苹果汁植物乳杆菌发酵对多酚化合物抗氧化活性的影响

发布时间：2020-09-15 16:03

　　随着现代人群健康理念的提高,饮食观念的改变,人们更加追求食品的天然、绿色和营养健康。果蔬汁作为一种天然的健康饮品,营养价值丰富,越来越受消费者的青睐。多酚类化合物作为果蔬汁中的主要活性成分,具有清除体内的自由基,抑制癌细胞增殖等作用。但是,多酚类化合物往往以结合态的形式存在于果蔬汁中,在人体内不容易被吸收代谢,影响其生物利用度。因此,如何改变果蔬汁中多酚类化合物的形式是一个值得研究的问题。本文采用植物乳杆菌发酵苹果汁中的多酚类化合物,研究其对多酚类化合物组成和抗氧化活性的影响。研究内容与结果如下:1.首先在苹果粗多酚发酵体系,研究了三种植物乳杆菌ATCC14917、SHOU.1.12058、SHOU.1.12061发酵对苹果粗多酚DPPH自由基清除率的影响。结果表明,ATCC14917发酵可显著提高苹果粗多酚的DPPH自由基清除率(P0.05),而SHOU.1.12058、SHOU.1.12061发酵对DPPH自由基清除率无影响(P0.05)。接下来研究了ATCC14917发酵苹果粗多酚24h、48h、72h的菌落生长曲线和pH的变化。结果显示:植物乳杆菌ATCC14917在发酵过程的前24h迅速增长,在24h时的菌落数为8.54±0.05 log CFU/mL,发酵24h之后菌落数逐渐减少。在发酵72h的过程中,苹果汁pH由6.11降低至3.68。因此,ATCC14917可以作为发酵菌种进行后续实验。2.其次在苹果粗多酚发酵体系,我们研究了ATCC14917发酵一定时间(24h、48h、72h)对苹果粗多酚DPPH自由基清除率、总酚和总黄酮含量、多酚组成和细胞内抗氧化活性的影响。结果显示:植物乳杆菌ATCC14917发酵72h后使苹果粗多酚DPPH自由基清除率增加了20%,细胞内抗氧化活性增加了35%,然而总酚和总黄酮含量分别减少了17%和59%。进一步的HPLC-MS/MS分析表明苹果粗多酚中的根皮苷和表儿茶素没食子酸酯在发酵过程中被植物乳杆菌代谢转化为具有高抗氧化活性的根皮素、表儿茶素,从而提高了发酵苹果粗多酚的抗氧化活性。3.最后我们在苹果汁发酵体系探究了植物乳杆菌ATCC14917发酵(24h、48h、72h)对苹果汁抗氧化活性的影响。结果显示:植物乳杆菌ATCC14917发酵苹果汁72h,DPPH和ABTS自由基的清除率分别增加了23%和28%。Raw264.7细胞模型评价发酵苹果汁的抗氧化活性发现,发酵之后苹果汁细胞内抗氧化活性增加了1倍。然而,总酚和总黄酮的含量分别减少了22.8%和34.8%。进一步的HPLC-MS/MS分析表明发酵24h后,苹果汁中奎尼酸、槲皮素-3-O-半乳糖苷、槲皮素-3-O-葡萄糖苷和根皮苷被植物乳杆菌代谢转化为具有强抗氧化活性的5-CQA、槲皮素和根皮素,从而提高了发酵苹果汁的抗氧化活性。综上,植物乳杆菌ATCC14917发酵改变了苹果多酚的组成,提高了苹果汁的抗氧化活性。乳酸菌发酵可以作为一种简单而有价值的生物技术用于提高苹果多酚的生物利用度。发酵的苹果汁可以作为一种功能性食品来抵制自由基诱发的疾病。
【学位单位】：上海海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TS201.2;TS255.44
【部分图文】：

曲线,植物乳杆菌,苹果,清除率

上海海洋大学硕士学位论文15图2-1 三种植物乳杆菌发酵苹果粗多酚72h后DPPH自由基清除率的变化Fig.2-1. Changes in DPPH radical scavenging activity after three Lactobacillus plantarum72h fermentation.2.3.2 监测发酵过程中的菌落生长曲线和 pH 变化植物乳杆菌 ATCC14917 发酵苹果粗多酚 72h 的菌落生长曲线结果如图 2-2A所示，在发酵初期由于底物较多，营养成分充足，生长条件适宜，菌落数在 24h之前快速增长。在发酵 24h 时的菌落数达到最大为 8.54 log ± 0.05 log CFU/mL。24h之后菌落总数逐渐减少，可能是由于植物乳杆菌在发酵过程中将碳水化合物代谢为乳酸，使生长环境的 pH 降低而导致[54]。正如所料，pH 结果如图 2-2B 所示，苹果粗多酚的 pH 在发酵 72h 过程中由 6.11 下降至 3.68。pH 降低的原因可归因于发酵过程中葡萄糖消耗和乳酸的产生。Kaprasob 等人[42]报道了嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌和植物乳杆菌在发酵腰果果汁的过程中 pH 降低导致了嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌和植物乳杆菌生长受抑制。这与我们的研究结果相似。图2-2 植物乳杆菌发酵苹果粗多酚72h过程中的菌落数（A）和pH（B）变化Fig.2-2. Changes of Lactobacillus plantarum counts (A) and pH value (B) during 72hfermentation. n=3, *p < 0.05

植物乳杆菌,菌落数,苹果,腰果

杆菌和植物乳杆菌在发酵腰果果汁的过程中 pH 降低导致了嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌和植物乳杆菌生长受抑制。这与我们的研究结果相似。图2-2 植物乳杆菌发酵苹果粗多酚72h过程中的菌落数（A）和pH（B）变化Fig.2-2. Changes of Lactobacillus plantarum counts (A) and pH value (B) during 72hfermentation. n=3, *p < 0.05.

标准曲线,没食子酸,标准曲线

上海海洋大学硕士学位论文19图3-1 没食子酸标准曲线Fig.3-1. Standard curve of gallic acid3.2.6 总黄酮含量测定总黄酮含量测定参考 Kwaw[56]方法。（1）芦丁标准曲线的绘制：准确称取 0.100g ± 0.001g 芦丁标品。用少量蒸馏水溶解并定容于 100 mL 容量瓶中，浓度为 1.0 g/L 的标准液。将上述标准液配制成浓度梯度为：0、15、30、60、90、120 μg/mL 的工作液。（2）测定时；分别将 1.0 mL 芦丁工作液，水（空白），及发酵和未发酵的苹果汁提取物分别加入到玻璃试管中，然后在每个试管中分别加 300 μL NaNO2（50g/ L）和 4 mL 蒸馏水 5 mL，振荡摇匀，静置 5 min。然后，向混合物中加入 1 mLAlCl3（100g / L），摇匀，反应 5min 后加入 2 mL NaOH（1 mol / L）和 2.4 mL 蒸馏水，将混合物静置 10 min。在 510 nm 的波长下测溶液的吸光度

【参考文献】