全 文 ：第 32卷 第 5期 生 态 科 学 32(5): 576-581
2013年 9月 Ecological Science Sept. 2013
收稿日期：2013-07-12收稿，2013-09-07接受
基金项目：国家自然科学基金资助项目（21207020）；广东省海洋渔业局重点课题（A2010001-015(a), A201008E03, A201208E01）；广东省科技厅课题能
（2009B020309002, 2011B020307011）；广东省科技计划项目（2012B020415006）；长江大学科研发展基金。
作者简介：贺美（1984—），女，讲师，从事水文与水环境研究，Email: hemei-521@163.com
*通讯作者：邱德全，男，副教授，Email: qmsld@163.com

贺美，柏仕杰，邱德全. 黄芩素对副溶血弧菌噬菌体裂解宿主的影响研究[J]. 生态科学, 2013, 32(5): 576-581.
HE Mei, Bai Shi-jie, QIU De-quan. Study on the lysis effects on Vibrio parahaemolyticus phage and its host by Baicalein[J]. Ecological
Science, 2013, 32(5): 576-581.

黄芩素对副溶血弧菌噬菌体裂解宿主的影响研究
贺美
1,2
，柏仕杰
2,3
，邱德全
2*

1.长江大学地球环境与水资源学院，武汉 430100
2.广东海洋大学水产学院，湛江 524025
3.中国科学院水生生物研究所，武汉 430072
【摘要】 论文以副溶血弧菌噬菌体为研究对象，通过研究黄芩素对副溶血弧菌噬菌体裂解宿主的影响来反映黄芩素的抗病毒
效果，同时还研究了将黄芩素制备成环糊精包合物后对副溶血弧菌噬菌体裂解其宿主作用的影响。结果表明，黄芩素及其环糊
精包合物均抑制了副溶血弧菌噬菌体对其宿主的裂解，且抑制作用均与它们的浓度与作用时间（一定时间范围内）成正相关；
将黄芩素制备成环糊精包合物后有利于黄芩素对副溶血弧菌噬菌体裂解抑制作用的增强，在相同浓度下，黄芩素环糊精包合物
对副溶血弧菌噬菌体作用 60 min就能完全抑制了副溶血弧菌噬菌体对其宿主的裂解作用，而黄芩素则需要 120 min。可见，利
用副溶血弧菌噬菌体对其宿主的裂解作用来研究一些药效成分的抗病毒作用是一种简单、方便、成本较低的有效方法。
关键词：副溶血弧菌；副溶血弧菌噬菌体；黄芩素；抗病毒作用；环糊精
doi:10.3969/j.issn. 1008-8873.2013.05.009 中图分类号：Q93-3 文献标识码：A 文章编号 1008-8873(2013)05-576-06
Study on the lysis effects on Vibrio parahaemolyticus phage and its host by baicalein
HE Mei1,2, Bai Shi-jie2,3, QIU De-quan2*
1.Fisheries College, Guangdong Ocean University, Zhanjiang 524025, China
2.College of Geochemistry and Water Resources, Yangtze University, WuHan 430100, China
3. Institute of Hydrobiology, Chinese Academy of Sciences, WuHan 430072, China

Abstract: Vibrio parahaemolyticus phage (a representative and simple virus) was used to study the antiviral effects of baicalein by
investigating the impact on the lysis effects of V. parahaemolyticus phage and its host. Then the influence of baicalein with Hydroxypropyl-β-
Cyclodextrin on the lysis effects of V. parahaemolyticus phage and its host was also studied because of the low solubility and the instability of
baicalein. The results showed that both baicalein and its cyclodextrin complexes inhibited the lysis of V.parahaemolyticus phage on it host and
both the inhibition effects were positively correlated with their concentrations and effect time. It was beneficial for Baicalein to play its
inhibition effects on the lysis of V. parahaemolyticus phage and its host after Baicalein was prepared as its cyclodextrin complexes. The lysis
of V. parahaemolyticus phage to its hosts was totally inhibited after cyclodextrin complexes of Baicalein was added for 60 minutes, however
that of baicalein was for 120 min. Thus it can be seen that it is a simple, convenient, low-cost and effective method to use the lysis effects of
the V. parahaemolyticus phage on its host to study the antiviral effect of some active ingredients.
Keywords：Vibrio parahaemolyticus; Vibrio parahaemolyticus phage; Baicalein; antiviral effect; Cyclodextrin
5期 贺美，等. 黄芩素对副溶血弧菌噬菌体裂解宿主的影响研究 577
1 引言（Introduction）

噬菌体是一种微生物病毒，它具备一般病毒的
生物学特性，并且具有特异性好、分离方便，培育
和生长时间短、检验方法简便等优点[1,2]。噬菌体常
常用于细菌的鉴定与分析，也用于控制细菌性感染
与疾病，裂解相应的细菌，可克服细菌对抗生素产
生的抗药性[3-5]；另一方面噬菌体也是分子生物学研
究中的重要实验工具，常常用作外源基因的载体
[6-7]。噬菌体在水产养殖、环境污染控制等领域也得
到了一定的应用。噬菌体疗法是一种防治水产动物
细菌性疾病的有效方法，作为一种抗生素替代品在
水产养殖行业中具有广阔的应用前景[4,5]。副溶血弧
菌噬菌体是水产养殖行业中常见的一种噬菌体，主
要用于防治频频发作的水产动物副溶血弧菌感染，
同时它也是一种指示微生物 [8]。
现代药理学研究表明，黄芩苷的生物转化产物
黄芩素具有抑菌、消炎、抗病毒、清除自由基、抑
制癌细胞增殖等多种药理活性[9-12]。目前已见采用
噬菌体-宿主模型对药物的抗病毒作用进行研究，如
王海俊等[13]利用枯草杆菌噬菌体—枯草杆菌模型
和大肠杆菌噬菌体-大肠杆菌模型对三氮唑核苷和
氟脲嘧啶进行抗病毒阳性对照物筛选，结果表明，
噬菌体-指示菌系统作为一种全新的筛选体系，具有
良好的应用前景。虽然副溶血弧菌噬菌体在水产养
殖领域获得了较多的应用，但是尚未见副溶血弧菌
噬菌体用于药性成分的抗病毒作用的相关研究。本
文采用米曲霉对黄芩苷进行生物转化，对转化产物
黄芩素进行提取与纯化后，利用副溶血弧菌噬菌体
对其宿主副溶血弧菌的裂解作用，通过观察感染裂
解过程中噬菌斑的大小及数量变化等来反映黄芩素
的抗病毒效果，比较研究了黄芩素及其环糊精包合
物的副溶血弧菌噬菌体裂解抑制作用及其分别与黄
芩素的浓度与作用时间的关系，以期将副溶血弧菌
噬菌体-副溶血弧菌裂解作用研究应用于黄芩素等
药效成分的抗病毒作用研究中。

2 材料与方法（Materials and methods）

2.1 菌种
米曲霉（Aspergillus oryzae），广东海洋大学水
产经济动物病害控制实验室保存与鉴定；副溶血弧
菌，副溶血弧菌噬菌体，均为该实验室分离、保存
与鉴定。

2.2 黄芩素悬浊液及其环糊精包合物的制备
采用米曲霉两步活化法制备黄芩素[14-15]，再将
其溶解于无菌水以获得黄芩素悬浊液。先制备成
100 µg/mL，充分混匀后再分别稀释至 50 µg/mL、
10 µg/mL、1 µg/mL。将适量的黄芩素固体于 60 ℃
边搅拌边加入至无菌水制备 50%的羟丙基 β-环糊精
溶液中，至完全溶解后于暗光条件下降温，室温下
静置 12 h后 0.45 μm滤膜过滤即得黄芩素环糊精包
合物，使黄芩素终浓度分别为 100 µg/mL、50
µg/mL、10 µg/mL、1 µg/mL[13, 16-17]。

2.3 黄芩素及其环糊精包合物对副溶血弧菌噬菌体
的裂解抑制作用与其浓度的关系
实验分别测试并比较了 100 µg/mL、50 µg/mL、
10 µg/mL、1 µg/mL四个浓度的黄芩素悬浊液及其
环糊精包合物对副溶血弧菌噬菌体裂解效果的抑制
作用。具体实验过程以 100 µg/mL的黄芩素悬浊液
为例，首先将副溶血弧菌噬菌体用无菌水稀释至效
价为 10-4、10-5、10-6、10-7，其中效价为 10-4、10-5、
10-6的副溶血弧菌噬菌体再用 100 µg/mL黄芩素悬
浊液分别稀释至效价为 10-5、10-6、10-7，让黄芩素
与副溶血弧菌噬菌体充分作用 90 min 后，分别与
2.0×109 cfu/mL 的副溶血弧菌混合，以用无菌水稀
释的效价为 10-5、10-6、10-7的副溶血弧菌噬菌体作
为对照，用双平板法测定并比较实验组与对照组中
副溶血弧菌噬菌体裂解副溶血弧菌的噬菌斑数量及
大小，每组测定重复三次。

2.4 黄芩素及其环糊精包合物对副溶血弧菌噬菌体
的裂解抑制作用与其作用时间的关系
实验分别测试了黄芩素悬浊液及其环糊精包合
物与副溶血弧菌噬菌体作用 5、30、60、120、180 min
时对副溶血弧菌噬菌体裂解其宿主副溶血弧菌的影
响。取副溶血弧菌噬菌体加入至 100 µg/mL的黄芩
素悬浊液使副溶血弧菌噬菌体稀释度为 10-1，漩涡
振荡器充分混匀后分别于加入的 5、30、60、120、
180 min 取该副溶血弧菌噬菌体，继续用无菌水稀
释至 10-7，以未与黄芩素作用的完全用无菌水稀释
的相同稀释度的副溶血弧菌噬菌体为对照，分别用
双平板法测定比较实验组与对照组的副溶血弧菌噬
菌体与 2.0×109 cfu/mL的副溶血弧菌混合后（即副
生 态 科 学 Ecological Science 32卷 578
溶血弧菌与副溶血弧菌噬菌体的感染复数为 2：1）
的噬菌斑数量及大小，每组测定重复三次。

3 结果（Results）

3.1 黄芩素对副溶血弧菌噬菌体裂解宿主的抑制作
用
3.1.1 黄芩素的抑制副溶血弧菌噬菌体裂解作用及
其与其浓度的关系
黄芩素悬浊液表现出较强的抑制副溶血弧菌噬
菌体作用，影响了副溶血弧菌噬菌体对其宿主的裂
解作用，主要表现在裂解作用后产生的噬菌斑的数
量及大小上（表 1）。对照组的副溶血弧菌噬菌体由
于没有黄芩素作用，稀释度 10-5 、10-6、10-7的出斑
量分别为 1302、179、18，由此可以算出对照组的
副溶血弧菌噬菌体的效价为 1.8×109 pfu/mL。而实
验各组中，100 µg/mL、50 µg/mL、10 µg/mL、1 µg/mL
的黄芩素悬浊液对副溶血弧菌噬菌体都有较强的抑
制作用；且随着黄芩素浓度的降低，抑制效果逐渐
减弱，100 µg/mL、50 µg/mL及 10 µg/mL的黄芩素
悬浊液使副溶血弧菌噬菌体在裂解其宿主副溶血弧
菌时完全不出斑，而 1 µg/mL黄芩素悬浊液对副溶
血弧菌噬菌体的抑制作用稍弱，稀释度 10-6、10-7
时不出斑，稀释度 10-5的副溶血弧菌噬菌体的出斑
量为 31，与对照组（出斑量为 1302）相比减少了至
少 2个数量级。另外，图 1为对照组与 1 µg/mL黄
芩素悬浊液作用过的副溶血弧菌噬菌体稀释度为
10-5 时裂解其宿主副溶血弧菌的噬菌斑图，同样可
见黄芩素作用过的副溶血弧菌噬菌体裂解宿主时的

表 1 不同浓度的黄芩素对副溶血弧菌噬菌体的抑制作用
Table.1 Antiviral effects of different concentrations of
Baicalein on V. parahaemolyticus phage
副溶血噬菌体的稀释度
Dilution concentration of V.
parahaemolyticus phage 组别 Group
10-5 10-6 10-7
对照组 1302 179 18
100 µg/mL 0 0 0
50 µg/mL 0 0 0
10 µg/mL 0 0 0
1 µg/mL 31 0 0

图 1 对照组(A)及 1 µg/mL 的黄芩素作用过(B)的副溶血弧
菌噬菌体的噬菌斑
Fig.1 Phage-spot chromatogram of V parahaemolyticus
phage not affected (A) and affected (B) by 1 µg/mL
baicalein
噬菌体斑数量明显少于对照组，说明黄芩素明显抑
制了副溶血弧菌噬菌体对其宿主的裂解作用。
图 2为 40倍显微镜下观察的对照组与黄芩素悬
浊液作用过的副溶血弧菌噬菌体裂解宿主副溶血弧
菌的噬菌斑图，由图可见，同等放大倍数下显微镜
观察，黄芩素悬浊液作用过的副溶血弧菌噬菌体裂
解副溶血弧菌产生的噬菌斑要比对照组明显小很
多。


图 2 显微镜（4×10）下无黄芩素作用的对照组(A)及黄芩
素作用过(B)的副溶血弧菌噬菌体的噬菌斑
Fig.2 Phage-spot chromatogram of V. parahaemolyticus
phage not affected (A, B) and affected (C) by baicalein in
microscope(4×10)

3.1.2 黄芩素的抑制副溶血弧菌噬菌体裂解作用与
作用时间的关系
黄芩素与副溶血弧菌噬菌体作用 5~180 min
内，随着作用时间的延长，副溶血弧菌噬菌体裂解
其宿主产生的噬菌斑数量递减，从而副溶血弧菌噬
菌体的效价降低（表 2）。当黄芩素作用时间超过 120
min，噬菌斑数量及副溶血弧菌噬菌体效价均为 0。
总而言之，5~60 min内随着黄芩素悬浊液对副溶血
弧菌噬菌体作用时间的增长，黄芩素抑制副溶血弧
菌噬菌体对其宿主的裂解作用也逐渐增强，当作用
A B
A B
5期 贺美，等. 黄芩素对副溶血弧菌噬菌体裂解宿主的影响研究 579
时间超过 120 min后，副溶血弧菌噬菌体裂解性几
乎全部被抑制。

表 2 黄芩素的作用时间对副溶血弧菌噬菌体的影响
Table 2 Influence of effect time of baicalein on anti-V.
parahaemolyticus phage
作用时间(min)
Time
副溶血弧菌噬菌体的效价(pfu/mL)
Concentration of V. parahaemolyticus
phage
5 3.0×1010
30 1.2×1010
0 4.5×108
120 0
180 0
对照 5.2×1010
3.2 黄芩素环糊精包合物对副溶血弧菌噬菌体裂解
宿主的抑制作用
3.2.1 黄芩素环糊精包合物的抑制副溶血弧菌噬菌
体裂解作用及与其浓度的关系
如表 3所示，对照组的副溶血弧菌噬菌体由于
没有黄芩素环糊精包合物作用，其稀释度为 10-5 、
10-6、10-7的噬菌斑数量分别为 1693、157、16，由
此可以算出该实验中副溶血弧菌噬菌体的效价为
1.6×109 pfu/mL。而实验各组中，黄芩素环糊精包合
物对副溶血弧菌噬菌体也有较强的抑制作用，100
µg/mL、50 µg/mL、10 µg/mL的黄芩素环糊精包合
物抑制副溶血弧菌噬菌体的裂解作用使其完全没有
噬菌斑，低浓度的黄芩素（1 µg/mL）对副溶血弧菌
噬菌体的抑制作用稍弱，副溶血弧菌噬菌体稀释度
为 10-6、10-7几乎没有噬菌斑，稀释度为 10-5时噬菌
斑量比对照组减少了至少 2个数量级。
另外，从图 3可以看出，黄芩素环糊精包合物
作用过的副溶血弧菌噬菌体裂解宿主时的噬菌体斑
数量明显少于对照组。从副溶血弧菌噬菌体稀释度
10-5的噬菌斑数量上看，1 µg/mL黄芩素悬浊液作用
后的噬菌斑数量为 31（见表 1），而同浓度的黄芩素
环糊精包合物作用后的噬菌斑数量为 20（见表 3）。
黄芩素环糊精包合物作用过的副溶血弧菌噬菌
体在裂解副溶血弧菌后的噬菌斑明显比对照组的小
（图 4）。另外，通过比较图 4(A)与图 2(C)，黄芩素
环糊精包合物作用过后的副溶血弧菌噬菌体在裂解
其宿主时产生的噬菌斑比黄芩素悬浊液作用过后产
生的噬菌斑也明显要小。

表 3 不同浓度的黄芩素环糊精包合物对副溶血弧菌噬菌体
的抑制作用
Table 3 Antiviral effects of different concentrations of
complexation of baicalein with Hydroxypropyl-β-
Cyclodextrin on V. parahaemolyticus phage
副溶血噬菌体的稀释度
Dilution concentration of V.
parahaemolyticus phage
组别 Group
10-5 10-6 10-7
对照组 1693 157 16
100 µg/mL 0 0 0
50 µg/mL 0 0 0
10 µg/mL 0 0 0
1 µg/mL 20 0 0


图 3 黄芩素环糊精包合物对照组(A)及 1 µg/mL的黄芩素环
糊精包合物作用过(B)的副溶血弧菌噬菌体的噬菌斑
Fig. 3 Phage-spot chromatogram of V. parahaemolyticus
phage not affected (A) and affected (B) by Complexation of
Baicalein with Hydroxypropyl-β- Cyclodextrin of 1 µg/mL


图 4 显微镜（4×10）下黄芩素环糊精包合物作用过(A)及
其对照组(B)的副溶血弧菌噬菌体的噬菌斑
Fig. 4 Phage-spot chromatogram of V. parahaemolyticus
phage affected (A) and not affected (B) by complexation of
baicalein with hydroxypropyl-β-Cyclodextrin in microscope
(4×10)
A B
生 态 科 学 Ecological Science 32卷 580
3.2.2 黄芩素环糊精包合物的抑制副溶血弧菌噬菌
体裂解作用与作用时间的关系
如表 4所示，在黄芩素环糊精包合物与副溶血
弧菌噬菌体作用时间为 5-180 min 内，随着作用时
间的递增，副溶血弧菌噬菌体裂解其宿主产生的噬
菌斑数量逐渐减少，副溶血弧菌噬菌体的效价逐渐
降低。黄芩素环糊精包合物分别与副溶血弧菌噬菌
体作用 5 min、30 min后，副溶血弧菌噬菌体的效
价由 5.2×1010分别降低为 1.0×1010、9.5×108。而当
作用时间超过 60 min后，噬菌体斑数量及其副溶血
弧菌噬菌体效价变为 0，这说明 5-30 min内随着黄
芩素环糊精包合物对副溶血弧菌噬菌体作用时间的
增长，黄芩素环糊精包合物抑制副溶血弧菌噬菌体
对其宿主的裂解作用也逐渐增强，当作用时间超过
60 min后，副溶血弧菌噬菌体的裂解性几乎全部被
抑制。另外，与黄芩素悬浊液相比，黄芩素悬浊液
在与副溶血弧菌噬菌体作用 120 min后副溶血弧菌
噬菌体的裂解性才几乎全部被抑制。

表 4 黄芩素环糊精包合物的作用时间对副溶血弧菌噬菌体
的影响
Table 4 Influence of effect time of Complexation of
Baicalein with Hydroxypropyl-β-Cyclodextrin on Anti-V.
parahaemolyticus phage
作用时间(min)
Time
副溶血弧菌噬菌体的效价(pfu/mL)
Concentration of V. parahaemolyticus
phage
5 1.0×1010
30 9.5×108
60 0
120 0
180 0
对照 5.2×1010

4 讨论（Discussion）

4.1 黄芩素对副溶血弧菌噬菌体裂解宿主的抑制作
用
本文采用副溶血弧菌噬菌体裂解模型研究了黄
芩素的抗病毒作用，通过研究黄芩素对副溶血弧菌
噬菌体在裂解宿主过程中产生的抑制作用来反映它
的抗病毒作用。结果表明黄芩素不论在悬浊液中还
是环糊精包合物中浓度为 1 µg/mL时已经较好的抑
制了副溶血弧菌噬菌体对其宿主的裂解作用，不仅
表现在噬菌斑数量上同时也表现在噬菌斑大小上；
当浓度大于等于 10 µg/mL 时黄芩素就完全抑制了
副溶血弧菌噬菌体对其宿主的裂解作用。此外，结
果还表明，在作用时间 5-180 min 内，不论是黄芩
素悬浊液还是其环糊精包合物，黄芩素对副溶血弧
菌噬菌体的裂解抑制作用都随着作用时间的延长而
增强。
4.2 环糊精对黄芩素抑制副溶血弧菌噬菌体裂解作
用的影响
文献[16,18-19]中提到，黄芩素难溶于水和稀酸溶
液，从而影响它的药效及吸收性能，而且由于黄芩
素具有多酚羟基结构，因此易氧化变质。本文将黄
芩素包合于羟丙基 β-环糊精中，羟丙基 β-环糊精是
由 7个 D-葡萄糖单元以 α-1,4-糖苷键结合而成，具
有特殊的、强烈的疏水性空腔结构，可将药物分子
依靠范德华力、疏水作用力等包合到其分子内部而
改变性质[16,20]，不仅能增加药物分子的溶解度，还
能提高稳定性和生物利用度。本文比较了黄芩素悬
浊液与其环糊精包合物对副溶血弧菌噬菌体裂解宿
主的抑制作用，结果表明黄芩素悬浊液比其环糊精
包合物的抑制作用稍弱，黄芩素悬浊液作用于副溶
血弧菌噬菌体 120 min后就完全抑制了副溶血弧菌
噬菌体对其宿主的裂解作用，而黄芩素环糊精包合
物作用 60 min就达到了相同的抑制效果，且黄芩素
环糊精包合物作用过后的副溶血弧菌噬菌体在裂解
其宿主时产生的噬菌斑比黄芩素悬浊液作用过后产
生的噬菌斑也明显要小，可见，将黄芩素包合于环
糊精后提高了黄芩素抗病毒的敏感度，增强了黄芩
素的抗病毒效果。
本文采用的羟丙基 β-环糊精既能增加黄芩素的
溶解性，又对副溶血弧菌噬菌体几乎无影响，不至
于让副溶血弧菌噬菌体失活，非常有助于提高黄芩
素的抗病毒作用。另一方面可能是羟丙基 β-环糊精
将黄芩素制备成环糊精包合物后提高了黄芩素本身
的稳定性，黄芩素的多酚羟基结构易氧化变质，性
质不稳定，对光和 pH 稳定性差[18,19]，环糊精特殊
的、强烈的疏水性空腔结构有利于保护黄芩素的多
酚羟基结构不易被氧化。本文在应用黄芩素研究其
对副溶血弧菌噬菌体的抗病毒作用时，曾利用 10-5
5期 贺美，等. 黄芩素对副溶血弧菌噬菌体裂解宿主的影响研究 581
mol/L 的抗坏血酸来防止黄芩素被氧化，将抗坏血
酸与黄芩素共同作用于副溶血弧菌噬菌体，但由于
10-5mol/L 的抗坏血酸对副溶血弧菌噬菌体的抑制作
用太强，抗坏血酸作用过的副溶血弧菌噬菌体在裂解
副溶血弧菌时几乎不出噬菌斑，因而不适于用来辅助
研究黄芩素对副溶血弧菌噬菌体的抗病毒作用。

4.3 副溶血弧菌噬菌体裂解模型在药效成分抗病毒
作用研究中的应用
本文结果表明，副溶血弧菌噬菌体裂解模型中
的噬菌体斑的数量及大小、副溶血弧菌噬菌体的效
价都与黄芩素的浓度及作用时间都呈一定的相关
性，且均能反映不同浓度的黄芩素的抗病毒效果，
也能反映黄芩素作用不同时间的抗病毒效果。可见，
将副溶血弧菌噬菌体裂解模型应用于药效成分的抗
病毒作用是可行的，该模型具有成本低、操作简便
快速等优点，但尚需要开展大量实验来完善这方面
的研究。副溶血弧菌噬菌体裂解模型作为一种抗病
毒作用研究模型具有良好的应用前景，有待于进一
步的深入研究和开发应用。

5结论（Conclusions）

黄芩素悬浊液及其环糊精包合物均明显抑制了
副溶血弧菌噬菌体对其宿主的裂解作用，且抑制作
用均与它们的浓度（1-100 µg/mL）与作用时间
（5-180 min）成正相关。将黄芩素制备成环糊精包
合物后增强了黄芩素对副溶血弧菌噬菌体裂解作用
的抑制效果，环糊精有利于增强黄芩素的抗病毒作
用。利用副溶血弧菌噬菌体对其宿主的裂解作用可
用于研究药效成分的抗病毒作用，副溶血弧菌噬菌
体裂解模型作为一种抗病毒作用研究模型具有良好
的应用前景。

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