体外发酵番茄红素的益生元作用
杆菌属,戊酸,1材料与方法,1试验材料,2试验设备与仪器,3方法,2结果与分析,1体外模拟肠道发酵体系中番茄红素对菌群数量的影响,2体外模拟发酵体系中番茄红素对SCFAs的影响,3体外发酵番茄红素体系中肠道菌群与SCFAs的相关性
岳云双,周晓璐,马 晨,胡小松,陈 芳(中国农业大学食品科学与营养工程学院 农业部果蔬加工重点实验室 国家果蔬加工工程技术研究中心教育部果蔬加工工程技术研究中心 北京 100083)
人类肠道微生物主要划分为两类,即必需或有益的菌群和易导致机体感染的机会性菌群[1]。这两类菌群以一定比例共同栖息在肠道中,维持肠道内环境的稳态。当两类菌群间的平衡被打破,导致肠道微生态失调时,易引发胃肠道疾病,如溃疡性结肠炎、肠易激综合征和克罗恩病等[2]。除有益菌自身通过竞争性抑制致病菌的生长而维持肠道内环境平衡外,肠道菌群的代谢产物也可参与调节宿主免疫系统的生理功能,如短链脂肪酸(Short chain fatty acids,SCFA)。SCFAs 通过促进肠上皮细胞的增殖,增加黏蛋白的表达,调节氧化应激和免疫调节因子的水平,来保护肠道上皮细胞免遭破坏,从而改善肠道的屏障功能。增加肠道中有益菌群的数量,进而促进肠道SCFAs 的分泌量,对维持肠道内环境的稳态,保障肠道功能具有重要意义。
番茄红素属于不含氧元素的一类类胡萝卜素,其分子式为C40H56,相对分子质量为536.85,纯品为针状深红色晶体,是存在于植物中的一种天然色素,其主要存在于成熟的红色植物果实中,如番茄、番石榴、西瓜等[3]。番茄红素属于直链型碳氢化合物,其分子结构式含有11 个共轭双键及2 个非共轭双键,具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤及免疫调节等多种生物活性[4-5]。研究证实,番茄红素对幽门螺杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等致病性微生物具有明显的抑制作用[6-8]。在小鼠日粮中添加番茄粉,可显著增加肠道菌群的丰富度和多样性,降低梭状芽孢杆菌和黏孢杆菌的相对丰度,缓解高脂日粮诱导的小鼠肝癌[9]。此外,少量研究表明,小鼠或肥胖病人摄入番茄红素后可显著降低变形菌门的相对丰度,增加双歧杆菌属和乳酸杆菌属的相对丰度,缓解小鼠肠炎或肥胖引起的代谢紊乱[10-11]。然而,目前番茄红素的益生元作用研究不足。本研究采用体外模拟肠道微生态体系,研究番茄红素对肠道菌群中益生菌的数量及其代谢产物——SCFAs 产量的影响,为阐明番茄红素的益生元功效提供理论基础。
1 材料与方法
1.1 试验材料
番茄红素(纯度>92%),上海源叶生物科技有限公司。雄性健康C57BL/6J 小鼠(8 周龄),北京维通利华实验动物技术有限公司。所需标准品:乙酸(99.8%)、丙酸(99.8%)、丁酸(99.5%)、异丁酸(99%)、戊酸(99.8%)、异戊酸(98.5%)、猪胰腺胰蛋白酶(1 500 U/mg)、猪胰腺胰酶(8 X USP)、猪胃黏膜胃蛋白酶 (250 units/mg)、猪胃黏蛋白(Type II)、L-半胱氨酸(97%)、2 乙基丁酸(纯度99%) ......
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