摘要
西兰花属于十字花科植物,含有多种生物活性物质。其中萝卜硫素(SFN)在西兰花种子和芽苗中含量极为丰富,具有抗氧化、抗炎、抗癌和改善肠道微生物结构等多种生理活性。SFN又可以预防非酒精性脂肪肝、糖尿病和肥胖等慢性病的发生。本研究首先从西兰花种子中提取并纯化得到高纯度SFN;其次通过喷施外源海藻糖-6-磷酸(T6P)得到高含量SFN的西兰花芽苗;最后采用仿生胃肠反应器对肥胖患者粪便进行体外发酵,研究SFN对肥胖患者肠道微生物的影响。通过本研究得到以下结论: (1)对提取条件进行单因素试验优化,发现酶解温度和酶解pH值对SFN的提取量影响较为显著。在单因素分析的基础上,进行正交优化试验,得到最佳的提取条件:酶解时间为12h,酶解pH为7,酶解料液比为1:4,酶解温度30℃,此条件下,SFN提取量可达6.71mg/g。通过半制备液相色谱纯化粗提SFN,得到的SFN纯度能够达到95%。最后,利用液相色谱-质谱联用仪(LC-MS)对SFN纯化物进行鉴定,确认提取物为SFN。 (2)通过测定西兰花芽苗中萝卜硫素的含量,发现海藻糖-6-磷酸(T6P)的最佳喷施浓度为500μM,此时SFN含量提高了91%。500μM的T6P可以显著提高西兰花芽苗的生长指标(株高和鲜重)、总硫代葡萄糖苷含量(GLS)和黑芥子酶酶活,同时能够提高西兰花芽苗中游离氨基酸(蛋氨酸和色氨酸),激素(茉莉酸和茉莉酸-异亮氨酸)、总酚和类黄酮的含量。通过荧光定量PCR分析,发现外源喷施T6P能够显著上调MYB28、SUR1、UGT74B1、CYP79F1、CYP83A1和SOT18等与SFN合成相关的基因表达量。 (3)SFN经唾液,胃液和小肠液模拟消化后没有被降解,表明其能够安全的被输送到结肠。体外发酵表明,SFN可以提高肠道内代谢物短链脂肪酸(SCFAs)的含量,其中丁酸和戊酸的含量分别增加了21%和46%。通过16SrDNA基因测序分析,发现SFN可以增加肠道微生物的多样性。同时SFN可以增加多种肠道有益菌群的丰度,包括魏斯特氏菌(Weissella)、明串珠菌(Leuconostoc)、乳杆菌(Lactobacillus)、另枝杆菌属(Algiphilus)和普拉梭菌属(Faecalibacterium),抑制有害细菌的丰度,如克雷伯氏菌(Klebsiella)、埃希杆菌-志贺菌属(Escherichia-Shigella)、梭状芽胞杆菌属(Clostridium_sensu_stricto_1)、萨特氏菌(Sutterella)、巨假单胞菌(Megamonas)和变形杆菌属(Proteus)。