黄酮类化合物肠道细菌生物转化的研究进展.doc

黄酮类化合物肠道细菌生物转化的研究进展.doc 黄酮类化合物肠道细菌生物转化的研究进展 [摘要]黄酮类化合物是一类在自然界分布广泛的天然产物，具有多方面的生物活性。黄酮类化合物在肠道细菌的作用下发生降解，进而影响其在体内的生物利用度。肠道细菌对黄酮类化合物的代谢研究能为筛选黄酮生物转化相关菌、阐明黄酮体内代谢过程提供依据。以黄酮类化合物为先导化合物，肠道细菌通过结构修饰可以产生高效、高生物利用度和吸收性良好的化合物，为新药研发、药物剂型选择和药物生产奠定基础。该文归纳了肠道细菌对黄酮类化合物生物转化的主要反应类型与影响因素，供生物转化研究借鉴。 [关键词]黄酮;肠道细菌;生物转化;反应类型;影响因素 黄酮类化合物是指基本母核为2-苯基色原酮的一系列化合物，广泛存在于植物界中，其中包括人们日常食用的水果、蔬菜和谷物，是重要的天然产物之一。黄酮类化合物在体内和体外都具有多种生物活性[1]，除了有抗菌、抗炎、抗肿瘤、抗氧化作用以外，在治疗心血管疾病方面也有显著疗效[2];它们对不同的荷尔蒙还有一定的调节作用，如雌激素和雄激素[3-4]。黄酮类化合物对人类健康的影响不言而喻。肠道细菌在人体免疫、营养和代谢等方面起着至关重要的作用。肠道菌群在其生长代谢过程中会产生多种酶，黄酮类化合物在酶的作用下降解，可以发生水解，多次还原，去酮基，去羟基等反应，转化成相应的酚酸，从而影响黄酮类化合物在人体的生物利用度。某些反应具有显著的底物、立体和位置选择性。 近年来结合体外和体内实验来研究肠道细菌对黄酮类化合物的生物转化，体外实验常用粪便温孵法和离体消化道物温孵法;体内实验通过口服与非口服给药的比较、普通动物和无菌或伪无菌动物的代谢产物比较来研究黄酮类化合物的生物转化[5]。目前的研究方向还主要集中在肠道细菌生物转化的酶学研究，分离纯化各步反应的酶并找到催化酶的基因编码，用HPLC-MS，GC-MS，NMR等现代技术检测代谢产物并研究其药理作用，为揭示黄酮类化合物在体内的代谢过程和发挥药效的机制提供依据，从而阐明中药的药效物质基础。随着分子生物学技术的发展，不可培养微生物的相关研究越来越受到重视。人体肠道元基因组(metagenome)技术能实现肠道中不可培养微生物的功能基因及酶的筛选，还能为肠道菌群在黄酮类化合物转化中的协同作用研究提供新的思路。肠道细菌生物转化研究可以弥补化学合成的不足，在黄酮类药物合成和结构修饰、新药开发和药物剂型选择方面都能发挥重要的作用，从而促进黄酮类化合物的开发和利用。 1肠道细菌 人类与微生物是共生的，这些微生物大部分寄生在人的肠道中，通称为肠道菌群。在人体肠道中的微生物有1×1012个细胞，是人体细胞数量的10倍[6]。人体除受自身基因的调控外，还受到大量的共生细菌的影响，在学术界常被称作“人体肠道元基因组”。由欧盟资助的“人体肠道元基因组”首次构建了人体肠道元基因组参考基因集。Qin等[7]收集了124个来自于欧洲人肠道菌群的粪便样本，采用高通量的测序技术和高效能的信息分析平台，从中获得330万个非冗余的元基因组的参考基因，约 是人自身基因的150倍，因此肠道系统可被视作人类的“第二基因组”。从这个基因集可以估计人肠道中存在约1 000到1 150种细菌，每个个体内至少含有160种优势菌种并为绝大部分个体所共有。由此可见肠道细菌对人体健康的作用和影响是不可忽视的。研究明，肠道细菌与某些慢性病有关，会造成肥胖、免疫疾病和心血管疾病或者使这些疾病恶化[8]。人体胃肠道正常菌群由专性厌氧菌、兼性厌氧菌和好氧菌组成，专性厌氧菌达97%,99%以上[9]，其中厌氧菌对黄酮类化合物转化起决定作用[10]。 对于肠道菌群的组成，个体之间存在较大的差异。饮食是影响肠道菌群组成最重要的因素，不同的饮食结构可以形成不同的菌群结构[11]。最新研究发现，人类有3种不同肠道菌群类型，每个人都属于3种类型中的一种。肠道菌群类型与身体质量指数、年龄、性别无关，但是老年人的肠道有更多分解碳水化合物的微生物基因[12]。与青年人和成年人相比，老年人间的肠道菌群显示出更大的个体差异。肠道菌群的组成除了与老年人的饮食有关以外，还与健康密切相关，接受长期护理的老年人的菌群多样性显著低于健康老年人的菌群。失去肠道微生物的多样性增加了老年人的脆弱性[13]。 2参与黄酮类化合物代谢的肠道细菌研究现状 黄酮类化合物在体内的代谢与肠道细菌密不可分。在大多数情况下，微生物通过群落而非单一个体来发挥重要功能。微生物相互作用、共同协作，一起完成复杂的代谢功能。但目前的研究还主要集中在参与黄酮类化合物代谢的单一细菌的研究，或者通过几种肠道细菌的混合培养来研究它们对黄酮类化合物代谢的影响，肠道菌群如何发挥协同作用尚不明确。 为了明确对黄酮类化合物有转化作用的肠道细菌，通常是从粪便中分离出某种肠道细菌，对其携带的基因进行测序并通过与菌群的代表性菌株的参考基因组序列进行对比，从而快速而准确地鉴定其菌种，推测其可能的功能。杨秀伟等[14]提出建立中药化学成分肠内细菌生物转化体外模型，模拟人肠内厌氧条件和菌丛组成，大量培养人肠内厌氧性细菌，研究其对中药化学成分的生物转化。根据转化产物与原形药物的结构特点，结合酶催化反应推断转化机制。但是有很多肠道细菌是不能分离培养的，其代谢功能尚不明确。随着元基因组技术用于不可培养微生物研究的深入，通过构建人体肠道不可培养细菌的元基因组文库，并对文库进行序列和功能筛选，能够获得表达特定酶活性的克隆[15]，这为发现新的黄酮类化合物生物转化相关菌和酶奠定了基础。另外，人体肠道元基因组技术不仅能了解肠道中不可培养微生物的多样性，还能获得微生物的遗传、代谢和生理等方面的信息，这将有助于揭示肠道菌群是如何在黄酮类化合物的转化中发挥协同作用的。 黄酮降解菌研究较为系统的是Eubacterium ramulus[16]和Clostridium orbiscindens[17]。它们都可以代谢槲皮素和芹菜素，并且有相同的代谢途径。但只有E. ramulus可以代谢大豆苷元和染料木素。C. orbiscindens在根皮素浓度小于0.3 mmol?L-1时把根皮素转化成对羟基苯丙酸，高浓度的根皮素转化比较慢。这可能源于高浓度的根皮素会抑制C. orbiscindens的生长，根皮素水解酶的活性比较低，C. orbiscindens不能及时降解根皮素。但E. ramulus不会被高浓度的根皮素抑制。与黄酮类化合物转化相关的肠道细菌见表1。 3主要反应类型 一般情况下 ，一种黄酮类化合物通常能进行多种类型的肠道细菌转化反应。在肠道细菌的作用下，黄酮苷首先在肠道内水解生成苷元，然后 C 环还原加氢，其次 C 环中的O-C2键开环裂解，生成酚酮类，进而生成酚酸。因此，水解和还原反应是黄酮类化合物在肠道代谢的主要反应。另外，异黄酮还原产物还会发生去酮反应，儿茶素类会发生去羟基反应。 3.1水解反应 黄酮类化合物在植物体内除少数游离外，大多与糖结合成苷。黄酮苷通过人体肠道微生物群产生的α-鼠李糖苷酶，β-葡萄糖苷酶或β-葡萄糖醛酸苷酶转化成苷元继而代谢成酚酸。如芦丁，橙皮苷，柚皮苷被α-鼠李糖苷酶和β-葡萄糖苷酶转化为苷元。黄芩苷、葛根素和大豆苷分别被细菌所产生的β-葡萄糖醛酸苷酶，C-糖苷酶和β-糖苷酶转化成苷元[20]。有文献报道人肠道细菌PUE可将葛根素还原转化成大豆苷元和葡萄糖[21]。但Nakamura等[22]第一次报告了C-葡萄糖苷键的断裂方式是水解。利用人肠道细菌PUE的无细胞提取物把[6″，6″-D2]葛根素转化成大豆苷元和[6″，6″-D2]葡萄糖，糖的C1是羟化而不是加氢还原，证明C-葡萄糖苷键的断裂方式是水解而不是还原。PUE有很高的底物选择性，不能水解芦荟苷、芦荟苦素、芒果苷等。但在离体条件下芒果苷可被人肠道菌群代谢为苷元[23]。 3.2还原反应 人体胃肠道正常菌群绝大多数由专性厌氧菌组成[9]，菌丛的厌氧环境使还原反应得以顺利进行，黄酮苷元的C2和C3之间的双键被加氢还原。Hur等[24]从人粪样中分离出的Clostridium sp. HGH6可将大豆苷和染料木苷水解成苷元，苷元在厌氧条件下还可以进一步还原成双氢大豆苷元和双氢染料木素。但是HGH6不能还原芹菜素中类似的双键。 还原反应还可以发生在O和C2之间，从而导致C环的开环。芹菜素在E. ramulus[16]的作用下，C2和C3之间的双键被加氢还原成柑橘素，然后O和C2之间还原开裂形成根皮素，最终产物为对羟基苯丙酸和间苯三酚，见图1。间苯三酚可以进一步降解为乙酸和丁酸。Blau等[25-26]监测涉及到的酶催化反应，提取分离出间苯三酚还原酶，并利用荧光活性筛选实验，克隆出了根皮素水解酶的编码基因。黄酮醇和二氢黄酮醇的代谢还会涉及到分子异构化，异构化反应是槲皮素C环裂解的关键。槲皮素在E. ramulus作用下先还原生成花旗松素，继而被酶催化或自然异构化成高朦胧木素。两者的紫外图谱和分子离子峰在m/z 305 [M+H]+一致，但是在高效液相的保留时间上有明显的差异[16]。高朦胧木素有苯甲基基团，五元环水解开环得到间苯三酚和3，4-二羟基苯乙酸，见图1。 3.3去酮基反应 异黄酮苷元在肠道细菌作用下会发生去酮基反应。去酮基反应是大豆异黄酮转化为S-雌马酚的关键反应，见图2。Slackia sp. NATTS能把大豆苷元转化为S-雌马酚且比以前报道的菌株有更强的转化能力[27]。大豆苷元先是双键被还原形成双氢大豆黄酮苷元 (dihydrodaidzein， DHD)，然后发生去酮基反应转化为S-雌马酚。orf-1， orf-2和orf-3这3个基因编码了参与反应的酶，orf-3编码的酶把大豆苷元转化为DHD，orf-2编码的酶把DHD转化为四氢大豆苷元(tetrahydrodaidzein， THD)，orf-1编码的酶把THD转化为S-雌马酚[28]。因此，Slackia sp. NATTS参与的去酮基反应涉及2个过程，即DHD还原成THD，继而转化为S-雌马酚。 3.4脱羟基反应 Eggerthella lenta rK3和Flavonifractor plautii aK2会影响儿茶素的生物利用度，说明儿茶素类也可以被肠道细菌转化 [29]。脱羟基反应在儿茶素类肠道细菌生物转化中比较常见。儿茶素类的脱羟基反应具有很高的位置选择性，只能选择性地脱掉B环对位的羟基。(+)-儿茶素的C环在体外可以被Eggerthella sp. CAT-1[30]还原开裂生成?，继而B环脱对位羟基生成?，见图3。儿茶素类C环的还原裂解要求B环有一个对羟基结构[31]。另外，Eggerthella sp. CAT-1裂解C环又是使B环脱对位羟基的前提。 4影响因素 4.1肠道细菌 黄酮在人体的转化与人肠道微生物系统有密切的关系。从人粪样中分离出的Clostridium sp. HGH6[24]和Clostridium sp.TM40[32]可以还原大豆苷元转化成DHD，但不能进一步还原成S-雌马酚。大豆苷元和DHD还可以被Clostridium sp. HGH136还原成O-去甲安哥拉紫檀素(O-DMA)[33]。Wang[34]等从人样粪分离出Eggerthella sp. Julong 732可以将DHD转化为S-雌马酚，但不能将大豆苷元直接转化为S-雌马酚，也不能将THD转化为S-雌马酚，见图4。另外，在厌氧条件下将从人粪样中分离的细菌PUE和DZE混合培养转化葛根素，发现PUE先把葛根素水解为大豆苷元，再由DZE降解大豆苷元还原为S-雌马酚[21]。这说明在黄酮类化合物的代谢途径中，多种肠道细菌以特定的顺序发挥功 能，不同的细菌产生不同的酶，催化不同的反应。 有些情况下不同肠道细菌可以平行转化同一个反应。Veillonella sp. 32和Bacteroides sp. 42可以在相比Bacteroides sp. 45和Bacillus sp. 52较短的时间内把槲皮素-3-O-葡萄糖苷完全转化成白矢车菊素。这说明Veillonella sp. 32和Bacteroides sp. 42产生的酶活性比Bacteroides sp. 45和Bacillus sp. 52活性强[35]。不同的肠道细菌产生的不同的酶，酶的活性也不一样。因此，生物转化产物的量不同，转化速率也不一样。 肠道细菌浓度对生物转化也有一定的影响。Knaup等[36]用回肠造口术流体体外实验来研究肠道细菌对槲皮素-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷的代谢，其线性水解率从75,2 500 μL对应回肠造口术流体中菌群为lg0.68,lg21.9菌落形成单位(colony-forming units， CFU)。 肠道菌群的个体差异也会影响黄酮的代谢。如不同人体的肠道微生物代谢异黄酮的能力不同，这是由于每个人大豆异黄酮降解菌的组成有很大差异，仅有1/3,1/2的调查者能将大豆苷元降解为S-雌马酚[37]，80%,90%的调查者能将其转化为O-DMA[38]。 4.2底物的结构 由于酶的催化作用必须发生在酶和底物的结构相互契合的基础上，因此肠道细菌生物转化反应要求底物具有一定的结构特征[39]。这方面的研究可以揭示肠道细菌对不同黄酮、不同取代基、不同作用位点的代谢机制和规律。 肠道细菌水解黄酮糖苷键的能力取决于苷元结构、糖基、糖苷键类型。Hein等[40]用猪盲肠体外模型研究黄酮苷在肠道细菌作用下的转化，用荧光素原位杂交法(fluorescence in situ hybridization， FISH)分析猪盲肠菌群特点，并用HPLC-DAD监测降解率，发现双糖苷和三糖苷的降解速率要比单糖苷慢很多;糖苷键的类型也在很大程度上影响降解率，肠道细菌对C-黄酮苷的代谢率比O-黄酮苷的代谢率低，如葛根素在体内比较稳定。 苷元上取代基的不同也影响肠道细菌对黄酮的代谢。如Lin等[41]研究了在人、兔子和老鼠的粪便菌群作用下13种黄酮苷元的代谢，发现含有甲氧基的汉黄芩素和香叶木素比不含甲氧基的黄酮类化合物降解慢。另外，取代基位置的不同也会影响肠道细菌对黄酮的代谢。比如，在人类肠道细菌的作用下，同时存在5-，7-，4′-OH的染料木素、芹菜素、木犀草素比不含5-OH的大豆苷元降解更快[42]。 4.3立体构型 具有立体异构特异性的酶对底物分子立体构型有严格要求。自然型儿茶素类是C2和C3的非对映异构体，所以在肠道细菌生物转化过程中，立体选择性是必须要考虑的。Eggerthella sp. CAT-1[30] 和Eggerthella sp. SDG-2[43]都可以裂解(3R)和(3S)-黄烷-3-醇的C环，Eggerthella sp. CAT-1可以使(3R)和(3S)-黄烷-3-醇的B环继续脱对位羟基，但Eggerthella sp. SDG-2不能使(3S)-黄烷-3-醇的B环脱对位羟基。另外，酶具有高度专一性，只能催化特定反应或只能产生特定的构型。雌马酚为手性分子，目前在体内发现大豆异黄酮的代谢产物均为S-雌马酚[44]。 4.4底物浓度 在生化反应中，若酶的浓度一定，底物起始浓度较低时，酶促反应速度与底物浓度成正比。Kutscher等[29]用Eggerthella lenta rK3降解不同浓度的儿茶素，发现高浓度的儿茶素能加速C环的裂解而不会影响E. lenta rK3的生长。因此，在用肠道代谢菌用于黄酮类化合物工业生产时，为了提高转化效率，加入的底物需要有一个合适的浓度，研究一系列不同的底物浓度条件下的转化效率可以找到最佳浓度。 5黄酮生物转化的意义 5.1增强活性 某些黄酮类化合物经肠道细菌生物转化后，代谢产物的生物活性增加。大多数苷因亲脂性低而不易转运到靶部位，造成消化道对苷类成分吸收较差、较慢[45]。在肠道细菌的作用下，大豆异黄酮糖苷的代谢产物S-雌马酚是一种非甾体类雌激素，对α和β雌激素受体都具有亲和力，在抗氧化活性方面优于其他所有异黄酮类化合物[3]。雌马酚比大豆异黄酮对人体血小板中血栓素受体更有亲和力，因此临床上可以用于调节血小板功能和预防血栓[46]。黄芩汤由黄芩、芍药、甘草、大枣4味中药组成，用于治疗泄泻、痢疾，以及伴有消化道症状的发热、感冒等。左风等[47]通过比较黄芩汤及其肠道菌群的代谢产物对D-半乳糖胺诱导的肝损伤的保护作用，证实黄芩汤经肠道菌群代谢后的产物是体内产生保肝降酶作用的物质基础。 5.2改善水溶性和生物利用度 某些黄酮类化合物在体内外药效差异比较大，其中一个重要的原因是溶解度低或体内吸收不好，从而导致生物利用度差。肠道细菌对黄酮类化合物的代谢作用可以改善其水溶性和生物利用度。芦丁是一种来源很广的黄酮类化合物，具有维生素P样作用，可以防治毛细血管发脆而引发的出血症，临床上用于高血压的辅助治疗;还具有抗毛细血管脆性和异常透过性的功能[48]。但是芦丁的水溶性和脂溶性都很差，口服后生物利用度低，限制了其在临床上的应用。芦丁可以被肠道细菌先水解成槲皮素，进而转化为3，4-二羟基苯乙酸，最后吸收进入血液循环系统，其抗血小板活性大于芦丁和槲皮素[20]。这表明在制备以芦丁为主要有效成分的制剂时，除了可以考虑其剂型外，还可以考虑适当的增加芦丁在肠道的停留时间，以增强肠道菌群对芦丁的代谢作用，从 而增强芦丁的疗效。 5.3生物转化应用 生物转化具有高度专一性、效率高、副产物少和环境友好等优点。生物转化在黄酮类药物结构修饰、新药开发和药物剂型选择上都具有非常重要的作用。利用作为生物催化剂的肠道细菌将加入到生物反应系统中的黄酮类化合物进行特异性的分子结构修饰以获得高效、低毒、高生物利用度和吸收性良好的化合物，也可以用来生产具有重要应用价值的黄酮类化合物，是黄酮类化合物生产追求的最佳手段之一。与此同时加强黄酮类化合物生物转化产物的构效关系研究，筛选出一批有重要应用价值的生物转化反应类型，可使黄酮类化合物生物转化更具针对性和高效性。将现代生命科学技术如生物催化剂的定向改造、高通量筛选、组合生物转化、非水相生物转化引入黄酮类化合物生物转化研究中，必将推进黄酮类化合物的开发与应用。另外，黄酮类化合物在肠内的生物转化研究还有利于剂型的改进，有利于考察药物胃肠道吸收代谢特性，对控制药物释放部位，延长药物在吸收部位的滞留、溶出，提高其生物利用度具有指导意义。 6问题与展望 肠道菌群的改变必然会影响黄酮类化合物的转化。高脂类和低纤维饮食会引起肠道菌群结构失衡，但具体是哪些菌群的结构失衡，这一问题的回答目前还处于推测阶段。其次，我国抗生素滥用问题非常严重，尤其是儿童使用频率更高[49]。过度使用抗生素会引起细菌耐药性，但也会杀害人体有益细菌[50]，可能会引起肠道菌群结构的永久改变。最后，诸多实验证明黄酮类化合物对肠道细菌的数量和种类有一定的影响[51-52]。某些黄酮类化合物具有抗菌作用，会抑制肠道细菌的生长。某些黄酮类化合 物及其代谢产物可以刺激降解菌生长使其成为优势菌群。因此，有必要加 强饮食和抗生素对肠道菌群的变化以及黄酮类化合物与肠道菌群的相互 作用研究。肠道元基因组学和未培养微生物技术将为这些问题的解决提供 新的思路。 [参考文献] [1] Rathee P， Chaudhary H， Rathee S， et al. Mechanism of action of flavonoids as anti-inflammatory agents: a review[J]. Inflamm Allergy Drug Targets，2009，8(3):229. [2] Grassi D， Desideri G， Croce G， et al. Flavonoids， vascular function and cardiovascular protection[J]. Curr Pharm Des，2009， 15(10):1072. Lydeking-Olsen E. The clinical [3] Setchell K D， Brown N M， importance of the metabolite equol——a clue to the effectiveness of soy and its isoflavones[J]. J Nutr，2002，132(12):3577. [4] Lee Y H， Kwak J， Choi H K， et al. EGCG suppresses prostate cancer cell growth modulating acetylation of androgen receptor by anti-histone acetyltransferase activity[J]. Int J Mol Med，2012， 30(1):69. [5] 杨静，钱大玮，段金廒，等. 肠道细菌对中药成分代谢的研究进 展[J]. 中草药， 2011，42(11):2335. [6] Ley R E， Peterson D A， Gordon J I. Ecological and evolutionary forces shaping microbial diversity in the human intestine[J]. Cell， 2006， 124(4):837. [7] Qin J， Li R， Arumugam M， et al. A human gut microbial gene catalogue established by metagenomic sequencing[J]. Nature， 2010， 464(7285): 59. [8] Wang Z， Elizabeth K， Brian J. B， et al. Gut flora metabolism of phosphatidylcholine promotes cardiovascular disease[J]. Nature， 2011， 472(7341): 57. [9] 王瑞君. 人体的胃肠道微生态系统和微生态失衡[J]. 渝西学院 学报， 2005， 4(4): 39. [10] 杭汉强，陈香花. 肠道微生物与黄酮类化合物的生物转化[J]. 中国现代实用医学杂志， 2006，5(3): 30. Zhang M， Pang X， et al. Structural resilience [11] Zhang C， of the gut microbiota in adult mice under high-fat dietary perturbations[J]. ISME J，2012，6(10):1848. [12] Arumugam M， Raes J， Pelletier E， et al. Enterotypes of the human gut microbiome[J]. Nature， 2011，473(7346):174. [13] Claesson M J， Jeffery I B， Conde S， et al. Gut microbiota composition correlates with diet and health in the elderly[J]. Nature，2012，488(7410):178. [14] 杨秀伟， 徐嵬. 中药化学成分的人肠内细菌生物转化模型和标 准操作规程的建立[J]. 中国中药杂志，2011，36(1):19. [15] 李富超， 周婕， 秦松. 元基因组用于未培养微生物的研究[J]. 海洋科学，2010，34(5):79. [16] Schneider H， Blaut M. Anaerobic degradation of flavonoids 1):71. by Eubacterium ramulus[J]. Arch Microbiol，2000，173( [17] Schoefer L， Mohan R， Schwiertz A， et al. Anaerobic degradation of flavonoids by Clostridium orbiscindens[J]. Appl Environ Microbiol，2003，69(10):5849. [18] Braune A， Blaut M. Intestinal bacterium Eubacterium cellulosolvens deglycosylates flavonoid C- and O-glucosides[J]. Appl Environ Microbiol，2012，78(22):8151. [19] 于飞，王世英，李佳，等. 兼性肠球菌Enterococcus hirae AUH-HM195对黄豆苷原的开环转化[J]. 微生物学报，2009，49(4):479. [20] Kim D H， Jung E A， Sohng I S， et al. Intestinal bacterial metabolism of flavonoids and its relation to some biological activities[J]. Arch Pharm Res，1998 ，21(1):17. [21] Jin J S， Nishihata T， Kakiuchi N， et al. Biotransformation of C-glucosylisoflavone puerarin to estrogenic (3S)-equol in co-culture of two human intestinal bacteria[J]. Biol Pharm Bull， 2008， 31(8): 1621. [22] Nakamura K， Nishihata T， Jin J S， et al. The C-glucosyl bond of puerarin was cleaved hydrolytically by a human intestinal bacterium strain PUE to yield its aglycone daidzein and an intact glucose[J]. Chem Pharm Bull，2011，59(1): 23. [23] 黄慧学，谭珍媛，邓家刚，等. 人肠道菌群对芒果苷体外代谢 转化的研究[J]. 中国中药杂志，2011，36(4)，443. [24] Hur H G， Lay J O Jr， Beger R D， et al. Isolation of human intestinal bacteria metabolizing the natural isoflavone glycosides daidzin and genistin[J]. Arch Microbiol，2000，174(6):422 . [25] Blaut M， Schoefer L， Braune A. Transformation of flavonoids by intestinal microorganisms[J]. Int J Vitam Nutr Res， 2003 ，73(2):79. [26] Schoefer L， Braune A， Blaut M. Cloning and expression of a phloretin hydrolase gene from Eubacterium ramulus and characterization of the recombinant enzyme[J]. Appl Environ Microbiol，2004 ，70(10):6131. [27] Tsuji H， Moriyama K， Nomoto K， et al. Isolation and characterization of the equol-producing bacterium Slackia sp. strain NATTS[J]. Arch Microbiol，2010，192(4):279. [28] Tsuji H， Moriyama K， Nomoto K， et al. Identification of an enzyme system for daidzein-to-equol conversion in Slackia sp. strain NATTS[J]. Appl Environ Microbiol，2012，78(4): 1228. [29] Kutschera M， Engst W， Blaut M，et al. Isolation of catechin-converting human intestinal bacteria[J]. J Appl Microbiol，2011，111(1):165. [30] Jin J S， Hattori M. Isolation and characterization of a human intestinal bacterium Eggerthella sp. CAT-1 capable of cleaving the C-ring of (+)-catechin and (-) -epicatechin， followed by p-dehydroxylation of the B-ring[J]. Biol Pharm Bull，2012;35(12):2252. [31] Meselhy M R， Nakamura N， Hattori M. Biotransformation of (-)-epicatechin 3-O-gallate by human intestinal bacteria[J]. Chem Pharm Bull，1997，45(5):888. [32] Tamura M， Tsushida T， Shinohara K. Isolation of an isoflavone-metabolizing， Clostridium-like bacterium， strain TM-40， from human faeces[J]. Anaerobe，2007，13(1):32. [33] Hur H G， Beger R D， Heinze T M，et al. Isolation of an anaerobic intestinal bacterium capable of cleaving the C-ring of the isoflavonoid daidzein[J]. Arch Microbiol，2002，178(1):8. [34] Wang X L， Hur H G， Lee J H， et al. Enantioselective synthesis of S-equol from dihydrodaidzein by a newly isolated anaerobic huaman intestinal bacterium[J]. Appl Environ Microbiol， 2005，71(1):214. [35] Yang J， Qian D， Jiang S， et al. Identification of rutin deglycosylated metabolites produced by human intestinal bacteria using UPLC-Q-TOF/MS[J]. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci，2012，898:95. [36] Knaup B， Kahle K， Erk T， et al. Human intestinal hydrolysis of phenol glycosides:a study with quercetin and p-nitrophenol glycosides using ileostomy fluid[J]. Mol Nutr Food Res，2007，51(11):1423. [37] Rafii F， Davis C， Park M， et al. Variations in metabolism of the soy isoflavonoid daidzein by human intestinal microfloras from different individuals[J]. Arch Microbiol，2003，180(1):11. [38] Atkinson C， Frankenfeld C L， Lampe J W. Gut bacterial metabolism of the soy isoflavone daidzein: exploring the relevance to human health[J]. Exp Biol Med，2005，230(3):155. [39] 张利平，程克棣，朱平. 紫杉烷类化合物的生物转化[J]. 药学 学报，2004，39(2):153. [40] Hein E M， Rose K， van't Slot G， et al. Deconjugation and degradation of flavonol glycosides by pig cecal microbiota characterized by fluorescence in situ hybridization (FISH)[J]. J Agric Food Chem，2008，56(6):2281. [41] Lin Y T， Hsiu S L， Hou Y C， et al. Degradation of flavonoid aglycones by rabbit， rat and human fecal flora[J]. Biol Pharm Bull， 2003， 26(5): 747. [42] Simons A L， Renouf M， Murphy P A， et al. Greater apparent absorption of flavonoids is associated with lesser human fecal flavonoid disappearance rates[J]. J Agric Food Chem，2010，58(1): 141. [43] Wang L Q， Meselhy M R， Li Y， et al. The heterocyclic ring fission and dehydroxylation of catechins and related compounds by Eubacterium sp. strain SDG-2， a human intestinal bacterium[J]. Chem Pharm Bull，2001，49(12):1640. [44] 蔡莉，王培玉，张 玉梅. 雌马酚产出相关细菌研究进展[J]. 世界华人消化杂志，2010，18 (13): 1360. [45] 李咏梅，李晓眠，朱泽. 苷类中药肠道细菌生物转化的研究进 展[J]. 世界华人消化杂志，2008，16(19):2144. [46] Muoz Y， Garrido A， Valladares L. Equol is more active than soy isoflavone itself to compete for binding to thromboxane A(2) receptor in human platelets[J]. Thromb Res，2009，123(5): 740. [47] 左风，周钟鸣，熊玉兰，等. 黄芩汤及其肠道菌群的代谢产物 对D-半乳糖胺诱导的肝损伤的保护作用的比较研究[J]. 中国中药杂志， 2003，28(9):842. [48] 董庆洁，邵仕香，葛卿，等. 微波辅助萃取槐米中芦丁工艺条 件的探讨[J]. 中草药，2006:7(10):1510. [49] 王芸，孙雪宁，李天宇. 我国儿童抗生素滥用现状及改革对策 研究[J]. 齐鲁药事， 2009， 28(6): 370. [50] Martin B. Antibiotic overuse: stop the killing of beneficial bacteria[J]. Nature， 2011， 476(7361): 393. [51] Duda-Chodak A. The inhibitory effect of polyphenols on human gut microbiota[J]. J Physiol Pharmacol，2012，63(5):497. [52] 张逊，姚文，朱伟云. 肠道大豆异黄酮降解茵研究进展[J]. 世 界华人消化杂志，2006，14(10):973. Advance in studies on biotransformation of flavonoids by intestinal bacteria PAN Ya-ping1， 2， ZHANG Zhen-hai1， DING Dong-mei1， JIA Xiao-bin1* (1. Key Laboratory of New Drug Delivery System of Chinese Meteria Medica， Jiangsu Provincial Academy of Chinese Medicine， Nanjing 210028， China; 2. School of Pharmacy， Shanghai Jiaotong University， Shanghai China) 200240， [Abstract] Flavonoids are widely distributed in the nature， and have various biological activities. Flavonoids can be degraded by intestinal bacteria， so as to impact their bioavailability in vivo. Studies on metabolism of flavonoids by intestinal bacteria could provide basis for screening out biotransformation of flavonoids and interpreting their in vivo metabolic process. Being taken as the lead compounds， flavonoids can be modified by intestinal bacteria to achieve new compounds with high efficiency， bioavailability and solubility， which lays a foundation for the research and development of new drugs， selection of drug dosage forms and drug production. This article summarizes the main reaction types and impacting factors of intestinal bacteria on biotransformation of flavonoids， for reference of studies on biotransformation. [Key words] flavonoids; intestinal bacteria; biotransformation; reaction type; impacting factor doi:10.4268/cjcmm20131904