腸桿菌科中的致病性大腸桿菌和鼠傷寒沙門氏菌的生長受到茶酚類及其芳香代謝物存在的強(qiáng)烈抑制(表3和表4)。共生大腸桿菌也被抑制到類似程度。腸炎沙門氏菌ATCC 13076的生長抑制僅在芳香茶代謝物中培養(yǎng)時(shí)觀察到(表3和表4)。
構(gòu)成人類腸道微生物群大部分的梭菌屬和擬桿菌屬細(xì)菌的生長也普遍受到茶酚類及其芳香代謝物的抑制。特別是,病原體產(chǎn)氣莢膜梭菌被3-氧-甲基沒食子酸和沒食子酸強(qiáng)烈抑制(表3)。當(dāng)擬桿菌屬在芳香族化合物中生長時(shí)也觀察到抑制作用(表3和表4),在茶多酚代謝物中生長時(shí)觀察到更顯著的抑制(表4)。
益生菌乳酸桿菌和雙歧桿菌的生長受芳香族化合物的影響較?。ū?和表4),除了被咖啡酸抑制以及3-苯基丙酸對干酪乳酸桿菌Shirota株的抑制。
為了研究酚類代謝和細(xì)菌生長的作用,通過GC-MS測量了六種生長被茶酚類顯著抑制的細(xì)菌(包括大腸桿菌ATCC 11775、腸炎沙門氏菌ATCC 13076、金黃色葡萄球菌NCTC 7447、干酪乳酸桿菌Shirota株、產(chǎn)氣莢膜梭菌NCTC 6719和短雙歧桿菌ATCC 15700)的上清液和沉淀物中的芳香族化合物(表6)。在無細(xì)菌的情況下記錄了補(bǔ)充到細(xì)菌肉湯中的芳香族化合物的損失,并且細(xì)菌引起的芳香族化合物損失在不同芳香族化合物和不同細(xì)菌之間差異很大。金黃色葡萄球菌是唯一不促進(jìn)任何酚類化合物消耗的細(xì)菌。
在4種研究的細(xì)菌中檢測到表兒茶素和兒茶素的吸收或其代謝。在表兒茶素和兒茶素孵育后,表兒茶素在金黃色葡萄球菌中積累,同時(shí)在上清液中檢測到苯乙酸和4-羥基苯乙酸(來自兒茶素)(表6)。在表兒茶素和兒茶素孵育后,分別在大腸桿菌ATCC 11775和短雙歧桿菌ATCC 15700的細(xì)胞中也檢測到苯乙酸(表6),但僅在大腸桿菌11775中,表兒茶素和兒茶素的上清液中形成。兒茶素和表兒茶素之間的異構(gòu)體相互轉(zhuǎn)化在一些單獨(dú)細(xì)菌培養(yǎng)基中孵育時(shí)被檢測到,并且通過添加金黃色葡萄球菌、腸炎沙門氏菌和大腸桿菌進(jìn)一步增加。腸炎沙門氏菌獨(dú)特地能夠在表兒茶素孵育后在培養(yǎng)基中產(chǎn)生3-苯基丙酸,并在兒茶素孵育后積累4-羥基苯乙酸(表6)。3-氧-甲基沒食子酸和沒食子酸在24小時(shí)孵育后在任何細(xì)菌中均未檢測到,也未檢測到它們的任何其他代謝物。所有細(xì)菌都導(dǎo)致3-氧-甲基沒食子酸的減少,并且所檢查的細(xì)菌中沒有一種顯示沒食子酸減少(表6)。所有6種細(xì)菌最初都沒有檢測到咖啡酸,但在補(bǔ)充咖啡酸后,只有腸炎沙門氏菌和金黃色葡萄球菌仍然缺乏。在腸炎沙門氏菌和干酪乳酸桿菌Shirota株中分別檢測到4-羥基苯乙酸和3-(4-羥基苯基)丙酸,但在其他細(xì)菌中未產(chǎn)生代謝物。
在所有細(xì)菌中都檢測到3-苯基丙酸,并且在補(bǔ)充后持續(xù)積累。然而,僅檢測到這種芳香酸的單一羥基化代謝物,即3-(4-羥基苯基)丙酸,并且僅在腸炎沙門氏菌和產(chǎn)氣莢膜梭菌中檢測到(表6)。3-(4-羥基苯基)丙酸在24小時(shí)補(bǔ)充后存在于大多數(shù)細(xì)菌中,但金黃色葡萄球菌除外(表6)。在細(xì)菌中未檢測到3-(4-羥基苯基)丙酸的代謝物。在補(bǔ)充4-羥基苯乙酸后,在腸炎沙門氏菌、短雙歧桿菌和產(chǎn)氣莢膜梭菌的細(xì)胞中檢測到4-羥基苯乙酸,但在其他細(xì)菌中仍然缺失。腸炎沙門氏菌是唯一擁有這種酚類代謝物的細(xì)菌,包括苯乙酸、3-苯基丙酸和3-(4-羥基苯基)丙酸。
在本研究期間分析的任何樣品中均未檢測到以下芳香族化合物的水平:4-乙基苯酚、苯乙酸、鄰苯二酚(1,4-二羥基苯)、3,4,5-三甲氧基苯、1,3,5-三甲氧基苯、2-羥基苯甲酸、4-甲氧基苯甲酸、1,2,4-或1,2,3-三羥基苯、3-羥基苯甲酸、3-羥基苯乙酸、3,4-二羥基苯甲醛、4-羥基苯甲酸、3-甲氧基苯基丙酸、3,4-二甲氧基苯乙酸、2,3-二羥基苯甲酸、4-羥基-3-甲氧基苯乙酸(高香草酸)、2,5-二羥基苯甲酸、3,5-二羥基苯甲酸、3,4-氧-二甲基沒食子酸、4-羥基-3,5-二甲氧基苯甲酸、2,3,4-三羥基苯甲酸、3,4-二羥基苯基丙酸、3,4,5-三甲氧基苯基丙酸、4-羥基-3-甲氧基肉桂酸(阿魏酸)、3-羥基-4-甲氧基肉桂酸(異阿魏酸)、3,5-二甲氧基-4-羥基肉桂酸、白藜蘆醇、根皮素、圣草酚、大豆苷、橙皮素、花旗松素、芹菜素、異鼠李素、香葉木素、楊梅酮和木犀草素。
4.討論
酚類約占茶葉干重的30%,特別是兒茶素和沒食子酸。我們的分析測量了已被鑒定為茶成分的各種芳香族和酚類化合物,包括表兒茶素、兒茶素、3-氧-甲基沒食子酸和沒食子酸。
在與人類糞便細(xì)菌勻漿孵育期間,觀察到添加的主要茶提取物酚類(如表兒茶素、兒茶素、3-氧-甲基沒食子酸和沒食子酸)顯著消耗,同時(shí)苯丙酸增加。先前的研究已經(jīng)確定了茶中存在的特定多酚的幾種腸道細(xì)菌代謝物。
目前,據(jù)信胃腸道內(nèi)棲息著500-1000種不同的微生物物種;然而,僅鑒定出少數(shù)催化酚類代謝的細(xì)菌物種,并闡明了它們的降解途徑。擬桿菌、雙歧桿菌、真桿菌、梭菌、消化球菌、消化鏈球菌和瘤胃球菌在人類中占主導(dǎo)地位,而需氧菌和兼性厭氧菌包括埃希氏菌、腸桿菌、腸球菌、克雷伯菌、乳酸桿菌和變形桿菌屬于人類的次主導(dǎo)群體。
茶提取物和茶多酚的抗菌活性已被證實(shí):我們的數(shù)據(jù)表明酚類化合物對腸道細(xì)菌具有普遍的抑制作用。抑制水平因細(xì)菌種類和化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)而異。沒有明顯的特定化學(xué)結(jié)構(gòu)對細(xì)菌生長的活性,因?yàn)闆]食子酸的甲基酯化、芳香酸3-苯基丙酸上對位羥基的存在,或者酚酸碳鏈的長度,對細(xì)菌生長反應(yīng)都沒有一致的影響。
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