研究人员破译了肠道微生物的“酶剪刀”

　　水果和蔬菜含有多种植物天然产物，如类黄酮，它赋予水果颜色，据说具有促进健康的特性。大多数植物天然产物在自然界中以糖苷的形式存在，即与糖的化合物。为了使人体吸收健康的植物天然产物，糖必须在肠道中分离。肠道菌群中的微生物有助于加速这一过程。所谓的c -糖苷，即与糖形成碳基键的植物天然产物，如果没有肠道微生物(例如路易波士茶中的nothofagin)，实际上甚至是无法消化的。

　　

水果和蔬菜含有多种植物天然产物，如类黄酮，它赋予水果颜色，据说具有促进健康的特性。大多数植物天然产物在自然界中以糖苷的形式存在，即与糖的化合物。为了使人体吸收健康的植物天然产物，糖必须在肠道中分离。肠道菌群中的微生物有助于加速这一过程。所谓的c -糖苷，即与糖形成碳基键的植物天然产物，如果没有肠道微生物(例如路易波士茶中的nothofagin)，实际上甚至是无法消化的。

格拉茨科技大学(TU Graz)生物技术与生化工程研究所的Johannes Bitter、Martin Pfeiffer和Bernd Nidetzky领导的研究小组现在已经能够确定肠道细菌使用哪种工具来切割糖苷以及它是如何工作的。微生物使用“酶剪刀”，其催化作用基于所谓的β消除:一种特殊类型的反应，用于灵活地切割化学键，包括c -糖苷的化学键。研究人员成功地在原子水平上破译了酶的作用模式，并展示了各种糖苷的高效切割。酶中的金属锰中心对裂解过程及其催化作用至关重要。

Bernd Nidetzky解释说:“这些酶剪刀是一种通用的催化原理，无论糖链的类型如何，都可以分解天然产物苷。”酶促反应机理和催化步骤的研究不仅需要高分辨率的实验方法，如蛋白质晶体学，还需要计算机辅助的方法，通过这些方法可以映射生化过程的动力学。生活在植物上的细菌也会使用酶剪刀。

项目catalogx由奥地利科学基金资助，并与格拉茨医科大学和格拉茨大学的研究小组合作。作为调查的一部分，研究人员能够确定在大量微生物中切割糖苷的各种酶剪刀的进化关系。“肠道菌群中的细菌有这种酶剪刀，就像自然界中大量与植物相关的细菌一样，”Bernd Nidetzky说。

Bernd Nidetzky怀疑，在未来，酶剪刀机制可以在没有微生物参与的情况下使用，例如在食品补充剂中，以提高植物天然产物的吸收。“用这些酶有足够活性的微生物来开发益生菌会更有可能。”