便便为何那么臭？新发现或对人类健康和畜牧业有影响

近日，一个中美合作团队感受到了成功带来的甜蜜气息：他们找到一种标志性的酶，可用于鉴定细菌产生的恶臭分子3-甲基吲哚——粪臭素。研究结果或有助于研发抑制这种恶臭分子活性的方法。

“简单地说，我们的发现解释了动物粪便为什么会发出臭味的问题。”研究共同通讯作者、天津大学生物化学家张雁在接受《中国科学报》采访时说。尽管人们一直以来知道粪臭素是由细菌色氨酸发酵而来，但在此之前，对催化其形成的酶却并不了解。

研究人员利用比较基因组学的方法，发现吲哚乙酸脱羧酶或可作为一种遗传标记，用于鉴定产生粪臭素的环境细菌以及与人相关联的细菌。该成果增加了甘氨酰基自由基酶超级家族不断增长的化学库，将进一步对人类健康和畜牧业产生影响。

厌氧催化

“粪臭素是一种恶臭化合物，是人或动物粪便特有气味的来源。”张雁说，“当空气中的粪臭素达到0.00056ppm（百万分之一）或0.0030mg/m3时，人的鼻子就能辨别出粪臭素独特的气味。”

粪臭素起源于细菌代谢，其产生的生化途径对了解人类健康及相关农业生产具有重要意义。厌氧细菌会将芳香氨基酸发酵成多种化合物，使其保持稳定的芳香环。当生活在厌氧环境（人/动物肠道）中的细菌产生这些化合物时，它们会在宿主体内累积，浓度达到亚毫摩尔，产生生理或病理效应。

粪臭素还能让一些猪肉制品散发出怪味（公猪膻味），导致猪肉或猪油质量差。同时，它还是一种潜在的肺毒素，可能导致肺癌以及牛呼吸道疾病。此外，粪臭素作为诱导蚊子产卵的化合物，对丝虫病、日本脑炎和西尼罗河病毒等虫媒人感染病的发生和发展起着促进作用。