基于非靶向代謝組學(xué)的冠突散囊菌發(fā)酵代謝產(chǎn)物分析

林俊涵 林紅梅 潘志斌 程偉青 吳偉斌 陳秉梅

優(yōu)秀學(xué)者論壇

林俊涵，1981年生，博士，副教授，主要從事功能微生物選育及藥食同源中藥發(fā)酵等研究工作。主持福建省自然科學(xué)基金項(xiàng)目“冠突散囊菌發(fā)酵對(duì)黃精化學(xué)特性和降血糖作用的研究”、福建省中青年教師教育科研項(xiàng)目“新型桑椹復(fù)合酵素制備工藝的建立”等5項(xiàng)，獲授權(quán)實(shí)用新型專利1項(xiàng)，獲福建省教學(xué)成果獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)（排名第1），指導(dǎo)學(xué)生獲第七屆福建省“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽銀獎(jiǎng)（排名第4）。作為執(zhí)筆人，修訂國(guó)家高等職業(yè)院校生物制藥技術(shù)專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)（排名第2），主持完成福建省職業(yè)教育在線精品課程《微生物發(fā)酵技術(shù)》，以第一作者或通訊作者在《Developmental and Comparative Immunology》《Gene》《Molecules》等期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文11篇?，F(xiàn)任福建生物工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院藥學(xué)系副主任。

摘 要：冠突散囊菌在降糖降脂功能性食品和天然藥物的開發(fā)中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。分析冠突散囊菌整體代謝產(chǎn)物信息和產(chǎn)生的降糖降脂活性成分，可以為菌株的開發(fā)和應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)支持。以冠突散囊菌菌株Ys-Ec-01為試驗(yàn)材料，采用基于超高效液相色譜-四級(jí)桿靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜（UHPLC-QE-MS）技術(shù)的非靶向代謝組學(xué)，結(jié)合主成分分析（PCA）和正交偏最小二乘法-判別分析（OPLS-DA）方法，分析Ys-Ec-01發(fā)酵代謝產(chǎn)物譜，尋找降糖降脂活性產(chǎn)物。結(jié)果表明：Ys-Ec-01發(fā)酵后代謝產(chǎn)物譜發(fā)生顯著變化。從代謝產(chǎn)物譜中，鑒定出365種發(fā)酵產(chǎn)物，進(jìn)而篩選出205種差異發(fā)酵產(chǎn)物和151種主要發(fā)酵產(chǎn)物，鑒定到13種降糖降脂活性成分，分別是金圣草黃素、山奈酚、異鼠李素、表兒茶素、辣椒素酯、煙酸、葫蘆巴堿、1-脫氧野尻霉素、尿囊素、原兒茶酸、亞油酸、膽堿和L肉堿。這些活性成分為Ys-Ec-01的降糖降脂功能研究和開發(fā)應(yīng)用提供更多靶點(diǎn)和基本信息。

關(guān)鍵詞：冠突散囊菌；超高效液相色譜-四級(jí)桿靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜；非靶向代謝組學(xué)：降糖：降脂

中圖分類號(hào)：Q 939.9 ??文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ??文章編號(hào)：0253-2301（2023）06-0001-10

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2023.06.001

Analysis of the Fermentation Metabolites from Eurotium cristatum Basedon the Non-targeted Metabolomics

LIN Jun-han1*， LIN Hong-mei2， PAN Zhi-bin1， CHENG Wei-qing1， WU Wei-bin1， CHEN Bing-mei1

（1. Department of Pharmacy， Fujian Vocational College of Bioengineering， Fuzhou， Fujian 350002， China;

2. College of Geography and Oceanography， Minjiang University， Fuzhou， Fujian 350002， China）

Abstract： Eurotium cristatum had important application value in the development of hypoglycemic and lipid-lowering functional foods and natural medicines. The analysis of the overall metabolite information and the hypoglycemic and lipid-lowering active ingredients produced by Eurotium cristatum could provide theoretical basis and data support for the development and application of the bacterial strain. By taking the strain Ys-Ec-01 of Eurotium cristatum as the experimental material， the non-targeted metabolomics based on the ultra performance liquid chromatography-quadrupole electrostatic field orbitrap mass spectrometry （UHPLC-QE-MS） technology was used to analyze the fermentation metabolic profile Ys-Ec-01 by combining with the principal component analysis （PCA） and the orthogonal partial least squares-discriminant analysis （OPLS-DA）， in order to find the hypoglycemic and lipid-lowering active products. The results showed that the metabolite profile of Ys-Ec-01 changed significantly after the fermentation. From the metabolite profile， a total of 365 fermentation products were identified， and then 205 differential fermentation products and 151 main fermentation products were screened， thus to identify 13 hypoglycemic and lipid-lowering active ingredients， which were chrysoeriol， kaempferol， isorhamnetin， epicatechin， capsaicin， nicotinic acid， trigonelline， 1-deoxynojirimycin， allantoin， protocatechuic acid， linoleic acid， choline and L-carnitine. These active ingredients provided more targets and basic information for the research， development and application of hypoglycemic and lipid-lowering function of Ys-Ec-01.

Key words： Eurotium cristatum； UHPLC-QE-MS； Non-targeted metabolomics； Hypoglycemic；Lipid-lowering

糖尿病已成為嚴(yán)重影響人們健康的慢性疾病。2021年，我國(guó)糖尿病患者有1.4億人，位居世界首位，其中90%是Ⅱ型糖尿?。═ype 2 Diabetes Mellitus，T2DM）［1］。T2DM人群具有高血糖、高血脂和胰島素抵抗的病征［2］，除了采用降糖藥物治療外，健康飲食和運(yùn)動(dòng)是防治T2DM發(fā)生，改善T2DM人群生活質(zhì)量的有效手段［3］。降糖降脂功能性食品，可以有效改善T2DM的癥狀［3-6］。此外，降糖天然產(chǎn)物的提取物，還可開發(fā)成抗糖尿病藥物［3， 7］。

冠突散囊菌（Eurotiumcristatum）是茯磚茶的優(yōu)勢(shì)菌群，可產(chǎn)生多種活性成分。這些活性成分具有抗氧化［8-9］、降糖，抗糖尿病［10］、降脂［11］、調(diào)節(jié)腸道菌群［12］、調(diào)節(jié)免疫

［13］等作用。研究冠突散囊菌代謝產(chǎn)物的生物活性，尋找降糖降脂活性成分，將有助于分析冠突散囊菌的藥理作用，在開發(fā)降糖降脂功能性食品，用于防治和改善T2DM癥狀，以及開發(fā)降糖降脂天然藥物，拓展醫(yī)藥應(yīng)用價(jià)值等方面，具有重要的理論研究和實(shí)踐意義。當(dāng)前，研究人員從冠突散囊菌中分離出黃色素［8］、生物堿［9-10，14］、洛伐他汀［11］、黃酮類［14］、伏茶素［15］、多糖

［12-13］等許多化學(xué)成分，并研究了部分成分的生物活性，其中，二酮哌嗪二聚體生物堿eurocristatine［10］有降糖作用，伏茶素A具有潛在的抗糖尿病作用［16］，洛伐他?。?1］、伏茶素A和伏茶素B［17］有降脂作用。這些化學(xué)成分的研究主要是集中在特定的類別上，對(duì)于菌體復(fù)雜的整體代謝產(chǎn)物即代謝產(chǎn)物譜尚未全面了解。

研究前期，本課題組獲得1株冠突散囊菌Ys-Ec-01，為了開發(fā)和應(yīng)用該菌株資源，采用基于超高效液相色譜-四級(jí)桿靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜（ultra-high performance liquid chromatography q exactive mass spectrometry，UHPLC-QE-MS）的非靶向代謝組學(xué)，分析Ys-Ec-01發(fā)酵代謝產(chǎn)物譜，結(jié)合文獻(xiàn)資料尋找降糖降脂活性產(chǎn)物，為該菌株降糖降脂功能的研究和功能性食品的開發(fā)應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 菌株

冠突散囊菌菌株Ys-Ec-01由福建師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院黃欽耿博士惠贈(zèng)。

1.2 主要試劑

甲醇、乙腈和氨水：CNW Technologies，LC-MS級(jí)；乙酸銨：Sigma-Aldrich，LC-MS級(jí)；超純化水：屈臣氏；蔗糖、葡萄糖、甘油、（NH4）2HPO4、KH2PO4、K2HPO4、NaCl、MgSO4·7H2O：西隴科學(xué)股份有限公司，分析純；酪蛋白胨：北京奧博星生物技術(shù)有限公司；瓊脂粉：北京索萊寶科技有限公司。

培養(yǎng)基配置：（1）孢子培養(yǎng)基：（NH4）2HPO4 0.56%、K2HPO4 0.1%、MgSO4·7H2O 0.05%、蔗糖4%、NaCl 5%、瓊脂2%，121℃高壓滅菌30 min。（2）發(fā)酵培養(yǎng)基為改良的DG18培養(yǎng)基（MDG18）：甘油30%、葡萄糖1.5%、酪蛋白胨0.75%、KH2PO4 0.15%、MgSO4·7H2O 0.075%，121℃高壓滅菌30 min。

1.3 儀器與設(shè)備

HPX-9162MBE恒溫培養(yǎng)箱：上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；SHK-99-II恒溫?fù)u床：北京北方同正生物技術(shù)發(fā)展有限公司；LDZX-50FBS高壓蒸汽滅菌鍋：上海申安醫(yī)療器械廠；Vanquish超高效液相色譜儀、Q Exactive HFX高分辨率質(zhì)譜儀、Heraeus Fresco17離心機(jī)：賽默飛世爾科技公司；PS-60AL超聲儀：深圳市雷德邦電子有限公司。

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 冠突散囊菌發(fā)酵上清液的制備 將保藏的Ys-Ec-01孢子甘油菌涂布到孢子培養(yǎng)基平板上，28℃恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)5～7 d。刮取平板上孢子接種到孢子培養(yǎng)基茄形瓶斜面，28℃恒溫培養(yǎng)5～7 d。刮取茄形瓶斜面孢子，重懸于20 mL含玻璃珠的無菌0.9% NaCl溶液中，28℃、200 r·min-1振蕩4 h打散孢子，血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)，制成孢子懸浮液。

在MDG18培養(yǎng)基中接入含有4×107個(gè)孢子的懸浮液發(fā)酵，以接入同體積的無菌水作為對(duì)照，發(fā)酵液和對(duì)照各6瓶，28℃、200 r·min-1，培養(yǎng)12 d。發(fā)酵液呈褐色，菌絲形成顆粒狀即菌絲球，對(duì)照保持原淡黃色，清澈透明，未染菌。然后，發(fā)酵液和對(duì)照4℃、12 000 r·min-1離心10 min，收集上清液，凍存于-80℃?zhèn)溆?，發(fā)酵上清液和對(duì)照上清液分別命名為JH（編號(hào)為JH1～JH6）和CK（編號(hào)為CK1～CK6）。

1.4.2 發(fā)酵和對(duì)照上清液的非靶向代謝組學(xué)測(cè)定 發(fā)酵和對(duì)照上清液化合物的提?。喝∫籈P管，加入100 μL發(fā)酵上清液和400 μL提取液甲醇∶乙腈=1∶1（v/v），含內(nèi)標(biāo)混合物（鄰苯二甲酸二異丁酯-D4、L-苯丙氨酸-D5、L-亮氨酸-D3、L-苯丙氨酸-D5、L-2-氯苯丙氨酸和癸酸-D19），渦旋30 s。冰浴，超聲10 min。-40℃，靜置1 h。4℃、12 000 r·min-1，離心15 min，取上清液加入進(jìn)樣瓶。按上述方法提取對(duì)照上清液中化合物。

QC樣品的制備：發(fā)酵和對(duì)照上清液的12份樣品各取50 μL，混合后平分為3份作為QC樣品。QC樣品中用于正離子模式檢測(cè)的內(nèi)標(biāo)為鄰苯二甲酸二異丁酯-D4、L-苯丙氨酸-D5、L-亮氨酸-D3，用于負(fù)離子模式檢測(cè)的內(nèi)標(biāo)為L(zhǎng)-苯丙氨酸-D5、L-2-氯苯丙氨酸和癸酸-D19。

樣品的UHPLC-QE-MS測(cè)定：在Vanquish超高效液相色譜儀上，通過Waters ACQUITY UPLC BEH Amide色譜柱（2.1 mm×100 mm，1.7 μm）分離所有發(fā)酵提取液、對(duì)照提取液和QC樣品中的化合物。樣品盤溫度為4℃，進(jìn)樣體積2 μL，柱溫30℃。流動(dòng)相A為水相，含25 mmol·L-1乙酸銨和25 mmol·L-1氨水，流動(dòng)相B為乙腈，流速為0.5 mL·min-1。梯度洗脫程序?yàn)椋?～0.5 min，95% B；0.5～7 min，95%～65% B；7～8 min，65%～40% B；8～9 min，40% B；9～9.1 min，40%～95% B；9.1～12 min，95% B。隨后，在Q Exactive HFX質(zhì)譜儀上，應(yīng)用Xcalibur軟件采用數(shù)據(jù)依賴型模式采集一級(jí)和二級(jí)質(zhì)譜數(shù)據(jù)。電噴霧電離參數(shù)設(shè)置如下：鞘氣流速為30 Arb，輔助氣流速為25 Arb，毛細(xì)管溫度350℃，全掃描一級(jí)質(zhì)譜分辨率為60000，二級(jí)質(zhì)譜分辨率為7500，碰撞能量為10/30/60，電噴霧電壓為3.6 kV（正離子）或

-3.2 kV（負(fù)離子）。

測(cè)定數(shù)據(jù)的質(zhì)量檢驗(yàn)：為了檢驗(yàn)UHPLC-QE-MS的穩(wěn)定性和重復(fù)性，檢測(cè)QC樣品的離子圖譜和內(nèi)標(biāo)出峰的保留時(shí)間和響應(yīng)強(qiáng)度；計(jì)算正、負(fù)離子模式下各3個(gè)樣品間的皮爾遜相關(guān)系數(shù)，以及各離子模式下3個(gè)內(nèi)標(biāo)響應(yīng)強(qiáng)度的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD。

1.4.3 冠突散囊菌發(fā)酵代謝產(chǎn)物譜的分析 采用ProteoWizard軟件將質(zhì)譜原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為mzXML格式后，使用R程序包（XCMS軟件）進(jìn)行峰識(shí)別、峰提取、峰對(duì)齊和峰積分，經(jīng)過偏離值過濾、缺失值過濾、缺失值填補(bǔ)和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理的預(yù)處理后，所得的特征離子與上海百趣生物醫(yī)學(xué)科技有限公司自建的二級(jí)質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)BiotreeDB（V2.1）比對(duì)，注釋代謝物，Cutoff值設(shè)為0.3。采用SIMCA軟件（V16. 0. 2）對(duì)所有代謝物半定量數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)數(shù)（LOG）轉(zhuǎn)換，并以中心化（CTR）和UV格式化處理，分別用于主成分分析（principal component analysis，PCA）和正交偏最小二乘法-判別分析（orthogonal projections tolatent structures-discriminant analysis，OPLS-DA）建模分析。

1.4.4 冠突散囊菌發(fā)酵產(chǎn)物的鑒定 為了提高后續(xù)數(shù)據(jù)分析的可靠性，以二級(jí)匹配分值MS2 score≥0.9為閾值，從注釋的代謝物中，篩選和鑒定發(fā)酵產(chǎn)物，并分析它們的分類情況。

1.4.5 冠突散囊菌主要發(fā)酵產(chǎn)物的篩選 對(duì)OPLS-DA模型進(jìn)行200次置換檢驗(yàn)，獲取隨機(jī)模型的R2和Q2值，根據(jù)Q2分析模型的穩(wěn)健性。計(jì)算JH和CK中各發(fā)酵產(chǎn)物的OPLS-DA模型第一主成分的變量投影重要度（variable importance in the projection，VIP）和倍數(shù)變化（fold change，F(xiàn)C），并進(jìn)行學(xué)生t-檢驗(yàn)。以VIP>1、P<0.01且|log2FC|≥1為閾值，篩選JH和CK兩組樣品的差異發(fā)酵產(chǎn)物。根據(jù)相對(duì)定量值，采用R語言對(duì)所有樣品差異發(fā)酵產(chǎn)物進(jìn)行聚類分析。選擇JH中上調(diào)的差異發(fā)酵產(chǎn)物，作為冠突散囊菌的主要發(fā)酵產(chǎn)物，分析它們的分類情況。

1.4.6 冠突散囊菌降糖降脂活性產(chǎn)物的分析 根據(jù)現(xiàn)有文獻(xiàn)資料，分析主要發(fā)酵產(chǎn)物的生物活性功能，尋找具有降糖和降脂作用的活性產(chǎn)物，探索Ys-Ec-01潛在的降糖降脂功能。

2 結(jié)果與分析

2.1 UHPLC-QE-MS方法的驗(yàn)證

由圖1可知，在正離子或負(fù)離子模式下，各自3個(gè)QC樣品測(cè)定的總離子流圖譜均有很高的重合性。樣品間具有很高的皮爾遜相關(guān)系數(shù)，正離子模式為0.981～0.983，負(fù)離子模式為0.983～0.987，表明樣品間的數(shù)據(jù)差異很小。在兩種離子模式下，各QC樣品中內(nèi)標(biāo)的保留時(shí)間和響應(yīng)強(qiáng)度均顯示良好的穩(wěn)定性，正離子模式的內(nèi)標(biāo)響應(yīng)強(qiáng)度的RSD分別為0.0195、0.0602和0.01，負(fù)離子模式的RSD分別為0.0145、0.0164和0.0356。檢測(cè)過程穿插的2個(gè)空白樣品均未檢測(cè)出內(nèi)標(biāo)，表明樣品間不產(chǎn)生交叉污染。上述結(jié)果表明，本研究所用檢測(cè)方法穩(wěn)定可靠，數(shù)據(jù)質(zhì)量很高。

2.2 冠突散囊菌發(fā)酵代謝產(chǎn)物譜的分析

發(fā)酵和對(duì)照上清液的12個(gè)樣品，共檢測(cè)出8 219個(gè)正離子模式特征離子和7 057個(gè)負(fù)離子模式特征離子。對(duì)所得的全部特征離子即代謝物進(jìn)行PCA（圖2A和圖2B）和OPLS-DA（圖2C和圖2D）分析，結(jié)果顯示：在兩種離子模式下，JH和CK兩組樣品明顯分開，且所有樣品均處于95%置信區(qū)間內(nèi)，這表明Ys-Ec-01發(fā)酵后代謝產(chǎn)物譜發(fā)生顯著改變。

2.3 冠突散囊菌發(fā)酵產(chǎn)物的鑒定

在正、負(fù)離子模式下，分別鑒定出262種和123種發(fā)酵產(chǎn)物，去除重復(fù)后共獲得365種發(fā)酵產(chǎn)物，可分為35類化合物（圖3），其中，數(shù)量最多的類別是氨基酸及短肽（17.81%）和生物堿（17.53%），其次為脂肪酸及衍生物（9.32%）、有機(jī)雜環(huán)化合物（6.30%）和核苷類（6.03%）。

2.4 冠突散囊菌主要發(fā)酵產(chǎn)物的分析

OPLS-DA的200次置換檢驗(yàn)結(jié)果見圖4，正、負(fù)離子模式下的Q2截距均小于0，表明該模型沒有過擬合現(xiàn)象，穩(wěn)健性良好，可用于篩選差異發(fā)酵產(chǎn)物。

JH和CK間共篩選出205種差異發(fā)酵產(chǎn)物，其分層聚類分析見圖5A。上調(diào)的差異發(fā)酵產(chǎn)物有151種，結(jié)果表明Ys-Ec-01在發(fā)酵過程主要合成這151種發(fā)酵產(chǎn)物。這些發(fā)酵產(chǎn)物即為主要發(fā)酵產(chǎn)物，可分為30類化合物（圖5B），數(shù)量排前3名的類別是氨基酸及短肽、生物堿和脂肪酸及衍生物（相對(duì)總量占比>10%），表明它們是Ys-Ec-01主要發(fā)酵產(chǎn)物種類中最多的3類。

2.5 冠突散囊菌降糖降脂活性產(chǎn)物的分析

從主要發(fā)酵產(chǎn)物中，鑒定出13種降糖降脂活性產(chǎn)物（表1），包括4種黃酮類、5種生物堿類、1種酚酸類、1種脂肪酸及衍生物和2種有機(jī)氮化合物。

2.5.1 黃酮類活性產(chǎn)物 金圣草黃素、山奈酚和異鼠李素的發(fā)酵后含量變化極大，分別上調(diào)845.58倍、356.95倍和87.18倍，其中，金圣草黃素的變化倍數(shù)是13種活性產(chǎn)物中最高的。

金圣草黃素存在于許多植物中，如臭薺、旱柳、辣椒等［18］。研究表明，金圣草黃素通過調(diào)節(jié)鏈脲佐菌素（streptozotocin，STZ）誘導(dǎo)的T2DM大鼠中的糖代謝酶，修復(fù)肝臟損傷和控制β細(xì)胞的降解，以降低血糖、血紅蛋白和糖化血紅蛋白（glycated hemoglobin，HbA1c）水平，改善高血糖狀況［19］；保護(hù)STZ誘導(dǎo)的Wistar大鼠肝臟和腎臟［20］。山奈酚廣泛存在于中藥和植食性食物中［21］，它可通過抑制肝臟糖異生，降低STZ誘導(dǎo)的糖尿病小鼠血糖濃度，發(fā)揮抗糖尿病作用［21］；通過激活高脂飲食小鼠的PPARγ/LXRα/ABCA1和PPARγ/PI3K/AKT通路，分別發(fā)揮降血脂和降血糖作用［22］。異鼠李素可降低T2DM大鼠胰島素抵抗，降低空腹血糖和血脂水平，發(fā)揮抗糖尿病作用［23］；也可調(diào)整T2DM小鼠腸道菌群結(jié)構(gòu)，降低血脂和炎癥因子水平，改善糖尿病癥狀［24］，還能通過依賴性NHR-49/PPARα信號(hào)通路降低秀麗線蟲的脂肪積累［39］。

2.5.2 生物堿類活性產(chǎn)物 辣椒素酯和煙酸發(fā)酵后含量大幅度上調(diào)，分別為325.87和238.21倍。辣椒素酯可增加非肥胖T2DM大鼠β細(xì)胞數(shù)量，促進(jìn)胰島素分泌，并提高肝臟內(nèi)胰島素敏感性，增加肝臟糖原儲(chǔ)存，以維持血糖穩(wěn)定，發(fā)揮抗糖尿病作用［40］；也可提高人體脂肪氧化［29］。煙酸是一種常用的降低血漿甘油三酯藥物，可抑制肝臟中的PGC-1β/APOC3 通路，降低血脂［30］。1-脫氧野尻霉素是我國(guó)首個(gè)原創(chuàng)降血糖天然藥物桑枝總生物堿片中三種成分中含量最高的成分［7， 41］，可降低STZ誘導(dǎo)的糖尿病老鼠血糖、膽固醇（total cholesterol，TC）、 甘油三酯（triglyceride，TG）和低密度脂蛋白膽固醇（low-density lipoprotein-cholesterol，LDL-C）水平，提高高密度脂蛋白膽固醇（high-density lipoprotein-cholesterol，HDL-C）水平，改善血脂狀況［32］。

2.5.3 其他類活性產(chǎn)物 原兒茶酸發(fā)酵后含量上調(diào)483.73倍；L-肉堿發(fā)酵后含量雖然僅上調(diào)2.13倍，但卻是13種活性產(chǎn)物中最高的，占比達(dá)55.26%。原兒茶酸可降低糖尿病大鼠的血糖、TC、TG和LDL-C水平，提高HDL-C水平［34］。L-肉堿可有效降低T2DM患者的空腹血糖和HbA1c水平［37］，以及心血管疾病患者的TC和LDL-C水平，提高HDL-C水平［38］。

3 結(jié)論與討論

本研究通過基于UHPLC-QE-MS的非靶向代謝組學(xué)，分析了冠突散囊菌Ys-Ec-01發(fā)酵前后的代謝產(chǎn)物譜。在發(fā)酵后，Ys-Ec-01代謝產(chǎn)物譜發(fā)生顯著變化。在正、負(fù)離子模式下，分別鑒定出262種和123種發(fā)酵產(chǎn)物，去重后共獲得365種發(fā)酵產(chǎn)物，從中篩選出205種差異發(fā)酵產(chǎn)物和151種主要發(fā)酵產(chǎn)物，氨基酸及短肽、生物堿和脂肪酸及衍生物是主要發(fā)酵產(chǎn)物中最多的3類化合物。結(jié)合文獻(xiàn)分析，鑒定到13種降糖降脂活性產(chǎn)物，表明Ys-Ec-01具有潛在的降糖降脂功能。

本研究所鑒定的13種降糖降脂活性產(chǎn)物并未包括已報(bào)道的二酮哌嗪二聚體生物堿eurocristatine［10］、洛伐他汀［11］、伏茶素A和伏茶素B［16-17］，這13種活性產(chǎn)物豐富了冠突散囊菌降糖降脂活性成分的種類，為Ys-Ec-01的降糖降脂功能研究和開發(fā)應(yīng)用提供更多的靶點(diǎn)和基本信息。發(fā)酵產(chǎn)物的合成與基因和蛋白的表達(dá)有關(guān)，后續(xù)可通過轉(zhuǎn)錄組學(xué)和蛋白組學(xué)分析這13種活性產(chǎn)物高產(chǎn)量的調(diào)控機(jī)制，并為Ys-Ec-01的開發(fā)應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)支持。除了降糖降脂外，這13種活性產(chǎn)物還存在其他生物活性，如金圣草黃素還具有抗氧化、抗菌、抗炎癥、抗癌癥等作用［18］，對(duì)這些生物活性及其他主要發(fā)酵產(chǎn)物的生物活性分析，可以拓展Ys-Ec-01的應(yīng)用范圍。

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（責(zé)任編輯：柯文輝）

收稿日期：2023-05-12

作者簡(jiǎn)介：林俊涵，男，1981年生，博士，副教授，主要從事功能微生物選育及藥食同源中藥發(fā)酵等研究。

基金項(xiàng)目：福建省中青年教師教育科研項(xiàng)目（科技類）（JAT201225）；福建省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（2023J01171）；國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目（32001109）；福建生物工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院重點(diǎn)項(xiàng)目（2020ZD02）。