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竹屑粉水解参数优化及酪丁酸梭菌Δack发酵产丁酸性能

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中国畜牧杂志 2024年

作者：李心语林玥莹吴雪玲王敏奇浙江大学动物科学学院安吉县灵峰寺林场

本试验以竹屑粉为原料，通过单因子试验和响应面分析法探究了温度、酶比例（纤维素酶/β-葡萄糖苷酶）、酶量和反应时间对竹屑粉酶水解获取总还原糖的影响，碱浓度、反应时间和温度等碱预处理反应条件对竹屑粉酶解效果的影响，进而通过... 详细信息

本试验以竹屑粉为原料，通过单因子试验和响应面分析法探究了温度、酶比例（纤维素酶/β-葡萄糖苷酶）、酶量和反应时间对竹屑粉酶水解获取总还原糖的影响，碱浓度、反应时间和温度等碱预处理反应条件对竹屑粉酶解效果的影响，进而通过单因子试验和正交法优化了碱预处理后酶水解竹屑粉的反应条件。结果表明：酶水解竹屑粉的最佳工艺参数为温度64℃、酶比例1：2、时间42 h、酶量59 U，所得总还原糖得率达51.06%，糠醛含量为15.38 mg/L；氢氧化钠预处理竹屑粉的最优参数为温度124℃，处理时间2 h，碱浓度6.2%；碱预处理后酶水解的最佳工艺参数为温度65℃，酶量60 U（纤维素酶20 U、β-葡萄糖苷酶40 U），处理时间42 h，所得总还原糖得率达60.13%，糠醛含量为10.42 mg/L。在此基础上，应用乙酸激酶基因（Acetatekinase， ack）缺失酪丁酸梭菌（Clostridium tyrobutyricum，CtΔack），以竹屑粉水解液和葡萄糖为碳源进行补料批次发酵，所得到的丁酸浓度分别为46.37 g/L和45.83 g/L，得率分别为0.36 g/g和0.45 g/g。由此可见，采用碱预处理后酶水解竹屑粉可获得高浓度还原糖、低糠醛的水解液，直接用于CtΔack发酵，所产丁酸得率与以葡萄糖为碳源相当，为竹屑粉这一低值废弃生物质增值转化为微生物生产丁酸的低成本碳源提供了科学依据。

关键词：竹屑粉水解酪丁酸梭菌发酵丁酸

短链脂肪酸丁酸增强巨噬细胞预防问号钩端螺旋体的急性感染

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中国兽医学报 2024年

作者：陈曦谢旭峰刘鑫刘久茜张文龙曹永国吉林大学动物医学学院

钩端螺旋体病（钩体病）是一种全球性自然疫源性人兽共患传染病。研究表明，肠道菌群代谢产物短链脂肪酸参与宿主免疫调节、影响疾病进程。本试验旨在探究肠道菌群代谢产物短链脂肪酸在钩体病中的作用。结果表明，补充短链脂肪酸丁酸能... 详细信息

钩端螺旋体病（钩体病）是一种全球性自然疫源性人兽共患传染病。研究表明，肠道菌群代谢产物短链脂肪酸参与宿主免疫调节、影响疾病进程。本试验旨在探究肠道菌群代谢产物短链脂肪酸在钩体病中的作用。结果表明，补充短链脂肪酸丁酸能显著提高金黄地鼠钩体病存活率。体外实验表明，丁酸处理抑制感染钩体后巨噬细胞Cat和Gsr基因表达，但上调了NOX1和NOX4基因表达。同时，丁酸刺激增加了感染钩体巨噬细胞ROS水平，而高水平的ROS增强了巨噬细胞杀菌功能。体内实验也证实了丁酸通过调节ROS的产生保护金黄地鼠抵抗急性钩端螺旋体病。综上所述，肠道菌群代谢产物短链脂肪酸丁酸通过调节ROS表达增强巨噬细胞杀菌功能，从而保护宿主抵抗钩体病。

关键词：丁酸钩体病 ROS 巨噬细胞肠道菌群

基于靶向代谢组学探讨葛根芩连汤对抗生素相关性腹泻大鼠粪便短链脂肪酸的影响

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中国实验方剂学杂志 2024年第7期30卷 189-196页

作者：苏钢杨光勇韩雪唐秋梅田维毅王文佳王平涂小华何光志贵州中医药大学基础医学院贵阳550025 清镇市第一人民医院贵州清镇551400

目的:通过靶向代谢组学探究葛根芩连汤对抗生素相关性腹泻(AAD)粪便短链脂肪酸(SCFAs)代谢的影响。方法:将240只SD大鼠随机分为空白组、模型组、丽珠肠乐组(0.15 g·kg^(-1))、葛根芩连汤高、中、低剂量组(10.08、5.04、2.52 g·kg^(-1... 详细信息

目的:通过靶向代谢组学探究葛根芩连汤对抗生素相关性腹泻(AAD)粪便短链脂肪酸(SCFAs)代谢的影响。方法:将240只SD大鼠随机分为空白组、模型组、丽珠肠乐组(0.15 g·kg^(-1))、葛根芩连汤高、中、低剂量组(10.08、5.04、2.52 g·kg^(-1)),每组40只(雌雄各半),除空白组外,其余各组每日均给予克林霉素(250 mg·kg^(-1))灌胃造模,连续7 d。造模成功后,各给药组按相应剂量灌胃药液,空白组和模型组灌胃等体积生理盐水,1次/d,连续治疗14 d。分别在药物干预后0、3、7、14 d,从各组中随机抽取8只大鼠,气相色谱-飞行时间质谱法(GC-TOF-MS)对大鼠粪便中SCFAs进行靶向代谢组学分析,运用偏最小二乘法-判别分析(PLS-DA)比较不同治疗时间组间代谢轮廓差异,并对大鼠粪便中SCFAs的组间含量变化进行比较。结果:PLS-DA结果显示,空白组与模型组可明显区分,在葛根芩连汤治疗7 d后逐渐趋近于空白组。进一步分析SCFAs组成后发现,与空白组比较,模型组中乙酸的占比增加,丁酸、戊酸、己酸和异戊酸的占比降低;葛根芩连汤治疗后,丁酸、异丁酸、戊酸和异戊酸占比增加,乙酸、丙酸和己酸占比降低。经差异分析显示,葛根芩连汤可明显改善丁酸含量,对戊酸、己酸含量具有一定回调作用。结论:葛根芩连汤中剂量组治疗7 d后可改善AAD粪便短链脂肪酸含量,这可能与改善SCFAs的组成比例及丁酸、戊酸、己酸等含量有关。

关键词：葛根芩连汤抗生素相关性腹泻代谢组学短链脂肪酸丁酸戊酸气相色谱-飞行时间质谱法(GC-TOF-MS)

后处理厂红油可能组分丁醇及其衍生物与HNO_(3)的绝热量热研究

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核化学与放射化学 2024年第1期46卷 60-67,I0006页

作者：徐晓琴刘巍余勇斌吴瑞才唐双凌南京理工大学环境与生物工程学院江苏南京210000

通过绝热加速量热仪(ARC)探究丁醇、丁醛、丁酮及丁酸四种组分与HNO_(3)的放热行为,对测试结果进行对比分析,并通过热危险性综合评估指数(THI指数)法评估体系危险性。结果表明:在零氧平衡条件下,丁醛-HNO_(3)体系自放热最明显,当丁醛含... 详细信息

通过绝热加速量热仪(ARC)探究丁醇、丁醛、丁酮及丁酸四种组分与HNO_(3)的放热行为,对测试结果进行对比分析,并通过热危险性综合评估指数(THI指数)法评估体系危险性。结果表明:在零氧平衡条件下,丁醛-HNO_(3)体系自放热最明显,当丁醛含量仅0.14 g时体系的绝热温升达到118.4℃,放热量为776.6 J/g;丁醇-HNO_(3)体系在40.2℃左右时开始发生放热,自反应放热段最高温度达到145.7℃,最大压力达到34 bar(1 bar=10^(5)Pa)左右;丁酮-HNO_(3)体系从50℃开始放热至136℃结束,放热量为564.0 J/g;丁酸-HNO_(3)体系在小于140.0℃的温度范围内未观察到放热点。随着HNO_(3)浓度的增加(2.0→6.0 mol/L),丁醇-HNO_(3)体系危险性从中等增加到较高级别;丁醇、丁醛、丁酮及丁酸与4.0 mol/L HNO_(3)的反应体系的危险性分别在较高、较高、中等、中等级别。

关键词：红油丁醇丁醛丁酮丁酸 HNO_(3) 绝热加速量热仪 THI指数

丁酸前药BBA纳米晶的构建及其对结肠癌细胞的抑制作用

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西南医科大学学报 2024年第2期47卷 123-129页

作者：林燕兰华琪吕诺男熊梦佳王诚梽吴越孙小端杜兴杰刘中兵钟志容西南医科大学药学院泸州646000 西南医科大学附属医院药学部泸州646000 西南医科大学附属中医医院药学部泸州646000

目的本研究将丁酸与5-氨基水杨酸(5-aminosalicylic acid,5-ASA)通过化学反应合成2-丁酰氧基-5-丁酰胺基苯甲酸(2-butyloxide-5-butylaminobenzoic acid,BBA),作为治疗结肠癌的前体药物,利用纳米技术制备BBA纳米晶缓控释制剂,并探讨BBA纳米晶对结肠癌细胞的抑制作用。方法采用溶剂反溶剂沉淀法制备BBA纳米晶,通过核磁共振扫描、红外光谱仪和透射电镜等进行物理化学表征;使用高效液相色谱法检测含量;并通过MTT实验检测不同浓度的BBA、BBA纳米晶、空白纳米晶、5-氟尿嘧啶、5-氨基水杨酸和丁酸钠与结肠癌细胞SW620共同孵育24、48、72 h后细胞的存活率,以探索BBA纳米晶对结肠癌细胞SW620的抑制效果。结果本实验成功制备了BBA纳米晶。MTT结果显示,作用时间为24 h时,各个浓度条件下BBA纳米晶与BBA对结肠癌细胞SW620的抑制率较低,两组间差异无统计学意义(P>0.05);作用时间分别为48 h和72 h,药物浓度为30μm和40μm时,BBA纳米晶对结肠癌细胞SW620的体外抑制效果低于阳性对照5-氟尿嘧啶组,但明显优于其余各同浓度给药组;BBA纳米晶与BBA,两组间比较对结肠癌细胞SW620的抑制率差异有统计学意义(P丁酸前药BBA纳米晶,并证明了该新型药物制剂对结肠癌细胞具有抑制作用,这一结果将为结肠癌的临床治疗提供新的思路和方法。

关键词：结肠癌丁酸 5-氨基水杨酸纳米晶

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一株窖泥中产氢广西梭菌的基因组注释与分析

食品与发酵工业 2024年

作者：罗浩陈聪叶光斌邹伟四川轻化工大学生物工程学院酿酒生物技术及应用四川省重点实验室

为了探究梭菌属作为高效产氢发酵菌株的产氢性能。该研究通过从浓香型白酒窖泥中筛选出了1株具有产氢能力的菌株WZ-1，经过鉴定后为广西梭菌(Clostridium guangxiense)。在35 ℃厌氧条件下，WZ-1菌株能够以葡萄糖为底物的培养基上进行... 详细信息

为了探究梭菌属作为高效产氢发酵菌株的产氢性能。该研究通过从浓香型白酒窖泥中筛选出了1株具有产氢能力的菌株WZ-1，经过鉴定后为广西梭菌(Clostridium guangxiense)。在35 ℃厌氧条件下，WZ-1菌株能够以葡萄糖为底物的培养基上进行发酵，产生高含量氢气(58.99%)和丁酸(1 960 mg/L)。为了全面解析其功能特性，对WZ-1菌株进行基因组测序和注释。基因组分析显示，WZ-1基因组总长度为4 406 933 bp，GC含量31.95%，包含4 172条编码序列，3个rRNA基因和52个tRNA基因。通过菌株的KEGG代谢途径分析，揭示了WZ-1的丙酮酸脱羧过程产氢、NADH+H+氧化还原平衡调节产氢、一氧化碳产氢、固氮产氢及其产丁酸途径。研究结果从基因组层面深入解析了WZ-1的产氢产丁酸特性，展现了其在生物制氢、生物制丁酸和促进循环经济等方面具有一定的应用前景，也为开发清洁能源生产技术提供了参考。

关键词：广西梭菌氢气基因组测序丁酸窖泥

肠道内产丁酸细菌与神经变性疾病的相关性研究进展

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临床医学进展 2024年第2期14卷 2474-2482页

作者：田格张李娜西安医学院研工部陕西西安陕西省人民医院老年神经内科陕西西安

产丁酸细菌(Butyric acid producing bacteria, BAPB)是利用碳水化合物发酵产生丁酸的一类细菌,其主要代谢物丁酸能促进肠道黏膜及血脑屏障完整性防止有害物质进入大脑引起神经元损伤。丁酸是BAPB的主要产物,发挥抗炎、抑制细胞增殖、... 详细信息

产丁酸细菌(Butyric acid producing bacteria, BAPB)是利用碳水化合物发酵产生丁酸的一类细菌,其主要代谢物丁酸能促进肠道黏膜及血脑屏障完整性防止有害物质进入大脑引起神经元损伤。丁酸是BAPB的主要产物,发挥抗炎、抑制细胞增殖、诱导免疫耐受及促进黏膜屏障完整性等作用。大量的研究表明,BAPB的丰度和丁酸的水平在不同的神经变性疾病中均显著下降。因此提高BAPB丰度及促进丁酸产生可能成为神经变性病干预中的新靶标。本文一方面介绍了神经变性疾病的发病机制以及丁酸的生理功能,另一方面综述了与神经变性病相关的BAPB的种类及特点,目的是提供更全面的与变性疾病相关的BAPB类型,为进一步研究提供可选择的靶细菌。

关键词：产丁酸细菌丁酸神经变性疾病

蛋白质琥珀酰化参与丁酸抑制胃癌细胞增殖及迁移的作用

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温州医科大学学报 2024年第2期54卷 99-105页

作者：黄颖鹏张珂吴芳全施迪邦韩千年王方岩温州医科大学附属第二医院育英儿童医院胃肠外科浙江温州325027 温州医科大学基础医学院浙江温州325035 温州医科大学附属第二医院育英儿童医院消化内科浙江温州325027

目的:研究丁酸对胃癌细胞增殖及代谢的影响,并探讨其潜在作用机制。方法:使用5 mmol/L丁酸钠处理胃癌细胞48 h后,通过EdU染色及Transwell法检测细胞增殖、迁移情况;收集丁酸处理后的胃癌细胞,提取代谢物进行代谢组学分析筛选出其中显著... 详细信息

目的:研究丁酸对胃癌细胞增殖及代谢的影响,并探讨其潜在作用机制。方法:使用5 mmol/L丁酸钠处理胃癌细胞48 h后,通过EdU染色及Transwell法检测细胞增殖、迁移情况;收集丁酸处理后的胃癌细胞,提取代谢物进行代谢组学分析筛选出其中显著富集的代谢通路以及上调的代谢物;采用Western blot以及细胞免疫荧光检测丁酸钠处理后胃癌细胞蛋白质琥珀酰化程度,同时采用RT-qPCR检测SIRT5、SUCLG1、SUCLG2和SUCLA2的mRNA水平。结果:丁酸钠处理48 h后胃癌细胞增殖被显著抑制,细胞中检测到三羧酸循环及氧化磷酸化等代谢通路显著富集,其中三羧酸循环代谢物L-苹果酸、琥珀酰辅酶A及延胡索酸显著上调(均P丁酸处理后胃癌细胞蛋白琥珀酰化水平上调(P丁酸处理上调了琥珀酰辅酶A合成酶编码基因SUCLG1、SUCLG2和SUCLA2的mRNA表达水平(均P0.05)。结论:丁酸能够抑制胃癌细胞增殖及迁移,其可能通过促进SUCLs表达以及上调琥珀酰辅酶A水平并进一步促进胃癌细胞蛋白质琥珀酰化实现。

关键词：丁酸胃肿瘤代谢组学琥珀酰化琥珀酰辅酶A

气相色谱法检测三羟甲基丙烷中丁酸衍生物含量

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广州化工 2024年第1期52卷 132-134,156页

作者：叶达峰王洪娟许涛夏益初郑凯瑾浙江绿科安化学有限公司浙江绍兴312369 浙江皇马尚宜新材料有限公司浙江绍兴312369

建立了一种采用气相色谱测定工业三羟甲基丙烷中丁酸衍生物含量的分析方法。在碱性条件下,将样品中三羟甲基丙烷中的丁酸衍生物全部转化为丁酸乙酯。系统考察了催化剂种类、催化剂用量、反应时间和中和pH值对丁酸衍生物含量的影响,确定... 详细信息

建立了一种采用气相色谱测定工业三羟甲基丙烷中丁酸衍生物含量的分析方法。在碱性条件下,将样品中三羟甲基丙烷中的丁酸衍生物全部转化为丁酸乙酯。系统考察了催化剂种类、催化剂用量、反应时间和中和pH值对丁酸衍生物含量的影响,确定最佳衍生化条件。通过外标法测定丁酸乙酯的含量。方法评价良好。选取3个厂家的工业三羟甲基丙烷样品进行分析。实验结果表明,3个厂家的三羟甲基丙烷中丁酸衍生物含量在21~813 mg/kg之间。

关键词：气相三羟甲基丙烷丁酸乙酯丁酸衍生物丁酸