李秀涼,倪慶圓,楊 宸,宋 永,韓曉云,孫慶申,
(1.黑龍江大學(xué),農(nóng)業(yè)微生物技術(shù)教育部工程研究中心,黑龍江哈爾濱 150500;2.黑龍江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,黑龍江省普通高等學(xué)校分子生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,黑龍江哈爾濱 150080;3.黑龍江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,黑龍江省普通高等學(xué)校微生物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,黑龍江哈爾濱 150080)
調(diào)查顯示,我國15~69歲的人群當(dāng)中約有40%是高血脂癥患者,病癥主要是由長期高脂飲食導(dǎo)致對(duì)脂質(zhì)的過度吸收或者是體內(nèi)脂質(zhì)代謝及轉(zhuǎn)運(yùn)異常引起[1]。目前,市面上治療高脂血癥的藥物主要包括他汀類及樹脂類藥物、煙酸和依折麥布等[2],這些藥物大多具有副作用,所以尋找天然的降血脂物質(zhì)顯得尤其重要。
大量流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn),長期食用富含總黃酮的食品能夠有效降低心血管疾病的發(fā)病率[3]。陳會(huì)良等[4]研究發(fā)現(xiàn),總黃酮類物質(zhì)在降脂方面主要是通過對(duì)抗低密度脂蛋白的氧化、清除體內(nèi)自由基及抑制脂質(zhì)過氧化物的產(chǎn)生而發(fā)揮作用。
納豆主要是以大豆為原料,蒸煮后接入納豆芽孢桿菌發(fā)酵而成。納豆?fàn)I養(yǎng)價(jià)值高,具有多種醫(yī)療保健功能。納豆含有總黃酮、卵磷脂、皂苷、生物堿等多種生理活性物質(zhì),長期食用可提升機(jī)體的免疫力[5]。納豆中的總黃酮更是具有抗氧化[6-7]、抗癌[8-11]、降血壓和降血脂[12-15]等功效。因此,選擇特定的豆制品原料,再通過一定的生物技術(shù)手段提高其中的總黃酮類物質(zhì)的含量具有重要的研究價(jià)值和應(yīng)用前景。
菜用大豆是一種含有豐富植物蛋白、多種有益礦物質(zhì)、維生素及膳食纖維等成分的豆類植物。目前,我國對(duì)于菜用大豆深加工產(chǎn)品的研究和開發(fā)還比較落后。本課題研究目的是以菜用大豆等外品為原料,經(jīng)實(shí)驗(yàn)室前期分析顯示,通過蘆丁比色法未能測到總黃酮類物質(zhì),因此,本文擬利用納豆芽孢桿菌對(duì)其進(jìn)行發(fā)酵處理,以期提高總黃酮含量,為企業(yè)提高菜用大豆的附加值、增加收入提供重要的解決方案。
納豆枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)菌粉 日本有限會(huì)社高橋祐藏研究所;菜用大豆 山東陽光農(nóng)業(yè)生物科技有限公司;SPF級(jí)雄性C57BL/6J小鼠90只 6~8周齡,18~22 g,長春長生生物有限公司,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物合格證號(hào)NO.SCXK(遼)2020-0001;高脂飼料 北京泰博宏達(dá)生物有限公司;普通飼料 哈爾濱醫(yī)科大學(xué);奧利司他 中山萬漢制藥;小鼠高密度脂蛋白(High density lipoprotein, HDL)、總膽固醇(total cholesterol, TC)、甘油三酯(triglycerides, TG)、白細(xì)胞介素-6(interleukin-6, IL-6)、白細(xì)胞介素-10(interleukin-10, IL-10)、腫瘤壞死因子- α(tumor necrosis factor-α, TNF- α)ELISA試劑盒 上海酶聯(lián)生物科技有限公司;其他試劑 市售分析純。
1.2.1 納豆發(fā)酵 按照傳統(tǒng)的方法[15]制作納豆,具體過程如下:挑選無發(fā)霉、蟲害的菜用大豆,清洗后浸泡過夜,在121 ℃條件下蒸煮20 min,自然冷卻至50~60 ℃后,按5.75×1010~2.3×1011CFU/100 g接入納豆菌菌液,接種完成后置于恒溫培養(yǎng)箱中,于35~41 ℃發(fā)酵12~48 h,發(fā)酵完成后,將納豆放入4 ℃冰箱中后熟6~24 h后取出,即得到發(fā)酵好的納豆。
1.2.2 總黃酮提取及含量測定 參考文獻(xiàn)[16-18]的方法提取總黃酮。將發(fā)酵好的納豆置于-20 ℃預(yù)凍12 h后,進(jìn)行冷凍干燥,然后將冷凍干燥完成的納豆置于粉碎機(jī)中粉碎,過80目篩后,稱量所得納豆粉質(zhì)量。向納豆粉中加入10倍體積石油醚,在超聲功率為300 W的條件下間歇處理10次,每次3 min,萃取脂肪,棄去石油醚層后,加入30倍體積60%乙醇,80 ℃熱回流3 h,收集提取液,即得總黃酮粗提液。
采用亞硝酸鈉-硝酸鋁-氫氧化鈉法測定總黃酮含量[16-19]。具體操作如下:準(zhǔn)確吸取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液0、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00 mL(相當(dāng)于0、75、150、300、450、600 μg蘆丁),移入10 mL刻度比色管中,加入30%乙醇溶液至5 mL,各加5%亞硝酸鈉溶液0.3 mL,振搖后放置5 min,加入10%硝酸鋁溶液0.3 mL搖勻后放置6 min,加1.0 mol/L氫氧化鈉溶液2 mL,用30%乙醇定容至刻度,搖勻,放置15 min,于510 nm波長處測定吸光度,以零管為空白,以蘆丁含量(μg)為橫坐標(biāo),以吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線方程如下:
取適量的黃酮粗提物粉末,配制成合適濃度的溶液,按照對(duì)蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品的處理過程獲得黃酮粗提物待測液,測得的OD510吸光值,代入上述標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程計(jì)算樣品中總黃酮含量。
1.2.3 納豆發(fā)酵工藝單因素實(shí)驗(yàn) 將菜用大豆清洗后倒入250 mL錐形瓶中,121 ℃、0.1 MPa下高溫蒸煮20 min后,以納豆中總黃酮的含量為評(píng)價(jià)指標(biāo),分別進(jìn)行以下單因素實(shí)驗(yàn)處理:
1.2.3.1 發(fā)酵時(shí)間 按1.150×1011CFU /100 g添加納豆芽孢桿菌,于37 ℃條件下分別靜置發(fā)酵12、24、36和48 h,發(fā)酵完成后轉(zhuǎn)入4 ℃冰箱后熟12 h,測定不同發(fā)酵時(shí)間下得到的納豆中總黃酮的含量,確定最適合的發(fā)酵時(shí)間。
1.2.3.2 發(fā)酵溫度 按1.150×1011CFU /100 g添加納豆芽孢桿菌,分別于35、37、39和41 ℃靜置發(fā)酵24 h,發(fā)酵完成后轉(zhuǎn)入4 ℃冰箱后熟12 h,測定不同發(fā)酵溫度下得到的納豆中總黃酮的含量,以確定最適合的發(fā)酵溫度。
1.2.3.3 接 菌 量 分 別 按5.750×1010、1.150×1011、1.725×1011和2.300×1011CFU /100 g添 加 菌 液,37 ℃靜置發(fā)酵24 h,發(fā)酵完成后轉(zhuǎn)入4 ℃冰箱后熟12 h,測定不同接菌量下發(fā)酵制得的納豆中總黃酮的含量,得到最適合的接菌量。
1.2.3.4 后熟時(shí)間 按1.150×1011CFU /100 g添加菌液,37 ℃分別靜置發(fā)酵24 h,發(fā)酵完成后轉(zhuǎn)入4 ℃冰箱分別后熟6、12、18和24 h,測定不同后熟時(shí)間下發(fā)酵制得的納豆中總黃酮的含量,得到最適合的后熟時(shí)間。
1.2.4 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) 在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,選擇對(duì)納豆黃酮產(chǎn)量影響顯著的三個(gè)因素,即發(fā)酵時(shí)間(A)、接菌量(B)和后熟時(shí)間(C)為變量,納豆中總黃酮含量為評(píng)價(jià)指標(biāo),選用正交表L9(34)進(jìn)行3因素3水平正交實(shí)驗(yàn),確定納豆發(fā)酵條件最佳組合(如表1所示)。
表1 納豆發(fā)酵工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)因素與水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment for optimization of natto fermentation process
1.2.5 總黃酮粗提液的純化 參考文獻(xiàn)[16-18]的方法純化黃酮粗提液。將D101型大孔樹脂倒入95%乙醇中預(yù)處理12 h,然后填入層析柱中,用蒸餾水洗至無味,然后以1.5 mL/min的流速加入250 mL總黃酮粗提液,靜置平衡30 min;平衡完成后使用70%乙醇溶液以1.5 mL/min的流速洗滌直至大孔樹脂無色,收集洗脫液。通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮洗脫液,濃縮完成后置于-20 ℃預(yù)冷凍后進(jìn)行冷凍干燥,獲得純化的總黃酮粉末。將純化的總黃酮粉末配制成一定濃度的總黃酮水溶液,并根據(jù)1.2.2的方法確定總黃酮的含量。
1.2.6 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)分組及劑量 實(shí)驗(yàn)選擇80只雄性SPF級(jí)C57BL/6J小鼠,體重18~22 g。將實(shí)驗(yàn)小鼠放置在動(dòng)物飼養(yǎng)室中適應(yīng)性飼養(yǎng)1周,適應(yīng)性飼養(yǎng)期間12 h光照和12 h黑暗,動(dòng)物自由飲食攝水。適應(yīng)性飼養(yǎng)完成后,進(jìn)行以下分組實(shí)驗(yàn)。
1.2.6.1 緩解實(shí)驗(yàn) 隨機(jī)選取48只小鼠,分為6組,每組8只,除空白對(duì)照組(A組)以外,其余各組連續(xù)喂養(yǎng)8周的高脂飲食以建立高脂動(dòng)物模型。建模成功后,A組繼續(xù)飼喂普通飼料,每天灌胃0.2 mL/d的無菌水;陽性對(duì)照組(B組)每天飼喂高脂飼料,同時(shí)灌胃1.8 mg/d的奧利司他1次;模型組(C組)每天飼喂高脂飼料并灌胃與陽性對(duì)照組等量的生理鹽水1次;總黃酮高、中、低劑量組(D~F組)每天飼喂高脂飼料并分別按照100、50和20 mg/kg·d灌胃總黃酮水溶液1次。每只小鼠的灌胃量為0.2 mL/d,連續(xù)灌胃處理4周。
1.2.6.2 預(yù)防實(shí)驗(yàn) 32只小鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)完成后,隨機(jī)分為4組,即空白對(duì)照組(A組):飼喂普通飼料,灌胃0.2 mL/d的無菌水;陽性對(duì)照組(B組):飼喂高脂飼料,灌胃1.8 mg/d的奧利司他;模型組(C組):飼喂高脂飼料,灌胃與陽性對(duì)照組等量的生理鹽水;總黃酮提取物處理組(D組):飼喂高脂飼料,灌胃50 mg/(kg·d)的納豆總黃酮提取物。每組8只,連續(xù)灌胃處理喂養(yǎng)8周,每只小鼠的灌胃量為0.2 mL/d,每日灌胃1次。
1.2.7 總黃酮對(duì)小鼠體重及Lee’s指數(shù)影響 實(shí)驗(yàn)過程中每周測定小鼠的體重和體長(從鼻子到肛門),按照如下公式計(jì)算Lee’s指數(shù):
1.2.8 總黃酮對(duì)小鼠肝脾指數(shù)影響 在眼球取血結(jié)束后,斷頸處死小鼠,迅速收集小鼠的肝臟和脾臟,并用濾紙吸去血漬,除去周圍的組織和脂肪后稱量其濕重。根據(jù)以下公式計(jì)算免疫器官的指數(shù):
1.2.9 總黃酮對(duì)小鼠血清中血脂及炎癥因子影響 實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),小鼠禁食12 h,期間自由飲水,采用摘眼球法取血,用不含內(nèi)毒素的1.5 mL離心管收集血液,1652 g離心10 min,取上清到新離心管中,-20 ℃的冰箱保存,待檢測時(shí),提前將血清放入冰浴環(huán)境中解凍,使用ELISA試劑盒檢測小鼠血清中TNF-α、HDL、IL-6、IL-10、TG和TC的含量,具體操作方法參照試劑盒說明書。
所有數(shù)據(jù)均進(jìn)行三次重復(fù)實(shí)驗(yàn),用Origin 2018軟件對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析和作圖。通過ANOVA對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,結(jié)果表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差的形式。標(biāo)記小寫字母不同者表示差異顯著(P<0.05),字母相同或部分相同或未標(biāo)記者表示差異不顯著(P>0.05)。
2.1.1 單因素實(shí)驗(yàn) 如圖1A所示,納豆中總黃酮含量隨著發(fā)酵時(shí)間的延長呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。在12~24 h這個(gè)階段,納豆中總黃酮含量逐漸升高,發(fā)酵時(shí)間為24 h時(shí),納豆中總黃酮含量達(dá)到最高;而當(dāng)發(fā)酵時(shí)間超過24 h時(shí),發(fā)酵底物的營養(yǎng)物質(zhì)可能不足以維持納豆菌的代謝,同時(shí)次級(jí)代謝產(chǎn)物過多,對(duì)初級(jí)代謝產(chǎn)物產(chǎn)生抑制[16-18],使得納豆中總黃酮含量逐漸降低。為此,選擇發(fā)酵時(shí)間為24、36和48 h進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
本實(shí)驗(yàn)中發(fā)酵溫度對(duì)納豆中總黃酮含量的影響如圖1B所示。隨著發(fā)酵溫度的升高,納豆中的總黃酮含量不斷變化。而當(dāng)發(fā)酵溫度為37 ℃時(shí),納豆中總黃酮含量最高。因此,發(fā)酵溫度選擇為37 ℃。
如圖1C所示,接菌量對(duì)納豆發(fā)酵過程中總黃酮的產(chǎn)生具有一定影響。當(dāng)接菌量為5.75×1010CFU/100 g時(shí),納豆的總黃酮含量較低,造成這種結(jié)果的原因可能是因?yàn)榻泳刻?,?xì)菌生長速度緩慢,發(fā)酵過程不完全;當(dāng)接菌量為1.15×1011CFU/100 g時(shí),納豆中總黃酮含量達(dá)到最大;接菌量大于1.15×1011CFU/100 g時(shí),納豆中總黃酮含量隨接菌量增大而降低,此時(shí)細(xì)菌繁殖速度過快導(dǎo)致菜用大豆中營養(yǎng)成分迅速耗竭,從而導(dǎo)致納豆中總黃酮含量減少[16-18]。因此,接菌量選擇為5.75×1010、1.15×1011、1.73×1011CFU/100 g進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
從圖1D可以看出,當(dāng)后熟時(shí)間為12 h時(shí),納豆的總黃酮含量最高,納豆的獨(dú)特氨味較少、黏度較低;當(dāng)后熟時(shí)間大于12 h時(shí),納豆的氨臭味過大,納豆中總黃酮含量逐漸降低。因此,后熟時(shí)間選擇為6、12和18 h進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
圖1 發(fā)酵時(shí)間(A)、發(fā)酵溫度(B)、接菌量(C)和后熟時(shí)間(D)對(duì)納豆中總黃酮含量的影響Fig.1 Effect of fermentation time (A), fermentation temperature (B), inoculation dose (C) and ripening time (D)on the content of total flavonoids in natto
有研究表明,大豆產(chǎn)品經(jīng)微生物發(fā)酵后,可以實(shí)現(xiàn)一些次級(jí)代謝物的轉(zhuǎn)化,如大豆經(jīng)黑曲霉(A. nigerM46)發(fā)酵,其異黃酮化合物的組成發(fā)生了改變,提高了發(fā)酵產(chǎn)物的抗氧化活性[20]。Moktan等[21]研究也顯示,大豆經(jīng)枯草芽孢桿菌發(fā)酵以后,其總酚含量明顯增加,導(dǎo)致其抗氧化能力得到顯著提高。因此,本研究以納豆芽孢桿菌作為發(fā)酵劑,經(jīng)發(fā)酵后提高菜用大豆黃酮含量具有可行性。
2.1.2 正交試驗(yàn) 由表2、表3可知,3個(gè)因素對(duì)菜用大豆發(fā)酵納豆中總黃酮類物質(zhì)含量影響順序?yàn)锳>B>C,即發(fā)酵時(shí)間>接菌量>后熟時(shí)間。A1B2C3是正交試驗(yàn)得出的納豆中總黃酮類物質(zhì)含量最高的發(fā)酵方案,即菜用大豆發(fā)酵時(shí)間24 h,接菌量1.15×1011CFU /100 g,后熟時(shí)間18 h,此發(fā)酵方案下納豆中的總黃酮類含量為4.35 mg/g(以菜用大豆計(jì));經(jīng)驗(yàn)證試驗(yàn),該條件下納豆黃酮產(chǎn)量與A1B2C2(4.30 mg/g)條件下差異不顯著(P>0.05),考慮到后熟時(shí)間18 h時(shí)間過長,選擇A1B2C2作為最優(yōu)發(fā)酵方案。
F檢驗(yàn)結(jié)果表明,各因素F值遠(yuǎn)小于F0.05(2,4),這說明三個(gè)因素的交互作用對(duì)總黃酮含量的影響均不顯著,可以選擇上述實(shí)驗(yàn)方案作為最優(yōu)組合。
表2 納豆發(fā)酵工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果Table 2 Orthogonal experiment result for optimization of natto fermentation process
表3 正交試驗(yàn)方差分析Table 3 Analysis of orthogonal experimental variance
圖2A為緩解實(shí)驗(yàn)中第0、8、12周小鼠體重變化情況。第8周末時(shí),飼喂高脂飼料的小鼠體重顯著高于正常對(duì)照組(A)的體重(P<0.05),表明高脂動(dòng)物模型建立成功。建模成功后再連續(xù)灌胃總黃酮4周,各組小鼠體重變化差異明顯,第12周末時(shí),總黃酮各劑量處理組的小鼠體重顯著低于模型組(C)(P<0.05)。
圖2B為預(yù)防實(shí)驗(yàn)中第0周、第4周、第8周小鼠體重變化情況。第4周末時(shí),模型組(C)和正常對(duì)照組(A)小鼠的體重顯著高于灌胃奧利司他干預(yù)的陽性對(duì)照組(B)和總黃酮組(D)小鼠的體重(P<0.05);在第8周末時(shí),模型組(C)小鼠體重顯著高于其他三組小鼠體重(P<0.05),其中總黃酮組(D)小鼠的體重略低于正常對(duì)照組(A)。
如表4所示,緩解實(shí)驗(yàn)中各組小鼠在第12周末體長無顯著性差異(P>0.05),C組小鼠Lee’s指數(shù)顯著高于其他五組(P<0.05)??傸S酮各劑量處理組小鼠的Lee’s指數(shù)與正常對(duì)照組(A)、陽性對(duì)照組(B)無顯著性差異(P>0.05)。
預(yù)防實(shí)驗(yàn)中第8周末各組小鼠體長無顯著性差異(P>0.05),C組小鼠Lee's指數(shù)顯著高于另外三組(P<0.05),正常對(duì)照組(A)、陽性對(duì)照組(B)和總黃酮組(D)Lee's指數(shù)無顯著差異(P>0.05)。
圖2 緩解實(shí)驗(yàn)(A)和預(yù)防實(shí)驗(yàn)(B)各組小鼠體重變化Fig.2 Body weight change of mice in remission experiment (A) and prevention experiment (B)
高脂飲食會(huì)損害肥胖動(dòng)物的肝臟,這主要是由于空泡樣變性、肝脂肪變性和肝纖維化所致[22]。脾臟是人體中最大的淋巴器官,能夠合成某些具有生物活性的物質(zhì),同時(shí)也是發(fā)生免疫應(yīng)答反應(yīng)的場所[23]。由表5可以看出,在緩解實(shí)驗(yàn)中,總黃酮處理的各組小鼠肝脾指數(shù)均顯著高于模型組(C)(P<0.05)。在預(yù)防實(shí)驗(yàn)中,模型組(C)小鼠肝臟指數(shù)最低,各組小鼠脾臟指數(shù)差異不顯著(P>0.05)。
表4 各組小鼠體長及Lee’s指數(shù)Table 4 Body length and Lee’s index of mice in different groups
表5 緩解實(shí)驗(yàn)及預(yù)防實(shí)驗(yàn)各組小鼠肝臟及脾臟系數(shù)Table 5 Liver and spleen coefficients of mice in alleviating experiment and prevention experiment
由圖3可知,在緩解實(shí)驗(yàn)中模型組(C)小鼠的血清中TG水平最高,顯著高于其他5組(P<0.05),總黃酮處理的各組小鼠血清中TG水平與正常對(duì)照組(A)和陽性對(duì)照組(B)無顯著差異(P>0.05)。預(yù)防實(shí)驗(yàn)結(jié)果與緩解實(shí)驗(yàn)類似,模型組(C)小鼠血清中的TG水平顯著高于其他三組(P<0.05),灌胃奧利司他和黃酮粗提物都顯著地降低了小鼠TG含量(P<0.05)。
圖3 緩解實(shí)驗(yàn)(A)和預(yù)防實(shí)驗(yàn)(B)各組小鼠血清甘油三酯變化Fig.3 Changes of triglycerides in mice in remission experiment (A) and prevention experiment (B)
圖4 緩解實(shí)驗(yàn)(A)和預(yù)防實(shí)驗(yàn)(B)各組小鼠血清總膽固醇變化Fig.4 Changes of total cholesterol in mice in remission experiment (A) and prevention experiment (B)
由圖4A可知,緩解實(shí)驗(yàn)中模型組(C)小鼠血清中TC含量顯著高于其他五組(P<0.05);灌胃奧利司他處理的陽性對(duì)照組(B)小鼠血清中TC含量與總黃酮各劑量處理組沒有顯著性差異。如圖4B所示,預(yù)防實(shí)驗(yàn)中模型組(C)小鼠血清TC含量顯著高于其他三組(P<0.05),正常對(duì)照組(A)的TC含量也顯著高于陽性對(duì)照組(B)和總黃酮組(D)(P<0.05)。
由圖5可知,緩解實(shí)驗(yàn)中,灌胃總黃酮的三組小鼠血清中的HDL水平顯著高于其他三組(P<0.05),其中總黃酮處理組小鼠血清中的HDL水平呈現(xiàn)出明顯的劑量依賴性。預(yù)防實(shí)驗(yàn)與緩解實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致,同樣是模型組(C)小鼠血清中HDL水平最低,總黃酮組(D)HDL水平最高。Aloud等[24]研究顯示,高良姜黃素(一種天然黃酮類化合物)可以降低糖尿病大鼠血清中低密度脂蛋白(LDL)水平,并升高HDL含量,使得糖尿病大鼠的血脂水平恢復(fù)到正常水平,這與本研究所得到的結(jié)果一致。
圖5 緩解實(shí)驗(yàn)(A)和預(yù)防實(shí)驗(yàn)(B)各組小鼠高密度脂蛋白變化Fig.5 Changes of High density lipoprotein in mice in remission experiment (A) and prevention experiment (B)
圖6 緩解實(shí)驗(yàn)(A、C、E)和預(yù)防實(shí)驗(yàn)(B、D、F)各組小鼠血清炎性因子含量的變化Fig.6 Changes of proinflammatory factors in mice serum in alleviating experiment (A, C, E) and prevention experiment (B, D, F)
總黃酮提取物對(duì)高脂飲食小鼠炎癥因子產(chǎn)生的影響如圖6所示。高脂飲食會(huì)引起血清促炎因子IL-6、TNF-α含量提高(圖6A, B, E, F),而抗炎因子IL-10含量下降(圖6C, D)。緩解實(shí)驗(yàn)中總黃酮各劑量處理組促炎因子IL-6、TNF-α含量都明顯降低,沒有明顯的劑量依賴效應(yīng)。緩解實(shí)驗(yàn)中給予總黃酮處理的三組小鼠血清中IL-10含量顯著高于其他各組(P<0.05)(圖6C),預(yù)防實(shí)驗(yàn)中總黃酮組(D)小鼠血清中IL-10含量顯著高于其他三組(P<0.05)(圖6D)。IL-10具有抑制IL-1β、IL-6和TNF-α的作用[25]。本研究結(jié)果顯示,發(fā)酵菜用大豆產(chǎn)生的總黃酮提取物具有降血脂、抗炎的功效,這與文獻(xiàn)報(bào)道的一致[26]。
本研究中,從納豆菌發(fā)酵菜用大豆中提取了總黃酮,其中含有多種成分,有研究顯示,總黃酮中的不同成分在降脂方面具有協(xié)同效應(yīng)[27],本研究中也顯示出總黃酮的優(yōu)異效果。
本研究利用納豆芽孢桿菌發(fā)酵菜用大豆,優(yōu)化了總黃酮的發(fā)酵工藝,通過大孔樹脂純化,得到黃酮粗提物,其含量為4.30 mg/g菜用大豆。該黃酮粗提物可預(yù)防和緩解高脂飲食引起小鼠的血脂升高,降低血清中炎癥因子水平。本研究進(jìn)一步證實(shí)了利用納豆芽孢桿菌發(fā)酵可以提高菜用大豆中黃酮類物質(zhì)的含量,這為通過生物發(fā)酵法提高菜用大豆的產(chǎn)品附加值提供了新思路。