛选HFD组大鼠16只随机分为肥胖对照组(HF control,n=8)和肥胖运动组(HF trained,n=8),并继续高脂饲料饲养;SD组大鼠20只随机分为正常对照组(SDcontrol,n=10)和正常运动组(SD trained,n=10),并继续普通饲料喂养。SD trained组和HF trained组进行中等强度跑台运动训练,适应性运动6天,速度由12m/min递增至16m/min,每两天速度增加2m/min,运动时间由20min递增至40min,每两天时间增加20min;正式运动持续8周,每周6天,每天60min,跑速20m/min,50%-55%VO2max,坡度0°。每天固定时间监测各组大鼠24小时平均进食量及大卡摄入量变化。运用DMT 620M离体微血管张力实验观察乙酰胆碱(Ach)对各组大鼠肠系膜动脉内皮舒张功能的影响,并根据浓度梯度曲线计算出各组大鼠肠系膜动脉舒张的半最大效应浓度(EC50);酶联免疫吸附法检测血脂四项;采用Agilent 1290 Infinity II series超高效液相色谱仪,通过Waters ACQUITY UPLC BEH Amide液相色谱柱对目标化合物进行色谱分离。同位素IS 1-6内标定量,针对样品中的目标代谢物肌酸酐(Creatinine),胆碱(Choline),甜菜碱(Betaine),三甲胺(TMA),TMAO和肉毒碱(L-Carnitine)完成分析检测,单位为nmol/L。采用SPSS22.0进行数据统计,数据以平均值±标准误表示,摄食量、大卡摄入量采用单因素重复测量方差分析,其它指标采用双因素(运动、饮食)方差分析。P<0.05表示组间具有显著性统计学差异。研究结果:1)造模期间,前7周SD组摄食量显著高于HFD组(P<0.05),后4周两组之间的进食量没有差异性,然而,前7周SD组大鼠的能量摄入与HFD组之间没有差异性,后4周HFD组的能量摄入显著高于SD组(P<0.05)。运动期间,SD control和HF control组前2周摄食量随着大鼠生长而随着增加,而在后6周两组大鼠的摄食量趋于稳定。在整个8周过程中,SD control和HF control的摄食量都分别高于SD trained和HF trained组(P<0.05),SD trained组要显著高于HF trained组(P<0.05)。HF control组平均每天24小时能量摄入显著高于HFtrained组(P<0.05),前5周,SDcontrol组平均每天24小时能量摄入显著高于SD trained(P<0.05)。2)高脂饮食显著减弱了大鼠肠系膜动脉Ach依赖性舒张功能,EC50显著右移(-4.64±0.38 vs.-5.04±0.32logM;P<0.01)。8周的有氧运动干预后,HF trained组大鼠血管内皮依赖性舒张功能得到一定的改善(-4.93±0.23 vs.-4.64±0.38 logM,P<0.05)。3)相比于普通饲料饮食组,高脂饮食可增加大鼠血清中总胆固醇(TC),甘油三酯(TG)和低密度脂蛋白(LDL-c)的浓度(P<0.05)。在高脂饲料组中,有氧运动干预可以显著降低TC、TG和LDL-c的浓度(P<0.05)。4)高脂饮食可增加TMAO(P<0.05),Choline(P<0.05),Creatinine(P<0.05)的浓度。在普通饲料组中,运动可以降低TMAO(P<0.05),Betaine(P<0.05)的浓度。在高脂饲料组中,运动可以降低TMAO(P<0.001)的浓度。有氧运动具有增加HFD和SD组中L-carnitine(P=0.078;P=0.058)的趋势。研究结论:有氧运动可以有效降低高脂饮食诱导的肥胖大鼠血浆中TMAO的浓度,改善动脉血管内皮舒张功能,为有氧运动改善CVD提供了思路。
关键词: 有氧运动 ；氧化三甲胺 ；血管内皮功能 ；靶向代谢组学
会议时间： 2016-10-21
摘要： 本文综述了氧化三甲胺、三甲胺特性、三甲胺代谢及其对肉品质风味的影响。氧化三甲胺(TMAO)存在于猪肉、鸡蛋、鱼虾中,具有一种特殊的鲜味,经微生物和酶分解产生三甲胺(TMA),可作为检验海鲜和畜禽等肉类食品新鲜度的指标。一般情况下,氧化三甲胺/三甲胺比值越高,表明肉品更新鲜。氧化三甲胺化学结构与甲基供体胆碱、甜菜碱和S-腺苷甲硫氨酸等相似,都可在体内转化为胆碱,胆碱能够通过细菌的脱氨基作用水解生产TMA,TMA是一种高挥发性胺类,具有腥味,嗅觉阈值较低,一般鱼、虾、鸡蛋、鸭蛋、猪肉、牛肉等的腥味大部分来源于TMA。肠道吸收的TMA主要在肝脏中被FMO3酶氧化,经尿液排出;少量TMA通过细菌逐步脱甲基过程降解为更简单的胺。TMAO储存氮的比例较高,美洲鲸鱼以TMAO形式排出的氮占41%,对于哺乳动物,TMAO作为一种渗透质,主要储存于肾髓质,与肾脏的排泄功能有关,如果TMAO大量积累将导致肾脏的实质性损伤和动脉粥样硬化。虽然TMA与肉品风味有很大的关系,但至今TMA在猪肉等中的代谢机制上不清楚,在鱼、虾中研究较多。黄素单加氧酶(FMO)是一种肝微粒体酶,是重要的肝内药物和化学异物代谢酶,可催化含氮、硫、磷、硒和其他亲核杂原子的化合物。FMO3酶是催化TMA唯一有效的酶,氧化速率极高。已发现芳香烃受体激动剂、激素水平、疾病及相关信号分和转录因子等因素均能诱导或抑制FMO3 mRNA表达,调节FMO3活性,从而影响TMA的代谢。但是,目前的研究多局限于毒物、药物代谢及生理因素等方面,研究对象主要是人或鼠,在猪、鸡上还未见相关报道。TMAO也是一种甲基供体,提高了三碘甲腺原氨酸(T3)的产量(T3是促进生长的激素之一),是促进猪生长的重要原因,能提高瘦肉率,降低胴体脂肪含量及背膘厚,显著提高肉品质。TMAO极不稳定,在TMAO还原酶和微生物(尤其是兼性厌氧菌)作用下,极易还原成TMA。因此,降低TMAO还原酶活性或者剔除此基因,是减少畜禽肉品质腥味的一个重要手段。三甲胺氧化酶可以将三甲胺氧化为三甲胺氧化物,提高动物机体的抗氧化能力,减少腥味物质产生,减缓TMA生成,因此营养调控改善肉质,去除腥味物质将成为今后研究的热点之一。
关键词: 氧化三甲胺 ；三甲胺 ；肉品质
被引量
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摘要： 诸多研究证实霉菌毒素会对瘤胃微生物产生不利影响,同时瘤胃微生物细胞间普遍存在着群体感应(Quorum sensing,QS)效应,但是霉菌毒素是否会通过QS对微生物及内毒素生成产生影响尚不明确。本研究利用新型双外流连续培养瘤胃模拟发酵技术,基于优化后的QS信号分子自体诱导物2(Autoinducer-2,AI-2)及酰基高丝氨酸内酯类信号分子(Acyl-homoserine lactone,AHL)定量检测方法,研究黄曲霉毒素B1(Aflatoxins B1,AFB1)对肉牛瘤胃体外发酵、瘤胃细菌QS、内毒素生成及菌群组成与代谢的影响。旨在以QS为介入点,探讨AFB1对瘤胃细菌QS作用机制和内毒素生成的影响,为防控反刍动物日粮霉菌毒素污染提供参考依据。本试验使用新型双外流连续培养瘤胃模拟设备,共有12个发酵罐,采用4×4拉丁方试验设计,分为4个处理组:对照组(CON组),AFB1低剂量组(AFB1L组,20μg/kg),AFB1中剂量组(AFB1M组,40μg/kg)和AFB1高剂量组(AFB1H组,60μg/kg)。试验分为4期,每期10天,其中前3天为适应期,后7天为试验期。试验结果主要有:
1、AFB1对发酵底物干物质、粗蛋白、有机物消失率均无显著影响(P>0.05),中性、酸性洗涤纤维消失率呈显著线性降低。与CON组相比,AFB1M组和AFB1H组p H显著升高(P<0.05);AFB1L组和AFB1M组氨态氮含量显著升高(P<0.05);AFB1H组中总挥发性脂肪酸含量显著降低(P<0.05),其中乙酸摩尔比显著升高(P<0.05),但异丁酸、异戊酸比例显著降低(P<0.05);AFB1L组、AFB1M组和AFB1H组丙酸比例均显著升高;AFB1L组和AFB1M组丁酸比例显著升高(P<0.05)。
2、利用实时荧光定量PCR技术检测10种瘤胃微生物数量,结果显示:与CON组相比,AFB1H组中真菌(Fungus)数量显著降低(P<0.05);AFB1L组中甲烷菌(Methanogens)数量较显著降低(P<0.05);AFB1H组中黄色瘤胃球菌(Ruminobacter flavefaciens)数量显著降低(P<0.05)。
3、利用柱前衍生高效液相色谱及高效液相色谱-串联质谱法分别对发酵液中AI-2及AHLs进行定量检测。结果显示:与CON组相比,AFB1H组中AI-2含量显著降低(P<0.05);AFB1L组、AFB1M组及AFB1H组中C4-HSL和C6-HSL含量均显著降低(P<0.05);AFB1H组中3-oxo-C6-HSL含量显著降低(P<0.05)。3-oxo-C8-HSL在各组间含量差异不显著(P>0.05)。C8-HSL、C10-HSL、3-oxo-C10-HSL和3-oxo-C12-HSL四种信号分子在本次试验中未检出,各组间的内毒素及微生物蛋白含量无显著差异(P>0.05)。
4、针对瘤胃体外发酵液的16S rRNA全长测序结果显示:与对照组发酵液(CONL)相比,除中剂量组发酵液(AFB1M-L)Coverage指数显著降低(P<0.05)外,各组瘤胃微生物Alpha和Beta多样性没有显著变化;高剂量组发酵液(AFB1H-L)厚壁菌门(Firmicutes)相对丰度显著提高(P<0.05);AFB1M-L和AFB1H-L中的普雷沃氏菌属(Prevotella)相对丰度显著降低(P<0.05);AFB1H-L中的溶纤维丁酸弧菌(Butyrivibrio＿fibrisolvens)相对丰度显著提高(P<0.05),AFB1M-L中的Prevotella＿ruminicola相对丰度显著降低(P<0.05)。
针对瘤胃体外发酵食糜的16S rRNA全长测序结果显示:与对照组食糜(CON-S)相比,除中剂量组食糜(AFB1M-S)Shannon指数显著降低(P<0.05)外,各组瘤胃微生物Alpha和Beta多样性无显著变化;低剂量组食糜(AFB1L-S)厚壁菌门相对丰度显著提高(P<0.05),拟杆菌门(Bacteroidota)相对丰度显著降低(P<0.05);高剂量组食糜(AFB1H-S)脱硫菌门(Desulfobacterota)相对丰度显著降低(P<0.05);AFB1LS、AFB1M-S及AFB1H-S中的克里斯滕森菌科R-7群和瘤胃球菌科NK4A214群(Ruminococcaceae＿NK4A214＿group)相对丰度显著降低(P<0.05);AFB1H-S中的Prevotellaceae＿UCG＿001相对丰度显著提高(P<0.05)。
5、代谢组学分析表明,鉴定出的各类代谢物占比排名前三的是:脂质和类脂分子(40.562%),有机酸及其衍生物(17.001%),有机杂环化合物(15.797%)。四组间共有的重要KEGG代谢通路排名前三的是:组氨酸代谢,缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的生物合成,烟酸和烟酰胺代谢。与CON组相比,AFB1L组鉴定出75个差异代谢物,分别是前列腺素B2、胞嘧啶等,注释到7条差异代谢通路,分别是苯丙氨酸代谢、组氨酸代谢等;AFB1M组鉴定出96个差异代谢物,分别是磷脂酰丝氨酸、烟酸等,注释到12条差异代谢通路,分别是抗坏血酸和醛酸盐代谢、烟酸和烟酰胺代谢等;AFB1H组鉴定出29个差异代谢物,分别是磷脂酰丝氨酸、鞘氨醇等,注释到2条差异代谢通路,分别是组氨酸代谢和鞘脂代谢。四组间共鉴定出83个差异代谢物,分别是氧化三甲胺、磷脂酰丝氨酸等,注释到7条KEGG差异代谢通路,分别是抗坏血酸和醛酸盐代谢、组氨酸代谢等。
6、针对发酵指标、QS信号分子、微生物及差异代谢物的关联分析结果表明:AI-2、C4-HSL、C6-HSL和3-oxo-C6-HSL与乙酸、丙酸、丁酸等6种挥发性脂肪酸呈正相关;属水平下,AI-2与脱硫弧菌(Desulfovibrio)、瘤胃球菌(Ruminococcus)等细菌呈正相关;厌氧弧菌(Anaerovibrio)、Lachnoclostridium等细菌呈负相关,C4-HSL、C6-HSL和3-oxo-C6-HSL与普雷沃氏菌、Agathobacter等细菌呈正相关,与Anaerovorax、Prevotellaceae＿UCG＿003等细菌呈负相关。3-oxo-C8-HSL与克里斯滕森菌科R-7群、假丁酸弧菌(Pseudobutyrivibrio)等细菌呈正相关,与普雷沃氏菌、Agathobacter等细菌呈负相关。种水平下,Prevotella＿ruminicola与C4-HSL、C6-HSL和3-oxo-C6-HSL呈正相关,与3-oxo-C8-HSL呈负相关;uncultured＿sludge＿bacterium与C4-HSL、C6-HSL和3-oxo-C6-HSL呈负相关,与3-oxo-C8-HSL呈正相关。与QS信号分子生成相关的代谢物2-丁酮酸,其与厌氧弧菌、Prevotellaceae＿UCG＿003等细菌呈负相关,与脱硫弧菌呈正相关。
综上所述,AFB1通过降低AI-2和AHLs生成抑制瘤胃微生物间的交流,降低了普雷沃氏菌、瘤胃球菌科NK4A214群等菌群丰度,降低了己二酸、12-姜酚等代谢物含量,提高了磷脂酰丝氨酸、异考布松等代谢物含量,调控了抗坏血酸和醛酸盐代谢、组氨酸代谢等代谢通路,进而提高了瘤胃体外发酵液中p H值、乙酸和丁酸比例,降低了丙酸比例,但是在本试验条件下,AFB1并未对内毒素产生影响。
关键词: 体外发酵 ；AFB1 ；群体感应 ；瘤胃细菌 ；内毒素
摘要： 目的:氧化三甲胺(Trimethylamine N-oxide,TMAO)在血清中浓度的变化与某些慢性疾病的发生发展有着密切的联系。氧化三甲胺水平升高可以促进血管炎症的发生、增强血小板活性、促进动脉粥样硬化,而且其浓度长期升高,还可能促进肾纤维化,导致肾脏功能减退,可能形成慢性肾病。而已有研究显示,运动训练可以保护血管内皮、促进血液流通和延缓一些慢性疾病的发展程度,但运动的作用与氧化三甲胺代谢变化是否有关还未见报道。氧化三甲胺作为肠道微生物的代谢产物,在肝脏中主要被黄素单加氧酶3(Flavin Containing Monooxygenase 3,FMO3)催化,之后通过肾脏有机阳离子转运体2(Organic Cation Transporters 2,OCT2)转运并随尿液排出。因此,本实验通过观察氧化三甲胺在体内的代谢过程,测定血清中氧化三甲胺浓度、肝脏黄素单加氧酶3的表达和肾脏有机阳离子转运体2表达的变化,研究运动是否对氧化三甲胺的产生和代谢造成影响,以及对在运动的应激下血清中TMAO浓度、肝脏中黄素单加氧酶3和肾脏中有机阳离子转运体2表达之间是否存在联系进行研究,对慢性疾病的防治提供依据。方法:48只SPF级SD大鼠,体重216g±18g,随机分组,建立一次急性力竭运动模型和四周耐力一次力竭运动模型。一次急性力竭运动模型分为安静对照组、急性力竭运动后0小时组、3小时组和24小时组,根据不同时间点取材。四周耐力一次性力竭运动模型分为安静对照组和运动组,在最后一次力竭运动结束后24小时取材。腹主动脉取血后提取血清,采用质谱分析法测定血清中TMAO的浓度;采用全自动生化分析仪测定血清中尿素的浓度;采用酶联免疫分析法测定血清中胱抑素C的含量;取肝脏和肾脏组织后用10%中性多聚甲醛进行固定和苏木精-伊红染色;采用Wester n blot方法测定OCT2和FMO3的表达。实验数据结果均采用平均数±标准差的形式表示,用统计软件SPSS 21.0进行统计分析,当P<0.05时表示有显著性差异。结果:(1)在一次急性力竭运动模型中,和安静对照组相比,在急性力竭运动后0小时组中,FMO3的表达升高显著(P<0.05),血清中尿素的含量升高显著(P<0.05);血清TMAO的浓度在急性力竭运动后3小时组下降显著(P<0.05);血清中胱抑素C的浓度、OCT2的表达均无显著性差异(P>0.05)。(2)在四周耐力一次力竭运动模型中,和安静对照组相比,运动组中血清TMAO的浓度、血清尿素的含量、血清胱抑素C的含量、FMO3的表达和OCT2的表达均无显著性差异(P>0.05)。结论:一次急性力竭运动可以引起一过性的血清TMAO浓度的显著下降和一过性的肝脏FMO3表达的显著升高。四周耐力一次力竭运动没有引起血清TMAO浓度和肝脏FMO3表达的显著变化,而一次急性力竭运动和四周耐力一次力竭运动对OCT2的表达均无影响。
关键词: 运动 ；氧化三甲胺 ；黄素单加氧酶3 ；有机阳离子转运体2
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