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大豆异黄酮是大豆等少数豆科植物生长到一定阶段经次级代谢合成的一类物质。大豆异黄酮摄入体内后，结合态的异黄酮通过水解酶的作用被降解为有生物活性的糖苷配基，如黄豆苷原、染料木素和黄豆黄素;糖苷配基可进一步被寄居在体内的微生物菌群降解为各种不同代谢产物，其中，黄豆苷原的代谢产物主要包括二氢黄豆苷原（简称DHD）、雌马酚(equol)和去氧甲基安哥拉紫檀素(O-Dma)等。大量研究表明，大豆异黄酮代谢产物在抗氧化、抗癌、改善妇女更年期综合征等方面的生理活性远高于其亲本化合物大豆异黄酮。然而，大豆异黄酮代谢产物为非天然产物，根本无法通过萃取等方法直接从自然界获得。人工化学合成时，由于副产物多且所需催化剂昂贵，并不适合代谢产物的规模化生产。本研究从鸡粪样中分离得到一株专性厌氧菌，该菌株在厌氧条件下能将底物黄豆苷原转化为O-Dma，通过对该严格厌氧菌株进行耐氧驯化，成功获得其耐氧突变株，该耐氧突变株既能在有氧环境中正常生长，同时又具有对底物黄豆苷原的转化活性。此外，本研究还对耐氧突变株在有氧条件下的转化动态、转化能力以及耐氧机制进行了研究。
从公鸡新鲜粪样中分离得到一株具有黄豆苷原转化活性的专性厌氧菌，命名为AUH-JLC108（KM277367），将该菌株的16S rDNA基因序列(1454bp)进行比对，发现其与Clostridium orbiscindens NML00-A-095(AY730664)的相似度最高(96.86％)。对专性厌氧菌株AUH-JLC108转化黄豆苷原后的产物进行分离、纯化和制备，经紫外吸收图谱和核磁共振氢谱和碳谱分析，最终将转化产物鉴定为O-Dma。经手征性分析发现，菌株AUH-JLC108转化底物黄豆苷原生成的产物O-Dma的对映体过量率为88.3％。
由于分离得到的菌株AUH-JLC108为专性厌氧菌，因此该菌株的接种、培养和转化等均必须在严格厌氧环境下进行。为提高专性厌氧菌AUH-JLC108的耐氧能力，实现在有氧条件下合成产物O-Dma的目的，本研究对该专性厌氧菌AUH-JLC108进行了耐氧驯化，最终获得菌株AUH-JLC108的耐氧突变株，并将其命名为Aeroto-AUH-JLC108。与未驯化的专性厌氧菌株AUH-JLC108相比，耐氧突变株AUH-JLC108在菌体形态、生理生化特性和16S rDNA等方面均发生明显改变。特别值得一提的是，经长期驯化得到的耐氧突变株Aeroto-AUH-JLC108在有氧条件下对底物黄豆苷原的转化能力(2.0mmol1-1)是原出发菌株AUH-JLC108在厌氧条件下的（0.6mmol l-1）的3倍。通过向培养基中添加还原剂可进一步提高耐氧突变株在有氧环境中对底物黄豆苷原的转化能力。当向培养基中添加0.1％的L-半胱氨酸时，耐氧突变株Aeroto-AUH-JLC108能高效转化底物黄豆苷原的浓度可升至2.4mmol l-1，平均转化率为54.1％，产出率为89.5％。
与专性厌氧菌AUH-JLC108相比，本研究在耐氧突变株Aeroto-AUH-JLC108的培养液中发现一未知次生代谢产物。经紫外吸收图谱、质谱分析，将该次生代谢产物鉴定为吲哚。吲哚产生动态研究结果表明，接种后12h时，耐氧突变株Aeroto-AUH-JLC108产吲哚的量为0.63mmol l-1，接种后18h降至0.55mmol l-1，接种后24h升至0.59mmol l-1。自由基清除试验表明，浓度为0.6mmol l-1的吲哚对二苯代苦味酰基自由基(DPPH)和超氧阴离子自由基具有明显的清除作用。此外，本研究发现，添加吲哚可有效减缓新鲜BHI液体培养基氧化-还原电位(ORF)的上升，当吲哚添加浓度为0.6mmol l-1时，BHI液体培养基的ORF上升速度显著低于不添加吲哚的对照（P＜0.01），本研究从微生物代谢产物角度为耐氧突变株Aeroto-AUH-JLC108的耐氧机制提供了新依据。
由于耐氧突变株Aeroto-AUH-JLC108产吲哚的量呈现出“上升”、“下降”、“上升”的变化趋势，推测导致吲哚量下降的原因很可能是吲哚在产生过程中又被消耗利用。由于吲哚具有一定的抗氧化活性，故推测耐氧突变株Aeroto-AUH-JLC108产生的吲哚可能部分被液体培养基中的溶氧氧化为吲哚的氧化物，而生成的吲哚氧化物在吲哚的高效液相检测条件下不易被检出。为此，本研究改变了高效液相检测条件，并在耐氧突变株Aeroto-AUH-JLC108的培养液中发现了另外一种不同于吲哚的新未知物质。经质谱以及核磁共振氢谱和碳谱分析，将该未知物鉴定为氧化吲哚。耐氧突变株Aeroto-AUH-JLC108消耗培养基中的溶氧将吲哚转化为氧化吲哚，可为耐氧突变株提供适宜的低氧微环境。
为进一步研究耐氧突变株Aeroto-AUH-JLC108的耐氧机制，本研究以该耐氧突变株的基因组DNA为模板，对可能的氧化吲哚合成酶基因进行克隆，由于基因序列中存在大肠杆菌稀有密码子，不利于基因在大肠杆菌中的表达，故对基因进行密码子优化。密码子优化后的基因可在大肠杆菌(E.coli)BL21中成功表达，但该基因的表达产物在体外反应体系中未能将底物吲哚氧化为氧化吲哚，具体原因有待进一步研究。此外，本试验还测定了耐氧突变株Aeroto-AUH-JLC108是否产生抗氧化相关的一些酶(如NADH氧化酶、硫氧还蛋白还原酶、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)和超氧化物歧化酶(SOD))。
从公鸡新鲜粪样中分离得到一株具有黄豆苷原转化活性的专性厌氧菌，命名为AUH-JLC108（KM277367），将该菌株的16S rDNA基因序列(1454bp)进行比对，发现其与Clostridium orbiscindens NML00-A-095(AY730664)的相似度最高(96.86％)。对专性厌氧菌株AUH-JLC108转化黄豆苷原后的产物进行分离、纯化和制备，经紫外吸收图谱和核磁共振氢谱和碳谱分析，最终将转化产物鉴定为O-Dma。经手征性分析发现，菌株AUH-JLC108转化底物黄豆苷原生成的产物O-Dma的对映体过量率为88.3％。
由于分离得到的菌株AUH-JLC108为专性厌氧菌，因此该菌株的接种、培养和转化等均必须在严格厌氧环境下进行。为提高专性厌氧菌AUH-JLC108的耐氧能力，实现在有氧条件下合成产物O-Dma的目的，本研究对该专性厌氧菌AUH-JLC108进行了耐氧驯化，最终获得菌株AUH-JLC108的耐氧突变株，并将其命名为Aeroto-AUH-JLC108。与未驯化的专性厌氧菌株AUH-JLC108相比，耐氧突变株AUH-JLC108在菌体形态、生理生化特性和16S rDNA等方面均发生明显改变。特别值得一提的是，经长期驯化得到的耐氧突变株Aeroto-AUH-JLC108在有氧条件下对底物黄豆苷原的转化能力(2.0mmol1-1)是原出发菌株AUH-JLC108在厌氧条件下的（0.6mmol l-1）的3倍。通过向培养基中添加还原剂可进一步提高耐氧突变株在有氧环境中对底物黄豆苷原的转化能力。当向培养基中添加0.1％的L-半胱氨酸时，耐氧突变株Aeroto-AUH-JLC108能高效转化底物黄豆苷原的浓度可升至2.4mmol l-1，平均转化率为54.1％，产出率为89.5％。
与专性厌氧菌AUH-JLC108相比，本研究在耐氧突变株Aeroto-AUH-JLC108的培养液中发现一未知次生代谢产物。经紫外吸收图谱、质谱分析，将该次生代谢产物鉴定为吲哚。吲哚产生动态研究结果表明，接种后12h时，耐氧突变株Aeroto-AUH-JLC108产吲哚的量为0.63mmol l-1，接种后18h降至0.55mmol l-1，接种后24h升至0.59mmol l-1。自由基清除试验表明，浓度为0.6mmol l-1的吲哚对二苯代苦味酰基自由基(DPPH)和超氧阴离子自由基具有明显的清除作用。此外，本研究发现，添加吲哚可有效减缓新鲜BHI液体培养基氧化-还原电位(ORF)的上升，当吲哚添加浓度为0.6mmol l-1时，BHI液体培养基的ORF上升速度显著低于不添加吲哚的对照（P＜0.01），本研究从微生物代谢产物角度为耐氧突变株Aeroto-AUH-JLC108的耐氧机制提供了新依据。
由于耐氧突变株Aeroto-AUH-JLC108产吲哚的量呈现出“上升”、“下降”、“上升”的变化趋势，推测导致吲哚量下降的原因很可能是吲哚在产生过程中又被消耗利用。由于吲哚具有一定的抗氧化活性，故推测耐氧突变株Aeroto-AUH-JLC108产生的吲哚可能部分被液体培养基中的溶氧氧化为吲哚的氧化物，而生成的吲哚氧化物在吲哚的高效液相检测条件下不易被检出。为此，本研究改变了高效液相检测条件，并在耐氧突变株Aeroto-AUH-JLC108的培养液中发现了另外一种不同于吲哚的新未知物质。经质谱以及核磁共振氢谱和碳谱分析，将该未知物鉴定为氧化吲哚。耐氧突变株Aeroto-AUH-JLC108消耗培养基中的溶氧将吲哚转化为氧化吲哚，可为耐氧突变株提供适宜的低氧微环境。
为进一步研究耐氧突变株Aeroto-AUH-JLC108的耐氧机制，本研究以该耐氧突变株的基因组DNA为模板，对可能的氧化吲哚合成酶基因进行克隆，由于基因序列中存在大肠杆菌稀有密码子，不利于基因在大肠杆菌中的表达，故对基因进行密码子优化。密码子优化后的基因可在大肠杆菌(E.coli)BL21中成功表达，但该基因的表达产物在体外反应体系中未能将底物吲哚氧化为氧化吲哚，具体原因有待进一步研究。此外，本试验还测定了耐氧突变株Aeroto-AUH-JLC108是否产生抗氧化相关的一些酶(如NADH氧化酶、硫氧还蛋白还原酶、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)和超氧化物歧化酶(SOD))。