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研究表明鼠李糖乳杆菌胞外多糖具有抗氧化、降低血清胆固醇、降血脂、改善肠道微生态平衡、增强免疫力等多种生物活性。本文筛选到了一株产胞外多糖的鼠李糖乳杆菌ZFM231(Lactobacillus rhamnosus ZFM231),优化了鼠李糖乳杆菌产多糖的发酵条件,以水提醇沉法提取胞外多糖,并对胞外多糖进行分离纯化。对各纯化组分进行化学成分分析和结构表征;并对纯化多糖的降血脂活性和肠道菌群调节活性等进行研究,为鼠李糖乳杆菌相关食品的研发提供理论依据。主要研究结果如下1.Lactobacillus rhamnosus ZFM231产多糖的发酵条件的优化结果表明:最佳培养时间为24 h,最适碳源为葡萄糖。在此条件下,胞外多糖(EPS)的产量为220±0.4 mg/L发酵液。2.对EPS的化学成分分析表明:EPS的总糖、蛋白质、硫酸基和糖醛酸含量分别为61.65%、1.34%、16.81%、10.53%。紫外图谱显示粗多糖含少量蛋白质,不含核酸及色素。高效凝胶渗透色谱法(HPGPC)测得EPS的分子量为2.76×104 Da。红外光谱显示EPS在3400 cm-1、2930 cm-1、1650 cm-1、815 cm-1、590 cm-1处有多糖的特征吸收峰。3.EPS经DEAE-52层析柱分离得4个组分为:EPS-0、EPS-0.1、EPS-0.3和EPS-0.5,得率为21.25%、25%、18.75%和20%。经Sephadex G-100进一步纯化,各纯化组分分别标记为EPS-0M、EPS-0.1M、EPS-0.3M和EPS-0.5M,回收率为88%、90%、89%和88%。EPS-0M、EPS-0.1M、EPS-0.3M和EPS-0.5M的分子量分别为1.40×104、1.01×104、1.42×104、2.47×104 Da;总糖含量分别为70.28%、73.83%、61.71%、53.96%;硫酸基含量分别为5.73%、8.75%、15.81%、18.84%;糖醛酸含量分别为9.81%、8.38%、10.24%、21.22%。EPS及各纯化组分主要由甘露糖、葡萄糖、半乳糖和少量鼠李糖、木糖、岩藻糖和阿拉伯糖组成。紫外图谱显示除EPS-0.3M含有少量难以去除的蛋白外,其余多糖基本不含核酸、蛋白质和色素,纯化效果较好。各纯化多糖组分用红外光谱、核磁共振氢谱和碳谱进行了表征。4.测定了EPS及各纯化组分的体外抗氧化能力,结果表明:纯化组分的还原力、自由基(DPPH、羟基自由基、超氧阴离子自由基)清除能力以及铁离子螯合能力基本均优于粗多糖。通过Hep G2高胆固醇、高甘油三酯模型,评价了各纯化组分的降胆固醇及甘油三酯的活性,发现EPS-0.5M的活性最好。胞外多糖对脂肪酶有较强的抑制活性,表明通过对脂肪酶的抑制可能是EPS降血脂的其中一种途径。5.通过构建肠道微生物体外发酵模型研究了EPS纯化多糖组分对健康人体肠道微生物菌群的影响。薄层层析(TLC)测定结果表明,发酵24 h后,多糖在肠道微生物中的降解率最高达到84.33%。发酵24 h后,EPS被肠道菌群分解利用产生乙酸、丙酸、丁酸等短链脂肪酸。其中EPS-0.5M组的乙酸浓度最高;各纯化EPS组丙酸浓度几乎都高于Glc组;EPS-0.1M组和EPS-0.5M组的丁酸浓度远高于EPS-0M组、EPS-0.3M组和Glc组。6.通过16S rDNA高通量测序探究EPS对肠道微生物多样性和菌群结构的影响,结果表明EPS-0.5M组和EPS-0M组各样本的物种多样性较丰富。PCo A分析结果显示Glc组和EPS组菌群组成差异的因素是碳源。通过环境因子关联分析评估菌种在属分类水平与SCFAs之间的相关性,结果表明乙酸、丙酸、丁酸、戊酸与物种组成的相关性系数较大,影响产SCFAs的主要菌种有Phascolarctobacterium、Eggerthella、副杆菌属(Parabacteroides)、拟杆菌属(Bacteroides)、Faecalibacterium、Alistipes、柯林斯属(Collinsella)等;异丁酸、异戊酸与物种组成的相关性系数较小,且几乎不存在显著性差异。