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      從植物糖到有毒的硫化氫
      
			
      
				2019-02-20 10:56:53
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      在生物學(xué)系進(jìn)行的一項(xiàng)博士研究項(xiàng)目中，研究人員描述了厭氧菌首次將有機(jī)糖磺基奎諾糖降解為有毒的硫化氫 - 人體腸道系統(tǒng)中硫化氫的產(chǎn)生增加與炎癥性腸道有關(guān)疾病和結(jié)腸癌。磺基奎諾糖是一種在植物中發(fā)現(xiàn)的糖，含有硫。作為綠色蔬菜飲食的一種成分，它也存在于人體腸道系統(tǒng)中，即沒有氧氣的環(huán)境中。博士研究員Anna Burrichter想要確定當(dāng)厭氧細(xì)菌在沒有氧氣的情況下降解磺基奎諾糖時(shí)會(huì)發(fā)生什么。她發(fā)現(xiàn)了一種新型的新陳代謝，將磺基奎諾糖轉(zhuǎn)化為硫化氫(H2S)。
      

      從植物糖到有毒的硫化氫
      

      這些結(jié)果是從實(shí)驗(yàn)室模型系統(tǒng)中獲得的。在未來的研究中，研究人員將不得不檢查腸道中的磺基喹諾酮是否實(shí)際上代謝為硫化氫，硫化氫是一種對(duì)人類有毒的化合物。該研究由David Schleheck博士的研究小組進(jìn)行，研究結(jié)果發(fā)表在最新一期的“ 微生物學(xué)前沿 ”雜志上。
      

      Anna Burrichter發(fā)現(xiàn)了一種全新的細(xì)菌降解途徑，涉及三個(gè)個(gè)體發(fā)現(xiàn)：生物硫循環(huán)中的新環(huán)節(jié)，大腸桿菌中的一種新型發(fā)酵，以及Desulfovibrio物種的蘇打呼吸細(xì)菌中以前未知的能量代謝。“沒有氧氣，降解途徑就完全不同了。在磺基奎諾糖的背景下，我們?cè)诖竽c桿菌中發(fā)現(xiàn)了一種新型的發(fā)酵方式，”Anna Burrichter說。研究人員發(fā)現(xiàn)第二種細(xì)菌Desulfovibrio與二羥基丙烷磺酸鹽(在第一次降解步驟中形成的含硫降解產(chǎn)物)一起，可以利用這種中間體進(jìn)行無氧呼吸模式，即所謂的亞硫酸鹽還原。這種類型的呼吸與有機(jī)結(jié)合的硫作為電子受體在Anna Burrichter的論文中首次詳細(xì)描述了代替氧氣。“我們認(rèn)為硫化氫可能是最終產(chǎn)品，但之前從未證實(shí)過，也沒有人知道哪種細(xì)菌和酶會(huì)催化這些反應(yīng)，”生物學(xué)家說。
      

      下一步是將實(shí)驗(yàn)室模型的結(jié)果轉(zhuǎn)移到人體腸道。“我們想研究這些降解途徑是否也可以在腸道中找到，以及它們對(duì)硫化氫的總體產(chǎn)量有多大貢獻(xiàn)，這取決于飲食，”David Schleheck說。
      

      以前，人們認(rèn)為有機(jī)磺酸鹽底物，如?；撬?，主要是從富含肉類和高脂肪的飲食中轉(zhuǎn)化為硫化氫?，F(xiàn)在的新發(fā)現(xiàn)表明，素食的有機(jī)磺酸鹽，即磺基奎諾糖，也可以降解為硫化氫。
      

      Burrichter的博士論文是該領(lǐng)域進(jìn)一步研究的有希望的基礎(chǔ)。“現(xiàn)在我們知道降解途徑的各個(gè)步驟以及所涉及的酶和基因，因此，我們知道我們必須尋找什么，”Burrichter說。通常硫化氫的產(chǎn)生可導(dǎo)致炎性腸病和結(jié)腸癌。然而，還假設(shè)硫化氫，至少在腸中的低濃度，也可以對(duì)健康具有有益效果。
      

      大衛(wèi)Schleheck說，“為了更好地了解人類微生物和硫化氫的效果，關(guān)鍵是要了解所有可以導(dǎo)致硫化氫生產(chǎn)的途徑。只有這樣，一個(gè)可能能夠更好地管理生產(chǎn)的氫氣中的硫化物腸。”
      
			

			
        
      
			
      
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