1932年Marrian和Haslewood在怀孕雌马的尿液中发现了一种非甾族类异黄酮物质雌马酚(equol,Eq),确定其分子式为 C15H14O3,分子量为 242.27[1]。由于雌马酚首次被发现是在雌马的尿液中,并且经检测结果证明是马体内的代谢产物,所以最终命名为雌马酚。1984年Axelson等[2]在人体尿液中也发现了雌马酚,并且对雌马酚的来源进行研究分析,结果表明雌马酚是大豆异黄酮的代谢产物,其表现出的生物活性远远高于大豆异黄酮,有研究表明,萌发期的大豆胚轴是高活性雌马酚的最佳来源[3]。
雌马酚是具有S、R两种对应异构体的外消旋型化合物,通常人体通过肠道菌群代谢作用产生的雌马酚为S型,而通过人工可合成S、R型两种混合外消旋体化合物。雌马酚的生物活性主要包括抗氧化、雌激素和抗雌激素两方面[4]。当人体内激素分泌不足,雌马酚的S、R型可分别与雌激素受体ER-α和ER-β结合[5],为机体补充激素;而机体激素分泌过剩时,又可与雌激素竞争结合位点,以降低雌激素分泌过多对人体带来的负面影响[6]。有研究表明,雌马酚具有更高的抗氧化活性[7]和雌激素活性[8],并且其抗氧化活性要强于大豆苷元[9]。在病理学领域,对于雌马酚的生理功能的研究结果表明,雌马酚具有预防骨质疏松[10]、乳腺癌[11]、前列腺癌[12]以及神经保护[13]的功能。
虽已有动物实验,如大鼠、小鼠、猴子、猪等研究结果表明,在食用大豆异黄酮类食品后能产生较高水平的雌马酚[14],但由于雌马酚在不同个体之间的产生水平不同,并不是所有人都能够将大豆异黄酮代谢为雌马酚,其中的原因可能是肠道菌群、膳食结构、年龄及其性别的不同,导致人体产生雌马酚的水平存在巨大差异[15]。研究显示,由于个体微生物组成的不同,仅有30%~60%的人群可以将大豆异黄酮或异黄酮衍生物转化为雌马酚[16],而对于其他一部分人群则需外源性补充才能满足人体对其需求,因此高效快速的制备和检测方法是十分重要的。近年来,研究者重点研究了通过天然微生物代谢产生雌马酚的途径,相继从人体、小鼠、猴子、猪等动物粪便中分离出与雌马酚代谢相关菌株,如Asaccharobacter celatus,Adlercreutzia equolifaciens,Slackia isoflavoniconvertens,Enterorhabdus mucosicola[17],还有研究者在一些食物中通过各种技术手段分离、纯化、发酵富集雌马酚,如大豆饮料、葛根[18],为大规模工业化生产雌马酚提供了广阔的前景。本研究主要对雌马酚的制备方法、检测方法、微生物发酵富集技术进行总结,以期为雌马酚的深入研究提供一定的帮助。
虽然通过调整膳食结构可以为人体提供雌马酚,但这只针对30%~60%的雌马酚产生者有效,而对于其他一部分人群则需通过外源性补充满足人体对雌马酚的需求,因此开发有效的雌马酚体外合成方法是十分必要的,目前体外合成雌马酚的方法主要有化学合成法、微生物合成法和生物学合成法。
化学合成法主要是以异黄酮和化学试剂为基础,利用烷基化、傅克酰化、氢化、Witting反应原理合成制备雌马酚。Muthyal等[19]首先提出以现成的异黄酮前体物质-大豆苷元为原料,利用转移氢化和仿生合成技术最终通过色谱拆分法分离出雌马酚。不过该方法需要双乙酸盐、甲酸铵、乙酸等多种化学试剂,还原过程难以控制,并且会涉及多个步骤或涉及多种化学试剂甚至是有毒试剂,造成雌马酚制备成本大幅度提高;Heemstra等[20]则通过烷基化反应得到雌马酚的中心结构,然后利用分子布赫瓦尔德醚化得到苯并二氢吡喃环,此种方法单批次中雌马酚产率达到9.8%,但是此方法过程复杂,且涉及多种昂贵的化学试剂,不适合用于雌马酚的工业化生产;以间甲氧基苯酚和对羟基苯乙酸为原料在100℃,三氟化硼乙醚的存在下发生傅克酰化反应也可以合成雌马酚,此方法虽然简单,但总回收率较低,在反应过程中会有多种化学物质的产生,不易与目标产物分离,也难以得到纯物质[21];Li等[22]提出了一种新的合成策略,以间苯二酚为原料合成雌马酚,此种方法包括一系列Wittig反应、烷基化反应,从而生成异黄酮中间体。尽管这种策略能够提高效率,并提供了这些生物活性化合物的途径,但最终产品雌马酚是一种外消旋化合物,并且使用的试剂较昂贵,不适合工业化放大生产;为了提高雌马酚的总收率,Takashima 等[23]提出了一种由 L-(-)-乳酸乙酯通过顺序反应合成雌马酚的方法。合成的关键在于烯丙基取代,经过11个反应步骤,(S)-雌马酚的产率提高到31.6%;Yang等[24]开发了一种高效的铱催化的不对称氢化反应方法,雌马酚的总收率可以达到48.4%,目前所有的化学合成方法都存在收率低、步骤繁琐等缺点。
科研人员在雌马酚的早期研究中发现,生长在无菌环境中的小鼠和新生婴儿在食用豆类食品后,其代谢产物中检测不到雌马酚的存在[25]。经研究者的进一步研究发现,将小鼠和人的粪便进行厌氧混合培养时,能够将大豆异黄酮或异黄酮衍生物转化为雌马酚[26]。尽管啮齿类动物食用大豆类物质后,在其代谢产物中可以检测到雌马酚的存在,但经调查研究发现,对于每天食用豆类食品的人而言,仅约有25%~30%的年轻人体内代谢可以产生雌马酚,在西方素食者的年轻人中,“雌马生产者”所占比例为50%~60%[27]。Wang等[28]第一次从人类粪便中分离出能够将二氢大豆苷元(dihydrodaidzein,DHD)转化为雌马酚的革兰氏阴性菌株SNU Julong 732,以此确定了人体内雌马酚的代谢与肠道微生物直接相关。目前人和小鼠肠道内产雌马酚的细菌是研究者们关注的重点,随着研究者对雌马酚代谢与肠道菌群关系的深入研究发现,一些肠道微生物作用于大豆异黄酮类物质时并不能代谢产生雌马酚,而是产生转化途径中的一些中间物,如DHD和二氢黄素(dihydrogenistein,DHG),而另一些肠道微生物只能利用大豆异黄酮的中间代谢产物转化为雌马酚,由此可以推断出一些肠道菌只是参与雌马酚产生途径中的部分环节,并不能独立将异黄酮类物质转化为雌马酚。
目前鼠源产雌马酚菌主要有 do03、LH-52、ATCC9338、Mt1B8。Minamida 等[29]通过对小鼠粪便的分离培养,发现了能够将大豆异黄酮素转化为雌马酚的菌株,并进行革兰氏染色,结果证明为一株革兰氏阳性厌氧菌,将其命名为do03;Matthies等[30]则从小鼠肠道中分离鉴定出一种兼性厌氧菌,可在有氧条件下进行培养,完成雌马酚的代谢过程;Tamura等[31]通过对小鼠肠道内菌群的研究发现,发酵乳杆菌ATCC9338可以代谢大豆苷元,促进雌马酚的产生,并进一步影响肠道菌群。除了以上鼠源产雌马酚菌外,研究者也相继从其他动物,如猪、鸡、鸭、猴子等身上分离培养产雌马酚菌。与从动物体内发现的产雌马酚菌数量相比,人源性产雌马酚菌数量更多。Maruo等[32]从人类粪便中分离出9株能够将异黄酮转化为雌马酚的菌株,其中7株菌株能通过二氢大豆苷元代谢成雌马酚,其他2株菌株仅能通过二氢大豆苷元代谢成雌马酚,并将其划分为一个新属,命名为Adlercreutzia equolifaciens sp.nov。同期Jin等[33]也从人类粪便中分离出菌株PUE和DZE,通过对PUE和DZE的共同培养发现其可以把葛根素转化为S-雌马酚,说明在多种产雌马酚相关菌的协同作用下,可促进雌马酚的代谢;Tsuji等[34]还从人类粪便中成功分离出一株能够将大豆苷元转化为雌马酚的革兰氏阳性菌,命名为Slackia sp.strain NATTS;随后,Park等[35]从人类粪便中分离出一株革兰氏阴性菌,该菌株只参与雌马酚代谢过程的一部分,可以将大豆苷元和染料木素等异黄酮类物质代谢为R-二氢异黄酮;Flórez等[36]对人体肠道细菌 DSM19450T的研究发现,DSM19450T培养10 h后可将大豆苷元完全代谢。然而,在添加异黄酮的环境中培养只有约三分之一可以转化为二氢大豆苷元,然后转化为雌马酚;Yusuke等[37]从日本一名健康女性的粪便中分离出一株强效产雌马酚的菌株,并对其进行了基因组序列的研究,最终将其命名为Adlercreutzia sp.Strain 8CFCBH1。目前分离报道的产雌马酚菌株主要涉及Bifidobacterium、Enterococcus、Eggerthella、Asaccharobacter、Lactobacillus、Lactococcus、Adlercreutzia、Eubacterium、Acinetobacter和Slackia[38]10个属。虽然天然微生物发酵法必须在严格厌氧条件下进行,并且雌马酚产生菌发酵培养时间较长,但是此方法在大规模工业化发酵生产雌马酚方面已经显示出了广阔的发展前景。
随着基因测序和基因工程的快速发展,生物学合成方法为快速、高效地生产雌马酚带来了希望。将大豆苷元转化成雌马酚的生物合成途径中主要包括4个催化酶:大豆苷元还原酶(daidzein reductase,DZNR)、二氢大豆苷元还原酶(dihydrodaidzein reductase,DHDR)、四氢大豆苷元还原酶(tetrahydrodaidzein reductase,THDR)和二氢大豆苷元外消旋酶(dihydrodaidzein racemase,DDRC)[39]。Shimada 等[40]研究发现,体外将大豆苷元转化为雌马酚至少需要上述4种关键性的代谢酶,以上4种代谢酶混合作用于大豆苷元中,可以使大豆苷元转化为雌马酚的转化率达到89.4%,而当缺失DDRC时,转化率大幅度降低到15.3%;Yuika等[41]在YY7918菌株中发现了DZNR、DHDR和THDR 3种酶,其基因序列与上述已知的4种关键代谢酶基因相似性高达99%,将此3种酶与大豆苷元进行混合发酵培养,结果未检测到雌马酚。
近年来,关于异源生物合成雌马酚的相关研究逐渐增多,Gao等[42]从Slackia sp中构建了含有大豆苷元和染料木素还原酶基因(dgr)的重组大肠杆菌,成功地进行了需氧生物合成DHD和DHG;Lee等[43]从菌株Slackia isoflavoniconvertens DSM22006中克隆了相关转化酶基因,并且在重组大肠杆菌中利用P212A对DHDR进行定点突变,结果表明,重组菌产雌马酚能力增强。(S)-雌马酚等大豆异黄酮类衍生物对多种菌的生长代谢具有一定抑制作用。因此在菌株代谢产生雌马酚时要注意雌马酚对于代谢菌的影响,避免由雌马酚引起的抑制菌株生长的情况。Vázquez等[44]通过共表达雌马酚产生基因 L-ddrc、L-dznr、L-dhdr和 L-thdr,构建一种能够产生(S)-雌马酚的抗性宿主大肠杆菌;Mao等[45]通过构建转座子突变文库筛选出了一株(S)-雌马酚抗性大肠杆菌BL21(ydiS)菌株,可以克服(S)-雌马酚对细菌生长的抑制作用,提高雌马酚的体外产量,并且通过细菌全基因组扫描测序和体外表达首次鉴定出导致对(S)-雌马酚能够产生抗性的氧化还原酶基因ydiS。上述3种雌马酚合成方法的分析如表1所示。
表1 雌马酚合成方法汇总分析
Table 1 Summary and analysis of synthetic methods of equol
方法 介质 关键步骤 特点 参考文献化学合成 大豆苷元、双乙酸盐苄氯间甲氧基苯酚、对羟基苯乙酸间二苯酚L-(-)-乳酸乙酯大豆苷元、铱转移氢化、仿生合成烷基化反应、布赫瓦尔德醚化反应傅克酰化反应Witting反应烯丙基替换不对称氢化成本高、收率低、步骤繁琐复杂、化学反应过程中涉及有毒试剂Muthyala等[19]Heemstra等[20]Gupta等[21]Li等[22]Takashima等[23]Yang等[24]天然微生物发酵 双歧杆菌属、肠球菌属、迟缓埃格特菌属、Asaccharobacter、乳杆菌属、乳球菌属、Adlercreutzia、优杆菌属、不动杆菌属、Slackia培养、发酵 成本较低、符合绿色生产理念、步骤简洁、生产率较化学合成有所提高,低生长、严格厌氧Li等[38]、赵晓佳等[46]生物学合成 大豆苷元还原酶(DZNR)、二氢大豆苷元还原酶(DHDR)、四氢大豆苷元还原酶(THDR)、二氢大豆苷元外消旋酶(DDRC)基因重组基因测序基因诱变聚合酶链式反应扩增成本低、生产率较高,高生长,有氧环境同样,能够合成Schröder等[39]、Tsuji等[47]
随着近几年对雌马酚的深入研究,其检测方法也不断增多,主要有以下几种检测方法。
酶标记免疫吸附测定法:酶标记免疫吸附测定(enzyme-linked immuno sorbent assay,ELISA)是以抗原和抗体分子为测定靶标的方法,测定原理是利用被测底物被酶催化反应后形成有色物质,根据颜色的深浅程度对物质进行定性或定量分析。ELISA操作简单,重现性好,灵敏度较高,但是有时会出现非特异性反应。Sébastien等[48]对12名健康的志愿者进行了随机、双盲、双向交叉实验,通过ELISA测定染料木素、大豆苷元及其代谢产物雌马酚的血浆和尿浓度。
气相色谱质谱联用法:气相色谱质谱联用(gas chromatography-mass spectrometer,GC-MS) 是一种结合气相色谱和质谱的特性,依据不同物质在流动相和固定相相互作用而产生不同的分配效率,在试样中分离并检测不同物质的方法。Kenneth等[49]通过此方法检测了素食主义者和非素食主义者两类人群摄入大豆后血清和尿液中雌马酚类型。
液相色谱质谱法:液相色谱质谱(liquid chromatography-mass spectrometer,LC-MS) 可以根据离子质荷比的大小将组分进行分离鉴定,并且能够分离分析复杂有机混合物。Elghali等[50]通过LC-MS研究短双歧杆菌15700和长双歧杆菌BB536对大豆黄酮转化为雌马酚的影响。
紫外分光光度法:利用物质能够吸收其波长范围内的折射光,致使电子能级发生跃迁而产生吸收光谱,最终对物质进行定性或定量分析的方法。该方法重现性好,灵敏度高,操作简易,准确性较高,检测速度较快。李笑梅等[51]在对多个健康素食者肠道中的产雌马酚菌生长条件优化的研究中,利用该方法测定雌马酚的含量。
高效液相色谱法:高效液相色谱法(high performance liquid chromatography,HPLC)是利用被测物与流动相及固定相间产生的吸附、排阻等作用的大小不同,从而使不同组分按照先后顺序从固定相中流出,最终实现分离和检测目的。高效液相色谱法灵敏度高,流速高,分离效率高,适用于大分子、热不稳定性的物质。Gaya等[52]采用高效液相色谱紫外检测器法检测植物雌激素,如异黄酮、鞣花单宁、木脂素,高效液相色谱电喷雾质谱法鉴定色谱峰,并与标准品的保留时间和紫外光谱特征进行对比验证;Mao等[45]为提高S-雌马酚的产量,构建一种S-雌马酚抗性大肠杆菌,在研究中采用HPLC测定雌马酚产量。
在医药、食品、化学等研究领域针对雌马酚能够降低心血管风险,较其前体物质具有较高的抗氧化活性和抗癌活性等优点[53-54],进行了部分合成富集试验,但由于化学合成过程中需要使用价格昂贵的化学试剂,副产物多,难以分离纯化,所以导致化学合成的雌马酚售价较高。研究者为解决上述化学合成法中的诸多问题,为能够让雌马酚快速、高效地在食品、人体中得到富集,不断发展微生物发酵、生物学方法来富集雌马酚。Jeong等[55]对新型产雌马酚菌副干酪乳杆菌JS1的基因进行分析,并通过使用副干酪乳杆菌JS1发酵玫瑰花提取物(fermentation of the P.lobata extract,FPE)研究对皮肤和肠道免疫应答的影响,结果表明,经JS1发酵后FPE中产生了对皮肤有益的雌马酚,此外FPE对大肠的炎症因子也有一定的抑制作用,因此新型食用产雌马酚副干酪乳杆菌JS1和FPE可用于营养、美容类物质中以此达到富集雌马酚的目的;Ángela等[18]研究了在pNZ:TuR.dzr质粒的强组成启动子下,探索了由Slackia isoflavoniconvertens DSM22006衍生的大豆苷元还原酶基因在9株乳酸菌和双歧杆菌中的异源表达,结果表明,所有转化菌株均能从大豆苷元、染料木素和大豆饮料中的异黄酮苷中获得高产DHD 和 DHG,另外,乳球菌 MG1363 pNZ:TuR.dzr在大肠环境中表达重组大豆苷元还原酶,可促进产雌马酚肠道微生物的产量,而其他重组菌株对肠道微生物生产雌马酚的影响作用则相反。该重组菌株对开发富含DHD和DHG的发酵大豆饮料具有一定的价值,并且可以达到促进肠道微生物产生雌马酚和5-羟基雌马酚的目的;Mustafa等[56]通过体外试验研究了商品益生元(果寡糖和菊粉)和糖(葡萄糖和蔗糖)对长双歧杆菌BB536和短双歧杆菌ATCC 15700将豆奶中异黄酮转化为雌马酚的影响,结果显示,菊粉对雌马酚的产生影响最大,在添加菊粉的豆浆中,长双歧杆菌BB536和短双歧杆菌ATCC15700共培养可提高雌马酚的含量,最高达11.49 mmol/L。通过以上研究结果表明,可以通过提高豆浆中生物活性成分的生物利用度来提高豆浆营养价值的同时提高雌马酚的产量。由于异黄酮生物转化菌催化的还原反应,生物合成过程绝大部分必须在专性厌氧条件下进行,为克服转化菌对氧敏感的问题,Gao等[57]通过从Slackia sp.AUH-JLC159中克隆了大豆苷元和染料木素还原酶基因(dgr),首次将重组大肠杆菌(E.coli)全细胞作为生物催化剂,结果表明重组大肠杆菌全细胞对大豆苷元或染料木素的最大转化浓度从0.4 mmol/L提高到1.4 mmol/L,重组大肠杆菌全细胞是一种高效的生物催化剂,在好氧条件下也能生物合成异黄酮代谢物;Lee等[43]通过克隆Slackia isoflavoniconvertens DSM22006中参与生物合成的4种酶到大肠杆菌BL21(DE3)菌株中,然后将菌体制备成10倍静息细胞转化体系,当底物为大豆苷元时,可实现85%的转化率,Lee等[58]又将上述的重组菌株以相同的条件作用于染料木素,实现了95%的转化率。
目前雌马酚的富集主要通过天然微生物发酵(可添加益生元共同作用)和生物学手段,通过双歧杆菌、副干酪乳杆菌对相应底物进行发酵,使得基质中雌马酚产量增加,解决了人工化学合成带来的高成本、难分离纯化的问题,但微生物发酵也存在着一定问题,如发酵时间较长而产率低。在大豆异黄酮转化过程中,转化菌催化的生化反应中至少有一步为还原反应,因此这就要求转化菌必须在严格厌氧的条件下进行培养发酵,所以导致菌株培养条件较难控制。通过基因工程或者利用发酵与多种生物学手段相结合的方式富集雌马酚,达到了高效、快速合成雌马酚的目的。上述研究中利用基因重组构建耐氧突变菌株,达到了产雌马酚菌株在好氧条件仍能高效合成雌马酚的目的。国内外对于耐氧菌株的研究极少,虽然上述研究已经重组构建出耐氧菌,但是该耐氧菌株在有氧条件下生长缓慢,所以目前对于构建出既能够正常生长又能高效转化雌马酚的耐氧菌株是实现雌马酚高效、快速生产的关键。
雌马酚是异黄酮类物质的肠道微生物代谢产物,诸多研究已经表明其具有多种药理活性,并且其自身还可以促进产雌马酚肠道微生物生产雌马酚。越来越多的人已经认识到雌马酚对于人体的有益作用,因此研究者开始了对雌马酚不断的深入研究。目前,雌马酚的人工化学合成方法已经得到了极大的改善,但仍然存在成本高、反应过程复杂、难分离纯化等关键性的问题,所以通过化学合成的雌马酚主要用于研究大豆异黄酮代谢产物的性质,因而并没有得到大规模的生产和使用。未来对于雌马酚的研究最重要的是研发更加高效、快速的制备方法,构建耐氧突变菌株和优化有氧转化工艺,为雌马酚的有氧合成提供新的耐氧突变菌,是进一步提高雌马酚的合成效率和实现雌马酚的高效有氧合成的关键。同时,研究者还应着眼于通过膳食提升人体产雌马酚的能力以及补充产雌马酚菌株来实现非雌马酚产生者的转变等方向,并借助宏基因组学、代谢组学等多种组学分析技术来进一步阐明雌马酚的产生通路及与人体肠道菌群的相互作用关系,以此实现雌马酚更深入的研究。
[1]MARRIAN G F,HASLEWOOD G A.Equol,a new inactive phenol isolated from the ketohydroxyoestrin fraction of mares'urine[J].The Biochemical Journal,1932,26(4):1227-1232.
[2]AXELSON M,SJÖVALL J,GUSTAFSSON B E,et al.Soya—a di-etary source of the non-steroidal oestrogen equol in man and animals[J].The Journal of Endocrinology,1984,102(1):49-56.
[3]史成阳.(S)-雌马酚的全合成[D].哈尔滨:黑龙江大学,2012.SHIChengyang.Total synthesis of-(S)estrol[D].Harbin:Heilongjiang University,2012.
[4]CHOI E J.Evaluation of equol function on anti-or prooxidant statusin in vivo[J].Journal of Food Science,2009,74(2):H65-H71.
[5]李伟,丁明,张玉梅,等.雌马酚对人乳腺癌MCF-7细胞生长的影响[J].中国食物与营养,2010,16(7):64-66.LI Wei,DING Ming,ZHANG Yumei,et al.Effects of equol on growth of human breast cancer cell MCF-7[J].Food and Nutrition in China,2010,16(7):64-66.
[6]SETCHELL K D R,BROWN N M,LYDEKING-OLSEN E.The clinical importance of the metabolite equol—A clue to the effectiveness of soy and its isoflavones[J].The Journal of Nutrition,2002,132(12):3577-3584.
[7]WEI X J,WU J,NI Y D,et al.Antioxidant effect of a phytoestrogen equol on cultured muscle cells of embryonic broilers[J].In Vitro Cellular&Developmental Biology Animal,2011,47(10):735-741.
[8]KUIPER G G J M,LEMMEN J G,CARLSSON B,et al.Interaction of estrogenic chemicals and phytoestrogens with estrogen receptor B[J].Endocrinology,1998,139(10):4252-4263.
[9]CHEN L R,KO N Y,CHEN K H.Isoflavone supplements for menopausal women:A systematic review[J].Nutrients,2019,11(11):2649.
[10]ALEKEL D L,GERMAIN A S,PETERSON C T,et al.Isoflavonerich soy protein isolate attenuates bone loss in the lumbar spine of perimenopausal women[J].The American Journal of Clinical Nutrition,2000,72(3):844-852.
[11]DUNCAN A M,MERZ-DEMLOW B E,XU X,et al.Premenopausal equol excretors show plasma hormone profiles associated with lowered risk of breast cancer[J].Cancer Epidemiology,Biomarkers&Prevention:a Publication of the American Association for Cancer Research,Cosponsored by the American Society of Preventive Oncology,2000,9(6):581-586.
[12]OZASA K,NAKAO M,WATANABE Y,et al.Serum phytoestrogens and prostate cancer risk in a nested case-control study among Japanese men[J].Cancer Science,2004,95(1):65-71.
[13]WILKINS H M,MAHNKEN J D,WELCH P,et al.A mitochondrial biomarker-based study of S-equol in Alzheimer's disease subjects:Results of a single-arm,pilot trial[J].Journal of Alzheimer's Disease:JAD,2017,59(1):291-300.
[14]GU L W,HOUSE S E,PRIOR R L,et al.Metabolic phenotype of isoflavones differ among female rats,pigs,monkeys,and women[J].The Journal of Nutrition,2006,136(5):1215-1221.
[15]YOSHIKATA R,MYINT K Z,OHTA H,et al.Inter-relationship between diet,lifestyle habits,gut microflora,and the equol-producer phenotype:Baseline findings from a placebo-controlled intervention trial[J].Menopause(New York,N Y),2019,26(3):273-285.
[16]MAYO B,VÁZQUEZ L,FLÓREZ A B.Equol:A bacterial metabolite from the daidzein isoflavone and its presumed beneficial health effects[J].Nutrients,2019,11(9):2231.
[17]胡云霏,陈华海,尹业师.雌马酚产生细菌及其雌马酚合成代谢机制[J].微生物学报,2019,59(8):1452-1462.HU Yunfei,CHEN Huahai,YIN Yeshi.Research progress in equolproducing bacteria and their metabolism[J].Acta Microbiologica Sinica,2019,59(8):1452-1462.
[18]PEIROTÉN Á,GAYA P,LANDETE J M.Application of recombinant lactic acid bacteria and bifidobacteria able to enrich soy beverage in dihydrodaidzein and dihydrogenistein[J].Food Research International,2020,134:109257.
[19]MUTHYALA R S,JU Y H,SHENG S B,et al.Equol,a natural estrogenic metabolite from soy isoflavones:Convenient preparation and resolution of R-and S-equols and their differing binding and biological activity through estrogen receptors alpha and beta[J].Bioorganic&Medicinal Chemistry,2004,12(6):1559-1567.
[20]HEEMSTRA J M,KERRIGAN S A,DOERGE D R,et al.Total synthesis of(S)-equol[J].Organic Letters,2006,8(24):5441-5443.
[21]GUPTA A,RAY S.Simple and efficient synthesis of(±)-equol and related derivatives[J].Synthesis,2008,2008(23):3783-3786.
[22]LI S R,CHEN P Y,CHEN L Y,et al.Synthesis of haginin E,equol,daidzein,and formononetin from resorcinol via an isoflavene intermediate[J].Tetrahedron Letters,2009,50(18):2121-2123.
[23]TAKASHIMA Y,KANEKO Y,KOBAYASHI Y.Synthetic access to optically active isoflavans by using allylic substitution[J].Tetrahedron,2010,66(1):197-207.
[24]YANG S,ZHU S F,ZHANG C M,et al.Enantioselective iridiumcatalyzed hydrogenation of α-arylcinnamic acids and synthesis of(S)-equol[J].Tetrahedron,2012,68(26):5172-5178.
[25]BROWN N M,GALANDI S L,SUMMER S S,et al.S-(-)equol production is developmentally regulated and related to early diet composition[J].Nutrition Research,2014,34(5):401-409.
[26]DECROOS K,VANHEMMENS S,CATTOIR S,et al.Isolation and characterisation of an equol-producing mixed microbial culture from a human faecal sample and its activity under gastrointestinal conditions[J].Archives of Microbiology,2005,183(1):45-55.
[27]ROWLAND I,GIBSON G,HEINKEN A,et al.Gut microbiota functions:Metabolism of nutrients and other food components[J].European Journal of Nutrition,2018,57(1):1-24.
[28]WANG X L,HUR H G,LEE J H,et al.Enantioselective synthesis of S-equol from dihydrodaidzein by a newly isolated anaerobic human intestinal bacterium[J].Applied and Environmental Microbiology,2005,71(1):214-219.
[29]MINAMIDA K,TANAKA M,ABE A,et al.Production of equol from daidzein by gram-positive rod-shaped bacterium isolated from rat intestine[J].Journal of Bioscience and Bioengineering,2006,102(3):247-250.
[30]MATTHIES A,CLAVEL T,GÜTSCHOW M,et al.Conversion of daidzein and genistein by an anaerobic bacterium newly isolated from the mouse intestine[J].Applied and Environmental Microbiology,2008,74(15):4847-4852.
[31]TAMURA M,IWAMI T,HORI S,et al.Lactobacillus fermentum ATCC9338:Effects on mouse intestinal flora and plasma concentration of isoflavonoids[J].Food Science and Technology Research,2010,16(5):473-478.
[32]MARUO T,SAKAMOTO M,ITO C,et al.Adlercreutzia equolifaciens gen.nov.,sp.nov.,an equol-producing bacterium isolated from human faeces,and emended description of the genus Eggerthella[J].International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology,2008,58(Pt 5):1221-1227.
[33]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].Biological and Pharmaceutical Bulletin,2008,31(8):1621-1625.
[34]TSUJI H,MORIYAMA K,NOMOTO K,et al.Isolation and characterization of the equol-producing bacterium Slackia sp.strain NATTS[J].Archives of Microbiology,2010,192(4):279-287.
[35]PARK H Y,KIM M,HAN J.Stereospecific microbial production of isoflavanones from isoflavones and isoflavone glucosides[J].Applied Microbiology and Biotechnology,2011,91(4):1173-1181.
[36]FLÓREZ A B,VÁZQUEZ L,RODRÍGUEZ J,et al.Transcriptional regulation of the equol biosynthesis gene cluster in Adlercreutzia equolifaciens DSM19450 T[J].Nutrients,2019,11(5):993.
[37]OGATA Y,SAKAMOTO M,OHKUMA M,et al.Complete genome sequence of Adlercreutzia sp.strain 8CFCBH1,a potent producer of equol,isolated from healthy Japanese feces[J].Microbiology Resource Announcements,2020,9(49):e01240-e01220.
[38]LI B J.Advances in exploring equol production and application[J].Journal of Food Processing and Preservation,2019,43(11):e14205.
[39]SCHRÖDER C,MATTHIES A,ENGST W,et al.Identification and expression of genes involved in the conversion of daidzein and genistein by the equol-forming bacterium Slackia isoflavoniconvertens[J].Applied and Environmental Microbiology,2013,79(11):3494-3502.
[40]SHIMADA Y,TAKAHASHI M,MIYAZAWA N,et al.Identification of two novel reductases involved in equol biosynthesis in Lactococcus strain 20-92[J].Journal of Molecular Microbiology and Biotechnology,2011,21(3-4):160-172.
[41]KAWADA Y,YOKOYAMA S,YANASE E,et al.The production of S-equol from daidzein is associated with a cluster of three genes in Eggerthellasp.YY7918[J].Bioscience of Microbiota,Food and Health,2016,35(3):113-121.
[42]GAO Y N,HAO Q H,ZHANG H L,et al.Reduction of soy isoflavones by use of Escherichia coli whole-cell biocatalyst expressing isoflavone reductase under aerobic conditions[J].Letters in Applied Microbiology,2016,63(2):111-116.
[43]LEE P G,KIM J,KIM E J,et al.P212A mutant of dihydrodaidzein reductase enhances(S)-equol production and enantioselectivity in a recombinant Escherichia coli whole-cell reaction system[J].Applied and Environmental Microbiology,2016,82(7):1992-2002.
[44]VÁZQUEZ L,FLÓREZ A B,GUADAMURO L,et al.Effect of soy isoflavones on growth of representative bacterial species from the human gut[J].Nutrients,2017,9(7):727.
[45]LI H L,MAO S M,CHEN H H,et al.To construct an engineered(S)-equol resistant E.coli for in vitro(S)-equol production[J].Frontiers in Microbiology,2018,9:1182.
[46]赵晓佳,李易聪,王秀伶.大豆异黄酮微生物转化研究进展[J].微生物学报,2020,60(2):211-226.ZHAO Xiaojia,LI Yicong,WANG Xiuling.Progress in microbial conversion of soy isoflavones[J].Acta Microbiologica Sinica,2020,60(2):211-226.
[47]TSUJI H,MORIYAMA K,NOMOTO K,et al.Identification of an enzyme system for daidzein-to-equol conversion in Slackia sp.strain NATTS[J].Applied and Environmental Microbiology,2012,78(4):1228-1236.
[48]VERGNE S,TITIER K,BERNARD V,et al.Bioavailability and urinary excretion of isoflavones in humans:Effects of soy-based supplements formulation and equol production[J].Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis,2007,43(4):1488-1494.
[49]SETCHELL K D R,COLE S J.Method of defining equol-producer status and its frequency among vegetarians[J].The Journal of Nutrition,2006,136(8):2188-2193.
[50]ELGHALI S,MUSTAFA S,AMID M,et al.Bioconversion of daidzein to equol by Bifidobacterium breve 15700 and Bifidobacterium longum BB536[J].Journal of Functional Foods,2012,4(4):736-745.
[51]李笑梅,贾尧.素食者产雌马酚肠道菌生长条件优化[J].食品科学,2014,35(23):199-203.LI Xiaomei,JIA Yao.Growth characteristics of equol-producing bacterial strains from the intestinal tract of vegetarians and optimization of culture conditions for enhanced equol production[J].Food Science,2014,35(23):199-203.
[52]GAYA P,ARQUÉS J L,MEDINA M,et al.A new HPLC-PAD/HPLC-ESI-MS method for the analysis of phytoestrogens produced by bacterial metabolism[J].Food Analytical Methods,2016,9(2):537-547.
[53]SÁNCHEZ-CALVO J M,RODRÍGUEZ-IGLESIAS M A,MOLINILLO J M G,et al.Soy isoflavones and their relationship with microflora:Beneficial effects on human health in equol producers[J].Phytochemistry Reviews,2013,12(4):979-1000.
[54]PEIROTÉN Á,BRAVO D,LANDETE J M.Bacterial metabolism as responsible of beneficial effects of phytoestrogens on human health[J].Critical Reviews in Food Science and Nutrition,2020,60(11):1922-1937.
[55]KWON J E,LIM J,BANG I,et al.Fermentation product with new equol-producing Lactobacillus paracasei as a probiotic-like product candidate for prevention of skin and intestinal disorder[J].Journal of the Science of Food and Agriculture,2019,99(9):4200-4210.
[56]MUSTAFA S E,MUSTAFA S,ISMAIL A,et al.Impact of prebiotics on equol production from soymilk isoflavones by two Bifidobacterium species[J].Heliyon,2020,6(10):e05298.
[57]GAO Y N,HAO Q H,ZHANG H L,et al.Reduction of soy isoflavones by use of Escherichia coli whole-cell biocatalyst expressing isoflavone reductase under aerobic conditions[J].Letters in Applied Microbiology,2016,63(2):111-116.
[58]LEE P G,KIM J,KIM E J,et al.Biosynthesis of(-)-5-hydroxy-equol and 5-hydroxy-dehydroequol from soy isoflavone,genistein using microbial whole cell bioconversion[J].ACS Chemical Biology,2017,12(11):2883-2890.
Advances in Preparation,Detection and Enrichment of Equol
刘贺,许新月,刘军,等.雌马酚制备、检测和富集技术研究进展[J].食品研究与开发,2022,43(10):217-224.
LIU He,XU Xinyue,LIU Jun,et al.Advances in Preparation,Detection and Enrichment of Equol[J].Food Research and Development,2022,43(10):217-224.