摘要
随着生活水平的不断提高,人们更加追求“崇尚绿色,回归自然”的生活方式。近年来,天然绿色食品和功能性食品逐渐为食品行业所推崇。大豆除富含蛋白质、不饱和脂肪酸和矿物质等营养成分外,还含有异黄酮、皂苷等功能性成分,从大豆中提取的异黄酮已被开发为保健药物。除天然食品外,通过微生物发酵还可得到营养价值丰富、保健功能突出的发酵食品,如发酵乳制品、发酵豆制品、发酵蔬菜等。人们在摄入发酵食品的同时,还可摄入发酵食品中的有益微生物。发酵乳制品是人们摄入益生菌尤其是乳酸菌的良好载体,豆乳中因富含植物雌激素且不含胆固醇,有望被开发出新型的功能性食品。 通过本研究从发酵豆制品中共分离得到23株兼性厌氧乳酸菌,经16S rDNA序列分析,所分离菌株分属片球菌属(Pediococcus)、乳杆菌属(Lactobacillus)和肠球菌属(Enterococcus),其中19株分属肠球菌属(Enterococcus),3株分属片球菌属(Pediococcus),1株分属乳杆菌属(Lactobacillus);经高效液相检测发现,其中有15株对大豆异黄酮糖苷具有脱糖转化能力,即可将黄豆苷(Daidzin)和染料木苷(Genistin)分别转化为黄豆苷原(Daidzein)和染料木素(Genistein),另外8株乳酸菌则不具有脱糖转化能力。 经高效液相检测发现,在15株对对大豆异黄酮糖苷具有脱糖转化能力的菌株中,有1株(菌株L4)对游离型大豆异黄酮苷元具有进一步的转化功能。经高效液相保留时间、紫外吸收图谱,结合质谱分析发现,该菌株在有空气氧条件下既能将加入到MRS培养基中的黄豆苷和染料木苷(分别脱糖转化为黄豆苷原)和染料木素,又能将脱糖转化的产物黄豆苷原和染料木素进一步还原为二氢黄豆苷原(Dihydrodaidzein,简称DHD)和二氢染料木素(Dihydrogenistein,简称DHG);进而对该菌株的转化特性进行了分析,通过对映体过量率分析,发现其黄豆苷的转化终产物为等量的S-DHD和R-DHD,染料木苷的转化终产物为等量的S-DHG和R-DHG,推测该菌株可能携带了DHD或DHG消旋酶基因。另外,通过本研究发现,菌株L4对大豆异黄酮苷元的还原转化能力受氧化-还原电位的影响较小。 通过对所筛选出的15株大豆异黄酮糖苷转化乳酸菌进行安全性评价发现,包括菌株L4在内的6株乳酸菌不产酪胺、组胺和赖胺,其余9株则均产酪胺;通过上述6株转化菌的抗生素耐受性实验发现,菌株L4对头孢哌酮、庆大霉素、红霉素、氨苄西林、美洛培南、四环素、万古霉素、左氧氟沙星、甲氧苄啶、利福平以及青霉素G等11种抗生素均无耐药性,而其余数株乳酸菌则对上述的两种或多种抗生素产生不同程度的耐受性。表明菌株L4产生物胺和耐药性方面为安全性菌株。经16S rDNA序列分析和生理生化指标测定,将菌株L4鉴定为酸鱼乳杆菌(Lactobacillus acidipiscis)。 对菌株L4进行益生性评价,发现其能显著延长野生型秀丽隐杆线虫N2的平均寿命(P<0.01),然而通过将该菌株喂食秀丽隐杆线虫突变体daf-16发现,其延寿作用并不依赖于胰岛素/胰岛素样生长因子信号转导途径(Insulin/IGF-1signaling pathway,简称ILS)中的关键位点daf-16,提示其存在其他的延寿机制。另外,乳酸菌L4对人工肠液有较好的耐受性,对牛胆盐有一定的耐受性,然而对人工胃液的耐受性较差。通过培养皿菌株对峙实验发现,乳酸菌L4菌体、菌株L4的MRS发酵液及发酵液上清液对致病菌大肠埃希氏菌和金黄色葡萄球菌均无明显抑制能力。 另外,尝试将大豆异黄酮还原转化乳酸菌L4用于酸豆乳发酵研究,建立发酵豆乳的评价体系,发现其在豆乳中能够正常生长,与在MRS液体培养基中的转化能力相比,菌株L4在豆乳中对大豆异黄酮的转化能力更强,几乎能将存在于豆乳中的黄豆苷和黄豆苷原全部转化为DHD、将染料木苷和染料木素全部转化为DHG,在豆乳中发酵36h后转化产物达到最大值,并且在发酵过程中,大豆异黄酮的总量较未发酵时有明显增加;通过高效液相检测发现,不同糖类对菌株L4在豆乳发酵过程中的大豆异黄酮的转化能力影响各不相同,其中添加蔗糖对菌株L4的转化无明显影响;添加葡萄糖则严重抑制菌株L4对大豆异黄酮的脱糖转化和进一步的还原转化效率;添加麦芽糖的情况与前者类似,但抑制能力弱于添加葡萄糖。另外,通过本研究发现不同接种量明显影响菌株L4对豆乳中大豆异黄酮的转化效率,在1%、5%和10%接种量下,菌株的转化能力逐渐增强;菌株L4在37℃的培养条件下对豆乳中大豆异黄酮转化能力均高于25℃和42℃条件下的转化效率。 除对菌株L4在豆乳发酵中的异黄酮转化能力进行测定外,还对其发酵生成的酸豆乳的其他指标进行评价,发现菌株L4在豆乳中的产酸能力中等,发酵终点的pH值为4.8左右,明显高于在MRS液体培养基中的pH值(3.5左右),发酵产物酸豆乳表现出凝乳状态;在发酵过程中,大豆蛋白总体未出现明显降解,只有分子质量为50KDa-70KDa的蛋白条带以及分子量在25KDa-30KDa处的蛋白条带表现出一定程度的降解,同时分子量为100KDa左右的脂肪氧化酶和易引起免疫原性的大豆球蛋白中的β亚基有轻微降解;经DPPH自由基体外清除能力检测发现,菌株L4发酵后的豆乳的DPPH自由基清除能力明显高于未发酵的天然豆乳,且对DPPH自由基的清除时间明显长于未发酵的天然豆乳,表明菌株L4的豆乳发酵物比未发酵豆乳具有更强的抗氧化活性。。