İnsan bağırsak mikrobiyotasındaki Forsythia suspensa glikozitlerinden Forsythia suspensa hazırlanması için bakteri suşlarının taranması ve immobilizasyonu
Forsythia suspensa esas olarak Forsythia suspensa, Osmanthus fragrans, Chrysanthemum morifolium ve nar tohumları gibi geleneksel Çin ilaçlarında bulunur. Son yıllarda, forsythialipin'in anti-enflamatuar aktivite, insan akciğer kanseri hücre hatlarının çoğalmasını inhibe etme, pankreas kanseri hücrelerinin çoğalmasını ve göçünü inhibe etme ve spontan hipertansif sıçanların sistolik ve diyastolik kan basıncını düzenleme gibi çeşitli farmakolojik aktivitelere sahip olduğu bulunmuştur. Forsythia suspensa, Forsythia suspensa'nın deglikozilasyonundan elde edilen bir glikozittir (bkz. Şekil 1). Quan, Mao ve arkadaşları Forsythia suspensa'nın Forsythia suspensa'dan daha iyi anti-enflamatuar ve antikanser etkilere sahip olduğunu bulmuşlardır. Buna ek olarak, Ye ve arkadaşları Forsythia suspensa'nın Forsythia suspensa'dan daha yüksek biyoyararlanıma sahip olduğunu bulmuşlardır. Şu anda, Forsythia suspensa hazırlamak için iki ana yöntem vardır: bitkilerden doğrudan ekstraksiyon ve Forsythia suspensa glikozitleri yoluyla dönüşüm. Wang ve arkadaşları Forsythia suspensa yapraklarını fermente ederek Forsythia suspensa özütü hazırlamışlardır. Mei ve arkadaşları, topraktan forsişini forsişin üretmek için dönüştürebilen bir küf suşu taramış ve ayrıca selülaz veya forsişinin asit hidrolizini kullanarak forsişin hazırlamıştır. Bununla birlikte, yukarıdaki yöntemlerin hepsinin bazı dezavantajları vardır, örneğin enzimlerin eklenmesi kolayca emülsifikasyona neden olarak ürünlerin ayrılmasını ve hazırlanmasını zorlaştırır; Asit ve küf, Forsythia suspensa'nın kararsızlığına neden olabilir ve yan ürünler üretebilir. Yukarıdaki nedenlere dayanarak, şu anda daha fazla iyileştirme gerektiren basit, uygulanabilir, eksiksiz ve güvenilir bir dönüştürme yöntemi bulunmamaktadır.
Forsythia suspensa glikozitinin insan bağırsak bakterileriyle birlikte inkübasyonunun Forsythia suspensa'yı metabolize edip üretebildiğine dair raporlar vardır. Dahası, Forsythia suspensa daha sonra küçük moleküllü maddelere metabolize edilebilir. Bu nedenle, bu çalışma, mevcut yöntemlerin eksikliklerini telafi etmek ve Forsythia suspensa lipidlerinin daha da geliştirilmesi ve kullanılması için temel oluşturmak amacıyla, Forsythia suspensa glikozitlerini Forsythia suspensa lipidlerine verimli bir şekilde dönüştürebilen insan bağırsak mikrobiyotasından bakterileri taramayı amaçlamaktadır.
İlk olarak, tarama çalışmasında, Forsythia suspensa glikozitin antibakteriyel etkisi nedeniyle, hem ilk tarama için kullanılan sıvı kültür ortamına hem de ikincil tarama için kullanılan plaka kültür ortamına belirli miktarda Forsythia suspensa glikozit ekledik. Bu, Forsythia suspensa glikozidine dost olmayan suşların büyümesini engelleyerek tarama kapsamını bir ölçüde daraltabilir. İkinci olarak, önceki çalışmalar Forsythia suspensa glikozitlerinin bağırsak bakterileri tarafından Forsythia suspensa lipitlerine dönüştürüldüğünde metabolize olmaya devam ettiğini ve yan ürünler ürettiğini göstermiştir. Bu çalışmada taranan tek suş, Forsythia suspensa glikozidini Forsythia suspensa glikozidine dönüştürdükten sonra 20 saat içinde, daha fazla metabolizma veya yan ürün oluşumu olmadan ürünün stabilitesini koruyabilir. Bu yöntem, mevcut mikrobiyal dönüşüm yöntemlerinde Forsythia suspensa'nın devam eden metabolizmasının dezavantajının üstesinden gelir ve aşırı fonksiyonel gruplar ortaya çıkarmaz. Yine, Escherichia coli Gram negatif fakültatif anaerobik bir bakteri olup, mükemmel büyüme aktivitesi ve ucuz karbon kaynaklarını etkin bir şekilde kullanma kabiliyeti nedeniyle genetik olarak tasarlanmış bir bakteridir. Fakültatif anaerobik özellikler fermantasyon mühendisliği için büyük önem taşımaktadır ve bu çalışmada taranan Escherichia coli bu özelliklerin her ikisine de sahiptir. Son olarak, SXUXJ-1 suşunu immobilize etmek için mikroorganizmaları immobilize etme yöntemini de kullandık ve sonuçta oldukça pratik bir bakteri topu üretmek için üretim sürecini optimize ettik. Optimum dönüştürme koşulları altında, Forsythia suspensa glikozidi yaklaşık 25 saat içinde tamamen dönüştürülebilir. İmmobilize bakteri topu dönüşüm yöntemi basit, verimli ve çevre dostu bir yöntemdir ve dönüştürülmüş ürün Forsythia suspensa'nın ekstrakte edilmesi ve ayrılması kolaydır, bu nedenle çok iyi bir uygulama beklentisine sahiptir.