基于“微生物-肠-脑”轴的肠道菌群参与抑郁症相关研究进展

抑郁症是现代社会较为普遍的精神障碍类疾病之一。抑郁症不仅严重危害人们的生活质量,还因为其高自杀率及致残率给家庭和社会带来巨大负担。近年来国内外的研究表明,肠道菌群在抑郁症的发生和发展中扮演着重要角色,肠-脑通信功能紊乱可能是抑郁症的重要病理机制,“微生物-肠-脑”轴是肠道菌群参与的肠道和大脑双向信息交流的通道。目前相关研究主要集中在抑郁症个体菌群特征和肠道菌群与抑郁症发病关系的探索方面,提示维护健康的肠道菌群可能是抑郁症预防和治疗的新思路。本文对相关方面的研究进展进行总结,以期从“微生物-肠-脑”轴角度为抗抑郁活性物质作用机理研究提供深入解释,也为益生菌在新的抑郁症治疗手段方面的应用提供参考与借鉴。

全果发酵与果渣发酵对欧李果酒香气特征的影响

分别以欧李全果及欧李果渣为原料发酵生产欧李果酒,采用顶空固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术检测2种果酒中芳香成分,并结合不同香气成分的阈值与相对香气活度值,分析2种欧李果酒香气特征。结果表明:全果发酵欧李果酒检出香气成分50种,欧李果渣发酵果酒检出香气成分49种,2种酒皆含有的香气成分33种。全果发酵果酒独有香气成分17种,果渣发酵果酒独有香气成分16种。2种欧李果发酵酒的主要香气成分都为辛酸乙酯。在2种果酒中相对香气活度较大并有突出香气的化合物为辛酸乙酯、β-大马酮、3-甲基丁醛、里哪醇、己酸乙酯、乙酸苯乙酯以及苯乙醇。全果发酵酒具有类似杏仁香气,兼具脂香及果香。果渣发酵果酒具有明显果香,兼具花香、甜香,香气持久稳定。欧李全果发酵与果渣发酵果酒香气成分相对含量及相对香气活度值无显著性差异(P>0.05)。欧李果渣发酵酒具有典型果酒香型特点,风格明显,同时充分利用欧李果汁生产副产物果渣,更具经济及社会效益。

陈酿时间对发酵型香菇酒香气成分及酒体风味的影响

采用顶空固相微萃取与气相色谱-质谱联用技术对发酵型香菇酒陈酿早期香气成分变化进行动态检测,通过峰面积归一法计算各香气成分相对含量,并结合相对香气活度值(relative odor activity value,ROAV)进行分析。结果表明:发酵型香菇酒在陈酿早期形成大量香气成分,检出54种,其中1-辛烯-3-醇、异戊醇、癸酸乙酯等8种挥发性香气化合物是发酵型香菇酒具有独特风味的主要原因。陈酿早期香菇酒香气成分变化较大,醇类与酸类香气物质的相对含量总体下降,酯类香气物质相对含量明显上升,其他类香气物质变化不大。陈酿60 d及陈酿180 d的成品香菇酒的香气成分相对含量及ROAV,差异不显著(P>0.05)。证明在陈酿早期即形成了发酵型香菇酒的主体香,提示生产中可适当缩短发酵型香菇酒的陈酿时间,缩短生产周期,提高生产效率。

响应面法优化糯米糊化工艺

利用单螺杆挤出机对糯米进行糊化处理,以糊化度为考察指标,采用响应面法,在单因素试验基础上研究物料含水量、挤出温度及物料粒度对糯米糊化度的影响。结果表明:物料粒度100目(0.147 mm)、挤出温度155℃、物料含水量31%时,糊化效果达到最佳,糊化度为95.15%。通过高效液相色谱分析,挤出糊化糯米含木糖17.21 mg/g、葡萄糖99.99 mg/g、蔗糖48.64 mg/g、麦芽糖42.35 mg/g、麦芽三糖18.96 mg/g。研究表明:单螺杆挤出法可有效代替传统蒸煮法进行糯米糊化处理。

基于高通量测序技术分析东北豆酱的微生物多样性

为了解东北市售豆酱中的微生物多样性及其结构组成,本研究采用Illumina MiSeq高通量测序技术,对东北市售5种常见豆酱进行细菌16S rDNA V4区及真菌ITS1~2区基因序列分析,探究其微生物的群落结构组成及其多样性。结果表明,5种豆酱中细菌有效序列共131462条,1732个OUT,真菌有效序列120336条,1040个OUT。样本在门的水平上,优势细菌门是厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria),真菌为子囊菌门(Ascomycota)。在属水平上,细菌主要为葡萄球菌属(Staphylococcus)、肠杆菌属(Enterobacter)、明串珠菌属(Leuconostoc)、芽孢杆菌属(Bacillus)、色盐杆菌属(Chromohalobacter)、乳酸杆菌属(Lactobacillus)。真菌主要为接合酵母属(Zygosaccharomycse)、曲霉属(Aspergillus)、赤霉属(Gibberella)、毛霉菌属(Mucor)、青霉菌属(Penicillium)。经OTU稀释性曲线的验证,能够证明本次实验结果覆盖了样品中绝大多数物种,实验结果较准确。综上所述,通过对豆酱进行高通量测序研究,发现其微生物群落和风味与其地理位置以及加工方式存在一定关系,加深了对成品豆酱中微生物群落结构和多样性的认识,能为今后豆酱的生产、保藏和优良菌种选育提供一定的理论支持。

产胞外多糖酵母菌的分离鉴定及其发酵条件优化

为筛选新型高产胞外多糖(exopolysaccharides,EPS)的酵母菌株,满足工业化生产的要求,该研究利用WL选择培养基和产糖基础培养基筛选出高产EPS的酵母菌,通过形态特征观察、生理生化试验和18S rDNA技术对其进行鉴定,并利用响应面方法对菌株产胞外多糖条件进行优化。结果表明,从土壤中筛选得到一株高产EPS的酵母菌,经鉴定,该酵母菌为近粉红锁掷孢酵母(Sporidiobolus pararoseus),命名为S.pararoseus PFY-Z1,当葡萄糖17.34 g/L、硫酸镁1.98 g/L、初始pH值5.3时,EPS的含量为(6.74±0.13)g/L,是优化前的1.63倍。不仅为EPS的生产提供菌种来源,也为今后利用S.pararoseus大规模生产EPS提供理论基础。

酿酒酵母QY-1发酵过程中有机酸及游离氨基酸变化分析

该研究对酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)QY-1发酵过程中的OD600 nm值、p H值、葡萄糖消耗量、乙醇生成量、有机酸及游离氨基酸种类及生成量进行监控和分析。结果表明,随着发酵时间的延长,发酵液的p H值与OD600 nm值呈负向耦合;乙醇的生成量与葡萄糖消耗量呈负向耦合,发酵36 h时,乙醇含量最高,为(26.87±2.76)g/L;有机酸含量呈现先升高后稳定的趋势,最高达(3.242±0.213)g/L,其中乙酸含量最高;游离氨基酸含量呈现先升高后降低的趋势,最高达(5.57±0.08)mg/L,其中谷氨酸含量最高。S. cerevisiaeQY-1具有较强的产酸和氨基酸能力。

3株酿酒酵母发酵过程中游离氨基酸含量变化分析

为了进一步研究酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)游离氨基酸丰富的生物学功能,以适应对新型S.cerevisiae食品资源的开发应用。本研究以3株S.cerevisiae为出发菌株,利用全自动氨基酸分析仪对S.cerevisiae发酵过程中游离氨基酸的组成及含量进行了测定与分析。结果表明:3株S.cerevisiae发酵液中均含有17种游离氨基酸,但游离氨基酸组成和含量存在明显差异。发酵末期,S.cerevisiae P1发酵液中的游离氨基酸总量最高,而S.cerevisiae 32788发酵液中必需氨基酸含量最高。S.cerevisiae 1946发酵体系中,游离氨基酸的含量先增加后减少,在发酵末期,游离氨基酸总量和必需氨基酸含量均低于另外2种S.cerevisiae。本研究结果为S.cerevisiae的营养价值评价以及为S.cerevisiae功能食品的研究提供一定的科学依据。

非靶向代谢组学分析阿拉伯半乳聚糖对嗜黏蛋白阿克曼菌代谢物的影响

众多植物多糖中,阿拉伯半乳聚糖对嗜黏蛋白阿克曼菌(Akkermansia muciniphila,Akk)模式菌株(DSM22959)的促生长效果最佳。为进一步探究阿拉伯半乳聚糖对Akk代谢物的影响,本研究将阿拉伯半乳聚糖作为部分碳源对Akk进行体外发酵培养,确定了阿拉伯半乳聚糖的补充量以便于Akk发酵液样本的后续分析,采用高分辨非靶向代谢组学技术对Akk发酵液样本中的差异代谢物进行了检测及分析。研究发现,菌株发酵液中呈显著变化(VIP>1,P<0.05)的差异代谢物共85种,差异代谢通路共32条。结果表明,阿拉伯半乳聚糖可通过影响新陈代谢通路、氨基酸生物合成通路、2-氧代羧酸代谢通路、ABC转运蛋白通路等代谢途径,促使Akk产生更多具有特殊功效的代谢产物如次黄嘌呤、罗汉松酯酚、丙酸等,分别具有减肥、抗癌及降血压的潜能。本研究结果为未来将阿拉伯半乳聚糖作为Akk的益生元或与Akk联合作为合生元提供了理论依据。

苯乳酸对具核梭杆菌的抑菌效果及机制

具核梭杆菌(Fusobacterium nucleatum,Fn)是一种口腔中常见的条件致病菌,已有研究发现该菌是结肠癌、乳腺癌及肺癌患者的主要共生微生物,可保护肿瘤细胞抵抗抗生素并促进其增殖及转移。本研究旨在探究L-3-苯乳酸对Fn的抑制效果及相关机制,为通过食用天然生物酸预防癌症研究提供方向。通过Fn生长曲线的测定,确定Fn最佳生长周期及苯乳酸对其最小抑菌质量浓度,探究在苯乳酸作用下的Fn细胞膜形态、完整性及受损程度等,确定苯乳酸抑制Fn的能力。结果表明:Fn的最佳生长周期为27 h;苯乳酸对Fn的最小抑菌质量浓度为0.50 mg/mL;0.50 mg/mL苯乳酸处理2 h,Fn的细胞膜通透性增加,菌体形态明显改变;苯乳酸对Fn形成的生物膜有破坏作用,且降低了Fn的黏附性。结论:苯乳酸具有破坏Fn细胞膜结构及抑制其形成生物膜的能力,可使其内容物外泄,胞内蛋白含量降低。

玉米花丝冰淇淋的工艺优化

将玉米花丝适当处理后用于玉米花丝冰淇淋的生产。以产品的感官评分、膨胀率、抗融性为考察指标,通过单因素试验及正交试验确定玉米花丝冰淇淋的最佳配方。结果表明:当玉米花丝粉、单甘酯、CMC-Na的添加量分别为2.0%、0.2%、0.2%,玉米花丝粉粒度为100目时,生产的冰淇淋具有理想的膨胀率及适当的抗融性,产品组织状态均匀、口感柔滑细腻、风味优良。

3株酿酒酵母发酵过程中有机酸含量变化分析

通过高效液相色谱法对3株酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)发酵过程中葡萄糖、甘油、乙醇及有机酸含量进行测定分析。结果表明:S.cerevisiae 1946发酵体系中甘油和乙醇的含量显著高于S.cerevisiae P1和S.cerevisiae 32788发酵体系(P<0.05);3株酿酒酵母发酵液中7种有机酸存在明显的差异性和规律性;S.cerevisiae 1946发酵体系中有机酸的含量低于S.cerevisiae P1和S.cerevisiae 32788发酵体系,S.cerevisiae的产酸水平与产乙醇能力呈负相关关系。

锁掷孢酵母产胞外多糖发酵条件优化

为进一步提高酵母菌产酵母胞外多糖(EPS)的能力,该研究以近粉红锁掷孢酵母(Sporidiobolus pararoseus)PFY-Z1为出发菌株,筛选出其最适产糖发酵培养基,并以此为基础,联合应用单因素试验、Plackett-Burman(PB)试验和中心组合设计(CCD)试验,优化菌株产EPS的最佳发酵条件。结果表明,菌株最佳培养基配方为葡萄糖15 g/L,硫酸铵15 g/L,硫酸镁1.8 g/L,氯化钙0.28 g/L,磷酸氢二钾0.24 g/L,氯化钠0.6 g/L。菌株最佳培养条件为培养温度28℃、摇床转速210 r/min、接种量5%、装液量100 mL/250 mL、培养时间6 d,培养基初始pH值5.10条件下,EPS含量最高,为(4.60±0.13)g/L,是优化前的1.40倍。该研究为今后利用S.pararoseus PFY-Z1产胞外多糖奠定了基础,同时也为酵母菌EPS的工业化制备和生产提供了理论依据。

响应面法优化弗氏葡糖杆菌PFY-8产胞外多糖发酵工艺

以弗氏葡糖杆菌(Gluconobacter frateurii)PFY-8为出发菌株,利用单因素试验和响应面试验优化菌株PFY-8产胞外多糖的培养基组分和培养条件。结果表明,其最佳培养基成分为葡萄糖20 g/L,蔗糖86 g/L,牛肉浸膏10 g/L,酵母提取物8 g/L,蛋白胨15 g/L,CH3COONa 5 g/L,K2HPO42 g/L,MnSO4 0.25 g/L,MgSO4·7H2O 0.58 g/L,柠檬酸铵3 g/L,吐温-80 1 m L/L。最佳培养条件为:培养温度25℃,摇床转速130 r/min,接种量5%,培养时间96 h,初始p H值5.6。在此优化工艺条件下,弗氏葡糖杆菌PFY-8的胞外多糖产量为(37.07±0.38)g/L,是优化前的1.55倍。

低剂量莠去津对雄性小鼠生殖毒性作用

建立低剂量的莠去津(ATR)对雄性小鼠生殖毒性的模型及其生殖毒性作用。在长期暴露后,ATR剂量组睾丸组织实质区排列紊乱,出现空泡化;睾酮(T)含量显著性降低(P<0.001);且ATR暴露能够引起睾丸中类激素合成途径相关基因的表达发生紊乱。表明低浓度的ATR可引起雄性小鼠性激素紊乱,睾丸结构改变,类激素合成相关基因表达量降低,可以对小鼠的生殖功能产生影响。

产胞外多糖葡糖杆菌的分离鉴定及系统发育分析

从自制草莓发酵液中筛选出高产胞外多糖的葡糖杆菌,通过形态特征观察、生理生化试验和16S rDNA序列分析对菌株进行鉴定,并利用Neighbor-Joining法和Maximum-Parsimony法建立系统发育树,确定菌株同源性和种属水平。结果表明,从草莓发酵液中筛选得到2株高产胞外多糖的葡糖杆菌,经鉴定这2株菌为近藤葡糖杆菌(Gluconobacter kondonii)和弗氏葡糖杆菌(Gluconobacter frateurii),分别命出为G. kondoniiPFY-7和G.frateuriiPFY-8,其胞外多糖的含量分别为(22. 93±0. 61)g/L、(23. 81±0. 51)g/L。

月腺大戟炮制前后总内酯、总黄酮、氨基酸含量变化研究

月腺大戟具有抗结核,抗菌,抗肿瘤的药理活性,但有毒副作用,需炮制入药,以降低毒性。通过测定月腺大戟生品及四种炮制品的总内酯、总黄酮、氨基酸含量,研究炮制后的月腺大戟有无降毒增效的变化趋势,对比不同炮制方法下,测得的化学成分含量的显著性和差异性。结果显示,四种炮制品与生品对比,总内酯含量均有不同程度的降低,而总黄酮和氨基酸含量均有不同程度的升高。其中,奶制品的结果较生品最为显著,其次为醋制品。