姬松茸发酵种龄筛选及发酵动力学分析

研究了不同种龄对姬松茸液体发酵过程中菌丝体干质量、胞外多糖含量、蔗糖利用率的影响,并运用动力学分析的方法对姬松茸菌体发酵菌丝体干质量、胞外多糖含量、蔗糖利用率、溶氧进行相关分析。结果表明,4 d种龄的姬松茸发酵液的菌丝体干质量、胞外多糖含量和蔗糖利用率均优于其他种龄的姬松茸发酵液,且通过5 L发酵罐放大试验菌丝体干质量、胞外多糖含量、蔗糖利用率分别为1.417 g/100 mL、6.967 g/L、82.5%,较摇瓶发酵培养分别提高了45.37%、20.41%、5.87%。通过各发酵参数的相关性分析表明,姬松茸液体深层发酵菌丝体干质量、胞外多糖含量同蔗糖利用率、溶氧之间存在一定的相关性。     

正红菇液体发酵培养基和发酵条件的研究

研究了正红菇(Russulavinosa)在发酵过程中菌丝体及胞外多糖产量的变化趋势,碳源、氮源、无机盐以及发酵温度、pH值、时间和装液量等因素对正红菇液体深层发酵菌丝产量的影响。结果表明,蔗糖为最佳碳源,酵母膏为最佳氮源,优化培养基配方为蔗糖40g/L,酵母膏9g/L,KH2PO42g/L,MgSO41g/L;最适菌丝体生长的液体发酵条件:培养温度28℃￣30℃,初始pH值为5.5￣6.5,250mL三角瓶装液量为50mL￣60mL,发酵时间为5d。通过优化培养基和发酵条件,胞外多糖产量达到4.96g/L,菌丝体生物量达到22.34g/L。     

长期发酵大头菜差异代谢物及其关联代谢通路分析

为探究工业化生产不同超长周期发酵大头菜代谢物的差异及其主要关联代谢通路,采用液相色谱-串联质谱技术结合多元统计分析,测定并比较0、5、10 a大头菜的代谢物。结果表明,发酵0 a与5 a、发酵5 a与10 a、发酵0 a与10 a分别鉴定出53、113 种和174 种差异代谢物（变量投影重要性值＞1.3,P＜0.05）,主要为有机酸、氨基酸及核酸及其衍生物等。3 个处理组共同的差异代谢物有19 种,包含L-苯丙氨酸、β-D-果糖-6-磷酸等。差异代谢物京都基因与基因组百科全书通路富集分析显示,苯丙氨酸代谢、磷酸戊糖途径、果糖和甘露糖代谢途径与主要差异代谢物相关性最显著。本研究揭示了不同超长周期发酵大头菜代谢物的差异和主要差异代谢物及其关联代谢通路,为定向调控大头菜特征代谢物的生物合成提供一定理论依据。     

基于非靶向代谢组学分析老面酵头传代发酵过程中的代谢差异

以老面酵头为研究对象，采用基于超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱（UHPLC-QTOF-MS）的非靶向代谢组学分析技术对老面酵头传代发酵过程的差异代谢物进行鉴定分析，并研究老面酵头传代发酵过程中的风味特征代谢物的相对含量变化和关键代谢通路。结果表明，传代发酵1代、2代和4代的代谢产物存在差异，共鉴定出54种差异代谢物，主要的差异代谢物种类为氨基酸及肽类、有机酸类和糖类。共检索到15条与差异代谢物相关性高的关键代谢通路和14种主要参与的差异代谢物，其中关键代谢物为D-麦芽糖、鞘氨醇、L-谷氨酸、纤维二糖、鞘磷脂、甘油磷酸胆碱。该研究从代谢组学角度初步揭示了老面酵头传代发酵过程的代谢产物差异性以及特征化合物，为进一步对老面酵头发酵过程中的风味调控机制提供理论依据。     

pH值控制灵芝发酵产生灵芝酸的研究

研究pH值对灵芝液体深层发酵产生灵芝酸的影响及提高灵芝酸类物质产量的工艺.采用pH值控制法液体深层发酵生产灵芝酸,HPLC法测定灵芝酸,硫酸-苯酚法测定灵芝多糖.胞内灵芝酸的合成与菌丝体生长呈偶联型,胞外灵芝睃彤成与菌丝体生长呈部分偶联型.菌丝体牛长及胞内灵芝酸生成的最适pH值为5.5,胞外灵芝酸产生最适pH值为4.5,本实验按优化的pH值控制条件,胞外灵芝酸产量达到0.86 g/L,比自然发酵工艺提高了34.4%;并提高了胞内灵芝酸的产量,达到0.364g/kg湿菌体.pH值控制发酵法可有效提高灵芝酸的产量.     

猪苓胞外多糖发酵条件的优化

以胞外多糖为评价指标,研究不同发酵条件对猪苓胞外多糖的影响。本试验采用了液体摇瓶培养的方法,在不同的温度、pH值、装液量和培养时间的条件下,测定猪苓发酵液中的胞外多糖,确定各单因素条件下猪苓胞外多糖的最佳发酵条件,再采用L9（34）正交试验设计优化其胞外多糖发酵条件,结果表明,猪苓胞外多糖发酵的最优条件为pH 5.0,装液量100mL,置于28℃的恒温培养箱培养9d,猪苓胞外多糖含量达到0.532g/100mL,说明通过优化发酵条件,可以有效提高猪苓菌丝体胞外多糖的分泌。     

香菇菌丝体液体发酵的研究

利用麸皮浸提液配制发酵培养基,研究了香菇菌丝体发酵培养基对胞外内多糖和菌丝体生物量的影响.结果表明,最适宜培养基配方为麦麸60％、蔗糖1％、MgSO40.15％、KH2PO40.2％.研究了香菇液体菌种发酵过程中菌丝体生物量、pH值、胞外多糖含量的变化,确定了最佳接种量为12％,最佳发酵时间为11d,发酵液的最终pH值在4.2左右.     

山兰米醋发酵过程中理化指标及挥发性风味物质的变化规律

以山兰黄酒为原料,添加醋酸菌发酵制备山兰米醋,分析测定其理化指标,并采用HPLC法和顶空固相微萃取气质联用法测定山兰米醋发酵过程中的游离氨基酸、有机酸和风味代谢物,分析其发酵过程中的变化规律。结果表明,山兰米醋发酵期间理化性质变化较大,发酵过程中总酸含量逐渐增加,而pH值呈现缓慢下降趋势。在山兰米醋发酵过程中,共检测到27种有机酸,其中乳酸和乙酸的含量较高,是米醋中主要的有机酸成分。游离氨基酸总含量在发酵的中期较高,成品米醋中呈味分布为甜味氨基酸>苦味氨基酸>鲜味氨基酸,甜味最为明显。基于主成分分析和正交偏最小二乘法判别分析发现,发酵不同阶段的代谢物差异较大,共检测到41种差异代谢物。通过对差异代谢物的代谢途径进行分析,筛选出17条关键代谢通路,且不同环境下的微生物代谢通路的富集程度最为显著,次生代谢产物的生物合成通路、植物次生代谢产物的生物合成通路和不饱和脂肪酸的生物合成通路的富集程度最高。     

安络小皮伞胞外及胞内多糖体外抗氧化性的研究

为了充分利用安络小皮伞菌资源,通过液体深层发酵获得安络小皮伞菌丝体及发酵滤液,采用水提醇沉法提取菌丝体胞内多糖,采用醇沉法提取发酵滤液胞外多糖.通过体外实验研究安络小皮伞胞外及胞内多糖对羟自由基、超氧阴离子、DPPH的清除作用以及对H2O2诱导的红细胞氧化溶血和大鼠肝匀浆脂质过氧化的抑制作用.结果表明,胞外、胞内多糖对羟自由基均具有显著的清除作用,对超氧阴离子、DPPH的清除作用以及对大鼠肝匀浆脂质过氧化的抑制作用良好,对H2O2诱导的红细胞氧化溶血抑制作用较弱,相同浓度时胞内多糖的抗氧化活性高于胞外多糖.     

基于非靶向代谢组学分析副干酪乳杆菌发酵枸杞汁各阶段代谢差异

为研究副干酪乳杆菌NXU-19004发酵对枸杞汁品质特性的影响,采用气相色谱-质谱非靶向代谢组学技术对4 种不同阶段枸杞发酵液差异代谢物进行鉴定分析,结合主成分分析和偏最小二乘判别分析对其进行精确区分。再通过京都基因与基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG）数据库注释差异代谢物参与的代谢途径,从中筛选出关键代谢物。结果表明,4 种发酵液共检测到63 种非挥发性差异代谢物,其中氨基酸类、有机酸类、酯类等成分在枸杞发酵液中平均相对丰度总体呈上升趋势。多元统计分析结果显示,各样品之间差异显著,均有明显样本聚集区,表明代谢产物可用于甄别发酵阶段。共注释到47 条代谢途径,富集代谢产物较多且显著性高的关键通路有9 条,且多与氨基酸代谢相关,可见发酵阶段对枸杞发酵液中氨基酸类物质的代谢影响最大。进一步确认了关键代谢物为丙氨酸、柠檬烯、苯甲醛、苯甲酸、烟酰胺、烟酸、角鲨烯、脯氨酸、肌氨酸、2-苯基乙酰胺。该研究从代谢组学角度初步揭示了枸杞及其乳酸菌发酵产品的代谢产物差异性以及特征化合物,为进一步研究影响乳酸菌发酵形成差异的因素提供理论依据。     

Study of the dynamic changes in the non-volatile chemical constituents of black tea during fermentation processing by a non-targeted metabolomics approach

Fermentation is a critical manufacturing process to produce black tea, in which the chemical compositions are greatly changed. However, the dynamic changes of this sophisticated process are far from clear, and were often characterized by determining a small number of compounds. In this study, we applied a non-targeted metabolomics approach based on ultra-high performance liquid chromatography coupled with quadrupole time-of-flight mass spectrometry to comprehensively profile the variations of metabolites in tea samples with various fermentation durations of 0, 1, 2, 4, 6, 8, 10, 12 and 14 h. Principal component analysis indicated obvious stepwise alterations of tea metabolome during the fermentation. Relative quantitation of 61 identified metabolites including catechins, dimeric catechins, flavonol glycosides, amino acids, phenolic acids, alkaloids, and nucleosides revealed distinct changes of phenol pathway. Dynamic changes of a part of these compounds were mapped for the first time. To the best of our knowledge, this study offered the most comprehensive profiles of metabolite changes during the tea fermentation process.     

后生元的研究进展

后生元指益生菌在发酵过程中产生的对健康有益的生物活性化合物（包括益生菌代谢物、细胞组分,或它们的混合物）,如短链脂肪酸(short chain fatty acids, SCFA)、色胺、肽、磷壁酸、肽聚糖、多糖、有机酸和脂质等。通过重点对后生元的产生途径、生产菌、生物活性、潜在作用机制以及其在食品中的应用前景概述表明,与益生菌相比,后生元具有化学结构清晰、安全剂量高、保质期长等优点;后生元具有抗炎、抑菌、免疫调节、抗氧化、抗肥胖、抗高血压、降血脂、保肝、促进伤口愈合等生物活性,在开发新型健康功能食品方面具有广阔前景,但其生理作用确切的机制尚未完全阐明。     

Metabolomic analysis of meju during fermentation by ultra performance liquid chromatography-quadrupole-time of flight mass spectrometry (UPLC-Q-TOF MS)

Changes in the water-soluble metabolites of meju during fermentation were analysed by ultra performance liquid chromatography-quadrupole-time of flight mass spectrometry (UPLC-Q-TOF MS), and the resultant data were statistically processed by partial least squares-discriminant analysis (PLS-DA). Various metabolites, including amino acids, small peptides, nucleosides, urea cycle intermediates, and organic acids, which are responsible for the unique taste and nutritional and functional quality of fermented soy foods, were clearly altered by increasing the fermentation period. Changes in these metabolites allowed discrimination among meju samples with different fermentation periods (0, 10, 20, 40, and 60 d) on a PLS-DA score plot, and the fermentation was mainly processed between 10 and 40 d of fermentation. Twenty-two metabolites (phenylalanine, glutamic acid, leucine, adenine, citrulline, arginine, glutamine, γ-aminobutyric acid, proline, acetylornithine, valine, pipecolic acid, methionine, citric acid, xanthine, tyrosine, isoleucine, Glu-Tyr, Ser-Pro, tryptophan, Glu-Phe, and Leu-Val-Pro-Pro) with high PLS-DA values of over 1.00 were determined as the major compounds contributing to the discrimination of meju samples. These metabolites, which were positively related to the sensory quality of meju, can be used as fermentation biomarkers for the production of meju and to construct the meju fermentation metabolic pathway. Therefore, our results indicate that monitoring the changes in metabolites during meju fermentation might be important for producing meju-related foods with good nutritional and sensory quality.     

The prebiotic,oligofructose‐enriched inulin modulates the faecal metabolite profile: An in vitro analysis

Scope: Health benefits of prebiotic administration have been judged mainly from the increased numbers of bifidobacteria and the enhanced production of short‐chain fatty acids in the colon. Only a few studies have focused on the capacity of prebiotics to decrease the proteolytic fermentation, which might contribute to health as well. Methods and results: The influence of the prebiotic oligofructose‐enriched inulin (OF‐IN) on the pattern of volatile organic compounds was characterized using an in vitro faecal model. Faecal slurries, obtained from healthy subjects, were anaerobically incubated at 37°C with and without different doses of OF‐IN (2.5, 5, 10, or 20 mg) and changes in the metabolite pattern and pH were evaluated. A total of 107 different volatile organic compounds were identified and classified according to their chemical classes. The concentration of esters and acids significantly increased with increasing doses of OF‐IN. Similar effects were observed for some aldehydes. To the contrary, OF‐IN dose‐dependently inhibited the formation of S‐compounds. Also, the generation of other protein fermentation metabolites such as phenolic compounds was inhibited in the presence of OF‐IN. Conclusion: Our results confirmed a clear dose‐dependent stimulation of saccharolytic fermentation. Importantly, a significant decrease in toxic protein fermentation metabolites such as sulphides attended these effects.     

保加利亚乳杆菌ND02发酵乳清过程中的代谢特性

利用L. bulgaricus ND02对乳清进行发酵,研究其在发酵乳清过程中的代谢特性。通过分析乳清发酵过程中代谢物的动态变化规律,评估代谢产物对发酵乳清生理功效的影响。采用液质联用技术检测L. bulgaricus ND02发酵乳清过程中代谢物质,并采用多变量统计方法对差异代谢物进行筛选与分析。通过数据库比对鉴定得到异亮氨酸、多肽、甲基-D-吡喃半乳糖苷、油酸、琥珀酸、黄嘌呤和胞嘧啶腺苷酸等37个显著差异代谢物（P<0.05）。其中,半胱氨酸、Tyr-Trp、苯乳酸和胞嘧啶核苷酸等23个代谢物在发酵乳清中的相对含量显著增加（P<0.05）。 L. bulgaricus ND02在发酵乳清过程中产生了大量的氨基酸、寡肽、有机酸和核苷酸,这些物质赋予发酵乳清特殊的生理功效和营养价值。     

黔产白鬼笔不同部位品质分析与评价

以黔产白鬼笔（Phallus impudicus L.）为研究对象,从营养成分、质构特性和微观特征等方面对其菌盖、菌柄和子实体三个部位进行品质分析和营养评价。结果表明,白鬼笔蛋白质含量在16.30 g/100 g~19.50 g/100 g之间,且菌柄>子实体>菌盖,脂肪含量在1.30 g/100 g左右;其不同部位均含有16种氨基酸,必需氨基酸含量占总氨基酸含量的45%,其中谷氨酸和蛋氨酸含量最高;呈味氨基酸总量在7.88 g/100 g~9.31 g/100 g之间,且菌柄>子实体>菌盖。蛋白质评价结果表明,赖氨酸是白鬼笔的第一限制氨基酸;除NI外,SRCAA值、与标准蛋白的贴近度U、EAAI、CS的结果均为菌盖>子实体>菌柄。质构检测结果表明,白鬼笔不同部位的最大拉伸力和最大剪切力均是菌柄>菌盖,干品>复水;同时,菌盖的硬度、粘附性、弹性、胶黏性和咀嚼性均大于菌柄,复水后菌盖的硬度、粘附性、胶黏性和咀嚼性均小于菌柄。此外,白鬼笔菌盖和菌柄的微观结构特征存在明显的不同。该研究可以为白鬼笔的合理膳食、标准制定和产品开发提供一定的科学依据。     

基于UPLC-Q-TOF-MS技术对高盐稀态酱油发酵过程中代谢产物变化的分析

采用超高效液相色谱-四极杆飞行时间串联质谱技术,结合主成分分析和正交偏最小二乘法分析研究高盐稀态酱油发酵过程中代谢物质的变化。结果表明,发酵第90天酱油的代谢物质种类及总峰面积分别是第1天的1.47 倍和6.57 倍。发酵过程中共鉴定了155 种化合物,其中含有34 种显著差异代谢物质（VIP＞1）,包含10 种氨基酸衍生物,9 种脂肪酸,5 种异黄酮,3 种酯,2 种有机酸,2 种生物碱等。其中,氨基酸衍生物、异黄酮、生物碱的峰面积占所有物质总峰面积百分比分别从0.44%、6.82%、0.02%增长到20.11%、14.88%和10.81%,是酱油发酵过程中的关键差异代谢产物。本研究对酱油发酵过程中代谢规律的探索以及发酵品质调控具有重要意义。     

小叶苦丁枝条提取物的植物乳杆菌发酵代谢组分析

小叶苦丁枝条是小叶苦丁茶生产的废弃物，数量巨大，一般以焚烧的方式处理，造成了不可忽视的环境污染和资源浪费。为实现小叶苦丁枝条资源化利用，本课题引入益生菌植物乳杆菌对小叶苦丁枝条水提物进行发酵，采取LC-MS非靶向代谢组研究手段探讨了小叶苦丁枝条提取物发酵前后物质的构成、分布与变化。通过PCA、PLS-DA等多元统计方法分析发现，小叶苦丁枝条提取物经植物乳杆菌发酵前后存在显著差异的代谢物共175种，其中发酵后上调的100种，下调的75种。单变量统计排名前25的差异代谢物中包含肽类 3种，碳水化合物1种，核酸类4种，脂类1种，有机酸1种，黄酮1种，其他14种，这些差异代谢物涉及11条差异显著的代谢途径，其中6条为氨基酸代谢途径。差异代谢物中，发酵后相对百分含量分别提高915倍的川皮苷、11倍的鹅肌肽等具有抗氧化、抗炎、抗癌、降血糖等生理活性。同时抗生素庆大霉素 C1a、林卡霉素发酵后分别提升22 672倍和62倍。由此表明，采用乳酸菌发酵技术资源化利用小叶苦丁枝条具有一定的可行性，但还需进一步的安全评估。