無(wú)蔗糖乳酸菌口服液的制備及代謝產(chǎn)物的分析

張景燕，王浩，段治

(青島蔚藍(lán)生物集團(tuán)有限公司，山東 青島，266102)

隨著人們飲食習(xí)慣的改變和自身運(yùn)動(dòng)的減少，糖尿病和肥胖發(fā)生率顯著增長(zhǎng)。我國(guó)居民長(zhǎng)期以谷物類食品為主，碳水化合物的攝入量占膳食總能量的70%～80%，容易影響血糖及胰島素水平，從而引起糖尿病[1]。國(guó)際糖尿病聯(lián)盟(International Diabetes Federation,IDF)發(fā)布的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，截至2019年，我國(guó)糖尿病患病人數(shù)已經(jīng)達(dá)到1.164億人[2]。

飲食治療是糖尿病治療的基礎(chǔ)，近來(lái)研究表明，過多攝入蔗糖容易成為肥胖、糖尿病和冠狀動(dòng)脈血栓病的病因；蔗糖在體內(nèi)的代謝必須由胰島素來(lái)完成，這對(duì)糖尿病病人更是嚴(yán)重的負(fù)擔(dān)；蔗糖還容易引起齲齒；過多攝入蔗糖對(duì)心血管病人、肥胖者不適宜[3]。近年來(lái)無(wú)蔗糖或者低蔗糖食品越來(lái)越受到消費(fèi)者的青睞，“低蔗糖”則指每100 g或100 mL食品的蔗糖含量不能超過5 g；“無(wú)蔗糖”則指每100 g或100 mL食品中蔗糖含量不能超過0.5 g。市場(chǎng)上低蔗糖或無(wú)蔗糖食品參差不齊，有些食品雖沒有添加蔗糖等精制糖，但可能添加了由果糖和葡萄糖加工而成的果葡糖漿、淀粉糖漿、麥芽糖漿、麥芽糖等，這些也可能導(dǎo)致糖尿病和肥胖的發(fā)生。

乳酸菌口服液是市場(chǎng)上比較受歡迎的一類功能性食品，補(bǔ)充乳酸菌能夠改善腸道環(huán)境，解決由于腸道紊亂引起的肥胖等一系列亞健康問題[4]。目前市場(chǎng)上的乳酸菌口服液中蔗糖添加量一般為50～100 g/L，不適合糖尿病病人和減肥人士食用，因此低蔗糖或無(wú)蔗糖益生菌口服液的開發(fā)是符合市場(chǎng)需求的。本文優(yōu)化了培養(yǎng)基配方，選用一種既能夠快速促進(jìn)微生物生長(zhǎng)，又能夠保證最終產(chǎn)品中無(wú)蔗糖要求的低聚果糖作為發(fā)酵碳源，同時(shí)選用牛骨膠原蛋白作為氮源，開發(fā)了一款無(wú)蔗糖乳酸菌口服液，以期該口服液能夠調(diào)節(jié)腸道菌群和提高人免疫力。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 菌種

菌株：副干酪乳桿菌IMC-4、嗜酸乳桿菌SS、植物乳桿菌EM2和干酪乳桿菌EM1，中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心。

1.1.2 主要儀器

恒溫培養(yǎng)箱，上海躍進(jìn)醫(yī)療器械有限公司；超凈臺(tái)，青島海爾生物醫(yī)療股份有限公司；高壓滅菌鍋，上海博迅醫(yī)療生物儀器股份有限公司；Thermo Multiskan FC(帶孵育器)酶標(biāo)儀、超高效液相色譜，賽默飛世爾中國(guó)；冷凍干燥機(jī)，上海博登生物科技有限公司；e2695 Waters高壓液相色譜儀，沃特世公司。

1.1.3 培養(yǎng)基

基礎(chǔ)培養(yǎng)基[5](碳源篩選使用)(g/L)：酪蛋白胨15，酵母提取物6，吐溫-80 1，MgSO4·7H2O 0.58，MnSO4·4H2O 0.14，調(diào)pH 6.6，121 ℃滅菌20 min。

碳源(低聚木糖、低聚果糖、低聚半乳糖、菊糖和葡萄糖)：分別用蒸餾水配制成質(zhì)量濃度10 g/mL，然后無(wú)菌濾膜過濾除菌。

基礎(chǔ)發(fā)酵培養(yǎng)基(g/L)：酵母抽提物2，聚葡萄糖10,(NH4)2HPO43。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 菌株活化及新鮮菌液制備

將甘油保存的菌株取出，用接種針劃線接種MRS平板，厭氧培養(yǎng)24～48 h，然后挑單菌落到MRS肉湯培養(yǎng)基中，37 ℃厭氧培養(yǎng)24～48 h，重新轉(zhuǎn)接到MRS肉湯中37 ℃厭氧培養(yǎng)22～48 h，制備得到新鮮菌液。

1.2.2 碳源的篩選

參照碳源代謝試驗(yàn)[5-6]。取新鮮菌液若干，5 000 r/min離心5 min，用生理鹽水洗1次，再用同體積生理鹽水重懸，用生理鹽水稀釋50倍，作為接種液。在96孔板中加入170 μL滅菌后的基礎(chǔ)培養(yǎng)基，然后分別加入20 μL各種糖液(過濾除菌)，再加入10 μL接種液，不接菌孔作為對(duì)照。每孔加入50 μL石蠟油以防止培養(yǎng)過程中水分蒸發(fā)。

把96孔板放入酶標(biāo)儀，設(shè)置37 ℃溫孵培養(yǎng)24～48 h，期間每隔1 h檢測(cè)一次菌體濃度OD600,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做生長(zhǎng)曲線，確定菌株生長(zhǎng)比較好的碳源作下一步實(shí)驗(yàn)。

在基礎(chǔ)發(fā)酵培養(yǎng)基中加入3 g/mL的脫脂奶粉作為氮源，然后再加入96孔板試驗(yàn)中選定的碳源，添加量分別是5、10、20、30、40 g/L，加入蒸餾水，115 ℃，高壓滅菌30 min。分別把4株菌的新鮮菌液按照0.2%(體積分?jǐn)?shù))的接種量接種于發(fā)酵培養(yǎng)基中，37 ℃混合發(fā)酵22 h后停止發(fā)酵。用高壓液相色譜測(cè)定發(fā)酵后的蔗糖、葡萄糖、乳糖和果糖的含量[7]，按照GB 4789.35—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 乳酸菌檢驗(yàn)》標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定菌量。

1.2.3 氮源的篩選

分別稱取基礎(chǔ)發(fā)酵培養(yǎng)基，加入碳源，再分別加入30 g/L的脫脂乳粉、濃縮乳清蛋白和牛骨膠原蛋白肽，然后加入蒸餾水，115 ℃，高壓滅菌30 min。乳酸菌口服液的制備和菌量的測(cè)定同1.2.2。

配制基礎(chǔ)發(fā)酵培養(yǎng)基，加入適量碳源，然后加入氮源，氮源的添加量分別為8、15和30 g/L，加入蒸餾水，115 ℃，高壓滅菌30 min。乳酸菌口服液的制備和菌量的測(cè)定同1.2.2。

1.2.4 甜味劑的篩選

稱取基礎(chǔ)發(fā)酵培養(yǎng)基，加入碳源和氮源，分別加入木糖醇(30和50 g/L)、山梨糖醇(30和50 g/L)、羅漢果苷(0.1和0.2 g/L)和甜菊糖苷(0.1和0.2 g/L)4種甜味劑，加入蒸餾水，115 ℃，高壓滅菌30 min。分別把4株菌的新鮮菌液按照0.2%(體積分?jǐn)?shù))的接種量接種于發(fā)酵培養(yǎng)基中，37 ℃混合發(fā)酵22 h后停止發(fā)酵。探索這幾種甜味劑的適口性。

1.2.5 加速穩(wěn)定性試驗(yàn)

由于口服液的保質(zhì)期比較長(zhǎng)，所以在37 ℃極端條件下測(cè)定口服液的穩(wěn)定性[8]。

稱取基礎(chǔ)發(fā)酵培養(yǎng)基，加入碳源、氮源和甜味劑，115 ℃，高壓滅菌30 min。分別把4株菌的新鮮菌液按照0.2%(體積分?jǐn)?shù))的接種量接種于發(fā)酵培養(yǎng)基中，37 ℃混合發(fā)酵22 h后停止發(fā)酵，制備得到無(wú)蔗糖乳酸菌口服液。同時(shí)購(gòu)買市場(chǎng)上新鮮日期的益生菌口服液作為對(duì)照。將無(wú)蔗糖乳酸菌口服液和市場(chǎng)上購(gòu)買的口服液放置于37 ℃培養(yǎng)箱中，每隔一段時(shí)間取樣測(cè)定菌量，觀察2種口服液的穩(wěn)定性趨勢(shì)。

1.2.6 無(wú)蔗糖乳酸菌口服液的非靶向代謝組學(xué)分析

1.2.6.1 口服液的制備及預(yù)處理

稱取基礎(chǔ)發(fā)酵培養(yǎng)基，加入碳源和氮源，115 ℃，高壓滅菌30 min。分別把4株菌的新鮮菌液按照0.2%(體積分?jǐn)?shù))的接種量接種于發(fā)酵培養(yǎng)基中，37 ℃混合發(fā)酵22 h后停止發(fā)酵，制備得到無(wú)蔗糖乳酸菌口服液。首先將其用超聲波破碎儀破碎20 min，然后75 ℃水浴鍋中滅活15 min，滅活后的口服液以10 000 r/min離心10 min，收集上清液，上清液用冷凍干燥機(jī)冷凍干燥，收集樣品。每份樣品3個(gè)平行。

1.2.6.2 非靶向代謝組學(xué)分析

制備好的樣品送到上海美吉生物進(jìn)行非靶向代謝組學(xué)測(cè)定，樣品經(jīng)電噴霧電離，分別采用正、負(fù)離子掃描模式采集質(zhì)譜信號(hào)。

數(shù)據(jù)采用代謝組學(xué)軟件Progenesis QI(Waters Corporation，Milford，USA)進(jìn)行峰提取、對(duì)齊、鑒定等，最終得到含保留時(shí)間、峰面積、質(zhì)荷比以及鑒定信息的數(shù)據(jù)矩陣，用于后期處理及生物信息學(xué)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 碳源的篩選

益生元是一類寡糖能夠特異性增殖乳酸菌和雙歧桿菌，糖尿病病人可以食用，并且不會(huì)引起血糖增高[9]，所以本文探索益生元代替蔗糖作為碳源來(lái)發(fā)酵口服液。

不同的菌株對(duì)寡糖的利用效果是不一樣的，本文選用了低聚果糖，低聚木糖，低聚半乳糖和菊糖4種寡糖來(lái)評(píng)價(jià)4株乳酸菌的生長(zhǎng)情況，并同時(shí)以葡萄糖為對(duì)照(圖1)。通過生長(zhǎng)曲線對(duì)比發(fā)現(xiàn)，4個(gè)菌種利用低聚果糖作為碳源時(shí)生長(zhǎng)速率最快，接近于葡萄糖作為碳源的生長(zhǎng)速率；低聚半乳糖作為碳源時(shí)，副干酪乳桿菌生長(zhǎng)狀態(tài)不好；菊糖作為碳源時(shí)，副干酪乳桿菌和干酪乳桿菌生長(zhǎng)狀態(tài)不好；低聚木糖作為碳源時(shí)，4株菌的生長(zhǎng)狀態(tài)都不好。當(dāng)把4種菌混合培養(yǎng)接種于不同的碳源培養(yǎng)基時(shí)，發(fā)現(xiàn)低聚果糖和低聚半乳糖作為碳源時(shí)的菌量接近于葡萄糖作為碳源的菌量。由于以低聚半乳糖作為碳源時(shí)，存在部分菌生長(zhǎng)狀態(tài)不好的情況，所以最終選定低聚果糖作為無(wú)蔗糖口服液的碳源。

a-葡萄糖；b-低聚半乳糖；c-低聚果糖；d-菊糖；e-低聚木糖；f-混合菌株圖1 菌株利用不同的碳源的生長(zhǎng)曲線Fig.1 The growth curves of different strains which use different carbon sources注：EM1-干酪乳桿菌EM1；EM2-植物乳桿菌EM2；SS-嗜酸乳桿菌SS；IMC-4-副干酪乳桿菌IMC-4

低聚果糖作為碳源，其添加量的多少與口服液菌量相關(guān)，如表1所示，20 g/L以下的低聚果糖添加量會(huì)使菌量偏低，不能夠滿足乳酸菌生長(zhǎng)需要，20 g/L以上的低聚果糖添加量不僅增加了生產(chǎn)成本，還會(huì)造成菌量下降，因此選用20 g/L的低聚果糖作為添加量。但是由于該實(shí)驗(yàn)中選擇脫脂乳粉作為氮源，所以乳糖含量偏高。

表1 低聚果糖添加量對(duì)糖含量和菌量的影響Table 1 Effects of oligosaccharides on sugar content and bacteria count

2.2 氮源的篩選

氮源是微生物生長(zhǎng)的必需元素。本文探討了3種有機(jī)氮源(脫脂奶粉，濃縮乳清蛋白和牛骨膠原蛋白)對(duì)微生物發(fā)酵的影響。3種氮源都能夠滿足菌量生長(zhǎng)需要(表2)，濃縮乳清蛋白和牛骨膠原蛋白作為氮源時(shí)菌量偏高。濃縮乳清蛋白作為氮源時(shí)乳糖含量偏高，會(huì)影響血糖含量，牛骨膠原蛋白肽作為氮源時(shí)，發(fā)酵液中蔗糖，乳糖，葡萄糖和果糖的總含量最低，沒有特殊的不良?xì)馕?，菌量偏高，所以選擇牛骨膠原蛋白肽作為發(fā)酵的氮源。

如表3所示，添加8和30 g/L的牛骨膠原蛋白肽對(duì)菌量的影響不大，蔗糖的含量都低于5 g/L，從生產(chǎn)成本上考慮選用8 g/L牛骨膠原蛋白肽。

表2 氮源對(duì)糖的含量和菌量的影響Table 2 Effects of nitrogen source on sugar content and bacterial count

表3 牛骨膠原蛋白肽添加量對(duì)糖含量和菌量的影響Table 3 Effects of bovine ossein supplemental level on sugar content and bacterial count

2.3 甜味劑的篩選

口服液作為食品，味道是一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，由于發(fā)酵的口服液中含有大量的乳酸，味道偏酸，所以選用甜味產(chǎn)物來(lái)改善口味。目前市場(chǎng)上的乳酸菌口服液中蔗糖添加量一般為5%～10%，但是蔗糖會(huì)增加糖尿病人的血糖濃度，不適合本產(chǎn)品使用。阿斯巴甜的攝入與單鏈脂肪酸丙酸升高有關(guān)[10]，人工甜味劑(三氯蔗糖，安賽蜜等)的長(zhǎng)期食用會(huì)引起小鼠葡萄糖耐受性的降低[11]。糖醇類產(chǎn)品和天然代糖相對(duì)來(lái)講比較安全，是本產(chǎn)品的最佳選擇。

本文中選用的甜味劑有木糖醇、山梨糖醇、甜菊糖苷和羅漢果苷，發(fā)現(xiàn)木糖醇和山梨糖醇甜度偏低，30 g/L的添加量對(duì)口味沒有改善，50 g/L的添加量甜度合適，但是會(huì)延長(zhǎng)發(fā)酵時(shí)間，發(fā)酵液pH達(dá)到4.0的發(fā)酵時(shí)間從22 h延長(zhǎng)到30 h；0.1 g/L和0.2 g/L的甜菊糖苷后味齁甜，有金屬味，口感偏差；0.1 g/L的羅漢果苷甜度偏低，0.2 g/L的羅漢果甜度合適，接近于蔗糖的口味，所以選用0.2 g/L的羅漢果苷作為甜味劑。

2.4 加速穩(wěn)定性試驗(yàn)

由于口服液在常溫條件下保質(zhì)期比較長(zhǎng)，所以采用加速試驗(yàn)測(cè)定其穩(wěn)定性，并和市場(chǎng)上某含蔗糖類的口服液做對(duì)比。益生菌加速試驗(yàn)是指在保證不改變益生菌產(chǎn)品失效機(jī)理的前提下，通過強(qiáng)化溫度試驗(yàn)條件，使受試益生菌加速失效，以便在較短時(shí)間內(nèi)獲得必要益生菌穩(wěn)定性，來(lái)評(píng)估益生菌在正常條件下的可靠性或壽命指標(biāo)。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)到[8]，37 ℃對(duì)益生菌是一個(gè)比較合適的加速溫度，所以選用37 ℃作為加速溫度考察無(wú)蔗糖乳酸菌口服液的穩(wěn)定性。

如表4所示，無(wú)蔗糖乳酸菌口服液的穩(wěn)定性比市場(chǎng)上某口服液的穩(wěn)定性略好。無(wú)蔗糖乳酸菌口服液的菌量降為1.26×103CFU/mL的時(shí)間為19 d；而市場(chǎng)上某口服液降到同一數(shù)量級(jí)菌量(5×103CFU/mL)的時(shí)間為13 d。說明無(wú)蔗糖口服液的菌量下降速率較低，穩(wěn)定性較好，推測(cè)是以低聚果糖為碳源，改變了菌株的生長(zhǎng)和凋亡代謝途徑，從而提高了產(chǎn)品的保質(zhì)期。

表4 無(wú)蔗糖乳酸菌口服液和市場(chǎng)上某口服液在37 ℃條件下的菌量變化 單位：CFU/mL

2.5 非靶向組學(xué)分析

2.5.1 口服液的色譜圖

所有樣本均在UPLC-MS平臺(tái)上分析,對(duì)QC樣本正、負(fù)離子質(zhì)譜總離子流圖(total ion current，TIC)進(jìn)行譜圖疊加比較[12]，見圖2。結(jié)果表明，各色譜峰的響應(yīng)強(qiáng)度和保留時(shí)間基本重疊，說明儀器誤差較小，數(shù)據(jù)可靠。

a-正離子模式色譜圖;b-負(fù)離子模式色譜圖圖2 QC樣品正負(fù)離子模式總離子流色譜圖Fig.2 Total ion flow chromatogram of QC sample in positive and negative ion mode

2.5.2 口服液發(fā)酵前后的主成分分析[13]

樣本通過降維分析后，在主成分1和2上有相對(duì)坐標(biāo)點(diǎn)，各個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)的距離代表了樣本間聚集和離散程度，距離越近表明樣本間相似性越高，距離越遠(yuǎn)表明樣本間差異性越大。從圖3看，發(fā)酵前的3個(gè)樣本主成分較緊密聚集，說明實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性很好。發(fā)酵前的主要成分是培養(yǎng)基中的碳源和氮源，而發(fā)酵后的3個(gè)樣品在主成分2上差異稍大，但在誤差范圍之內(nèi)，說明實(shí)驗(yàn)結(jié)果可靠，發(fā)酵后的主要成分是氨基酸和有機(jī)酸。有機(jī)酸是乳酸菌發(fā)酵的主要代謝產(chǎn)物，氨基酸是乳酸代謝過程中產(chǎn)生的有機(jī)小分子。

圖3 主成分分析Fig.3 Principal component analysis

2.5.3 口服液中的代謝產(chǎn)物

韋恩圖譜分析口服液中共有614種物質(zhì)，發(fā)酵后的代謝產(chǎn)物有23類明顯高于發(fā)酵前，分別是神經(jīng)酰胺、三萜類皂苷SA4、二羥蠶豆酮酸、那拉霉素、香豆精類物質(zhì)傘形酮、香酚內(nèi)酯，奧沙西泮、葡萄糖醛酸、β-卟啉類衍生物、葡糖苷酸、香蘭素、腺苷、一種脂類、乙烯愈創(chuàng)木酚、苯并吡喃酮、角吡喃香豆素類化合物、S-丙基1-丙烷亞硫酸脂、二氫黃酮酸、那拉霉素、煙嘧啶、對(duì)甲苯硫酸鹽、9-磷酸-N-乙酰神經(jīng)氨酸、芳基苯并呋喃黃酮類。其中神經(jīng)酰胺有保持皮膚水分和抗衰老的作用[14-15]，三萜類皂苷有多重生物活性和藥理作用[16-17]，奧沙西泮具有抗菌抑菌和助睡眠功效，β-卟啉類衍生物具有抗病毒、抗氧化和抗腫瘤功效[18]，葡萄糖醛酸有解毒功效。

口服液中的614種物質(zhì)，主要是有機(jī)酸，氨基酸，脂類及核苷類物質(zhì)。有機(jī)酸是乳酸菌的主要代謝產(chǎn)物，能夠加快腸道的蠕動(dòng)，促進(jìn)食物消化吸收，并具有殺菌和抑菌特性[19]。氨基酸是含氮化合物和蛋白質(zhì)中關(guān)鍵的化學(xué)成分，它們的代謝是植物、微生物生長(zhǎng)和發(fā)育的基礎(chǔ)。氨基酸缺乏會(huì)導(dǎo)致低血糖[20]。脂類物質(zhì)不僅是人體維持正常運(yùn)行的必須物質(zhì)，還具有較強(qiáng)的抗菌作用[21]。核苷酸具有抗氧化作用，食物中缺乏核苷酸可損害肝臟，心臟、腸道和免疫系統(tǒng)[22]。

2.5.4 口服液中物質(zhì)的種類及參與KEGG代謝通路統(tǒng)計(jì)和通路富集

在HMDB 4.0(Human Metabolome Database)數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行口服液中物質(zhì)比對(duì)，其成分占有比例如下：有機(jī)酸及其衍生物(含氨基酸)占26.04%，脂質(zhì)和類脂質(zhì)分子占29.59%,其他物質(zhì)占44.37%。有機(jī)酸，氨基酸和脂類物質(zhì)是主要成分。

口服液中物質(zhì)通過KEGG重要通路統(tǒng)計(jì)，有178種代謝物參與20種物質(zhì)代謝通路KEGG(圖4)，其中28.6%參與氨基酸代謝，10.6%參與膜運(yùn)輸，10.6%參與異生物質(zhì)的生物降解和代謝，7.3%參與次級(jí)代謝產(chǎn)物的合成，剩余的參與脂類代謝和糖代謝等代謝通路。

圖4 KEGG通路統(tǒng)計(jì)圖Fig.4 KEGG pathway diagram

進(jìn)一步通路富集分析發(fā)現(xiàn)參與比較多的是谷氨酸和谷氨酰胺、精氨酸、丙氨酸、天冬氨酸等氨基酸代謝通路，氨酰轉(zhuǎn)運(yùn)核糖核苷酸的生物合成，嘌呤代謝等(圖5)。谷氨酸和谷氨酰胺是人體的非必需氨基酸，谷氨酸-谷氨酰胺循環(huán)是神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞之間進(jìn)行信息傳遞的重要媒介,對(duì)維持神經(jīng)遞質(zhì)的平衡以及正常的腦功能具有重要意義[23]。精氨酸為堿性氨基酸是人體內(nèi)必需的1種氨基酸，能催化鳥氨酸循環(huán)的進(jìn)行，促進(jìn)尿素的形成而使人體內(nèi)的氨變成無(wú)毒尿素。有研究發(fā)現(xiàn)，谷氨酰胺和精氨酸均能增強(qiáng)抗炎癥和抗氧化能力，可改善脂質(zhì)代謝，降低糖尿病人氧化損傷，對(duì)維持機(jī)體正常生理功能具有重要作用[24-25]。天冬氨酸能調(diào)節(jié)腦和神經(jīng)的代謝功能，其左旋體L-天冬氨酸廣泛用做氨解毒劑，肝機(jī)能促進(jìn)劑，疲勞恢復(fù)劑等醫(yī)藥用品和各種清涼飲料的添加劑[26]。丙氨酸能提高甜度、柔和甜味，減少人工合成甜味劑的使用，符合現(xiàn)代“低糖”的飲食習(xí)慣，可用于制作適合糖尿病病人食用的食品[27]。代謝物質(zhì)參與這些代謝通路，能夠促進(jìn)機(jī)體新陳代謝，抵抗疲勞，提高機(jī)體免疫力，維持機(jī)體的健康。嘌呤代謝提供了大量重要生物合成所需的能量和輔助因子,嘌呤代謝異常能引發(fā)很多疾病如：痛風(fēng)、免疫系統(tǒng)疾病、血液疾病、腎臟疾病等。

圖5 KEGG通路富集分析圖Fig.5 KEGG enrichment analysis注:*表示P<0.05;**表示P<0.01;***表示P<0.001

3 結(jié)論

乳酸菌口服液的發(fā)酵一般使用蔗糖、葡萄糖漿和糖蜜等微生物容易利用的原料作為碳源，但是這些原料在微生物發(fā)酵后會(huì)有很多殘留，使口服液中糖含量偏高。不同的菌株對(duì)益生元的利用效果不同，本文探討了低聚木糖，低聚果糖，低聚半乳糖和菊糖對(duì)4株菌的增殖作用，發(fā)現(xiàn)低聚果糖的效果最好。低聚果糖具有促進(jìn)雙歧桿菌增殖、降血糖，改善血清脂質(zhì)，促進(jìn)微量元素吸收等優(yōu)良生理功能，且低聚果糖不含蔗糖和葡萄糖。以低聚果糖為碳源改變了乳酸菌的代謝途徑，提高了菌株的穩(wěn)定性，從而使無(wú)蔗糖口服液穩(wěn)定性要好于市場(chǎng)上含蔗糖的口服液。本研究還通過非靶向代謝組學(xué)分析發(fā)現(xiàn)以低聚果糖為碳源發(fā)酵制備得到的口服液中不僅含有較高的有機(jī)酸和氨基酸，還有很多特殊的有益成分如神經(jīng)酰胺，三萜類皂苷SA4和β-卟啉類衍生物等。本研究為后期探討其他無(wú)蔗糖類產(chǎn)品的制備和產(chǎn)物分析提供了方法支持。