Baktériumtörzsek szűrése és immobilizálása a Forsythia suspensa glikozidokból történő előállításához a Forsythia suspensa glikozidokból az emberi bél mikrobiótában
A Forsythia suspensa főként a hagyományos kínai gyógyszerekben található, mint például a Forsythia suspensa, az Osmanthus fragrans, a Chrysanthemum morifolium és a gránátalmamag. Az elmúlt években megállapították, hogy a forsythialipin számos farmakológiai hatással rendelkezik, például gyulladáscsökkentő hatással, gátolja az emberi tüdőrákos sejtvonalak proliferációját, gátolja a hasnyálmirigyrákos sejtek proliferációját és migrációját, valamint szabályozza a spontán hipertóniás patkányok szisztolés és diasztolés vérnyomását. A Forsythia suspensa a Forsythia suspensa deglikozilációjából származó glikozid (lásd az 1. ábrát). Quan, Mao és munkatársai megállapították, hogy a Forsythia suspensa jobb gyulladáscsökkentő és rákellenes hatással rendelkezik, mint a Forsythia suspensa. Ezenkívül Ye és munkatársai megállapították, hogy a Forsythia suspensa biohasznosulása nagyobb, mint a Forsythia suspensa-é. Jelenleg két fő módszer létezik a Forsythia suspensa előállítására: közvetlen kivonás a növényekből és átalakítás a Forsythia suspensa glikozidokon keresztül. Wang és munkatársai a Forsythia suspensa kivonatot a Forsythia suspensa levelek fermentálásával állították elő. Mei és munkatársai talajból olyan penésztörzset szűrtek ki, amely képes a forsythin átalakítására forsythin előállítására, valamint cellulázzal vagy a forsythin savas hidrolízisével is előállítottak forsythint. A fenti módszerek mindegyike rendelkezik azonban bizonyos hátrányokkal, például az enzimek hozzáadása könnyen emulgeálódást okoz, ami megnehezíti a termékek elkülönítését és előállítását; a sav és a penész a Forsythia suspensa instabilitását okozhatja, és melléktermékeket termelhet. A fenti okok alapján jelenleg nincs egyszerű, megvalósítható, teljes és megbízható átalakítási módszer, amely további fejlesztésre szorulna.

Vannak jelentések arról, hogy a Forsythia suspensa glikozid humán bélbaktériumokkal való együttes inkubálása képes a Forsythia suspensa metabolizálására és előállítására. Ezenkívül a Forsythia suspensa tovább metabolizálható kis molekulájú anyagokká. Ezért ennek a tanulmánynak a célja az emberi bél mikrobiótából származó olyan baktériumok szűrése, amelyek hatékonyan képesek a Forsythia suspensa glikozidokat Forsythia suspensa lipidekké alakítani, annak érdekében, hogy kompenzálják a meglévő módszerek hiányosságait, és megalapozzák a Forsythia suspensa lipidek további fejlesztését és felhasználását.

Először is, a szűrővizsgálat során a Forsythia suspensa glikozid antibakteriális hatása miatt bizonyos mennyiségű Forsythia suspensa glikozidot adtunk mind a kezdeti szűréshez használt folyékony táptalajhoz, mind a másodlagos szűréshez használt lemezes táptalajhoz. Ez gátolhatja a Forsythia suspensa glikoziddal szemben nem barátságos törzsek növekedését, bizonyos mértékig leszűkítve a szűrés körét. Másodszor, korábbi vizsgálatok kimutatták, hogy a Forsythia suspensa glikozidok, amikor a bélbaktériumok Forsythia suspensa lipidekké alakítják őket, tovább metabolizálódnak és melléktermékeket termelnek. Az ebben a vizsgálatban vizsgált egyetlen törzs a Forsythia suspensa glikozid Forsythia suspensa glikoziddá történő átalakítása után 20 órán belül képes fenntartani a termék stabilitását, további metabolizmus vagy melléktermékek keletkezése nélkül. Ez a módszer kiküszöböli a Forsythia suspensa további metabolizmusának hátrányát a meglévő mikrobiális átalakítási módszereknél, és nem vezet be felesleges funkciós csoportokat. Az Escherichia coli ismét egy Gram-negatív fakultatív anaerob baktérium, amelyet kiváló növekedési aktivitása és az olcsó szénforrások hatékony hasznosítására való képessége miatt géntechnológiával módosított baktériumnak neveztek el. A fakultatív anaerob tulajdonságok nagy jelentőséggel bírnak a fermentációs mérnökség szempontjából, és az ebben a tanulmányban szűrt Escherichia coli mindkét tulajdonsággal rendelkezik. Végül az SXUXJ-1 törzs immobilizálására is alkalmaztuk a mikroorganizmusok immobilizálásának módszerét, és optimalizáltuk a gyártási folyamatot, hogy végül egy rendkívül praktikus baktériumgolyót állítsunk elő. Optimális konverziós körülmények között a Forsythia suspensa glikozid körülbelül 25 óra alatt teljesen átalakítható. Az immobilizált baktériumgolyó átalakítási módszer egyszerű, hatékony és környezetbarát módszer, és az átalakított Forsythia suspensa termék könnyen kivonható és elkülöníthető, ezért nagyon jó alkalmazási kilátásokkal rendelkezik.