混合菌种多阶段发酵蓝靛果鲜汁的降脂机制:基于网络药理学与代谢组学的共分析

【字体: 时间:2025年08月01日 来源:Food Chemistry: X 6.5

编辑推荐:

  为解决高脂血症治疗药物副作用大、靶点单一的问题,研究人员通过复合乳酸菌(LAB)与酵母菌顺序发酵(SFL-Y)策略提升蓝靛果(Lonicera caerulea L.)汁的生物活性物质含量,结合LC-MS技术鉴定193种差异代谢物,发现苯丙烷生物合成和亚油酸代谢为核心通路,并通过分子对接验证9,10-环氧亚油酸与CXCL8/IL1B/MAPK14靶点的相互作用,为开发多功能发酵饮品提供理论依据。

  

随着现代生活方式改变,高脂血症已成为全球公共卫生问题,而现有他汀类药物存在肌肉疼痛、消化不良等副作用。蓝靛果(Lonicera caerulea L.)作为富含多酚、花青素的功能性浆果,却因酸涩口感和易腐特性限制其应用。如何通过微生物发酵提升其营养价值和降脂活性,成为亟待解决的科学问题。

东北林业大学木质油脂资源利用国家重点实验室的研究团队创新性地采用复合乳酸菌(Lactobacillus casei与Bifidobacterium bifidum 2:1组合)与酵母菌顺序发酵(SFL-Y)工艺,显著提升蓝靛果发酵汁(FLJ)的总黄酮(6.38 mg/mL)和超氧化物歧化酶(SOD)活性(1308.26 U/mL),降脂活性方面使胰脂肪酶抑制率达73.65%,胆汁盐结合能力达3.64 mg/mL。该成果发表于《Food Chemistry: X》,通过多组学联用技术揭示了微生物发酵调控活性成分的分子机制。

研究主要采用四大关键技术:1) 多阶段发酵工艺优化:通过单菌与复合菌对比实验确定LAB:酵母=2:1的最佳配比及36h+24h时序发酵方案;2) LC-MS非靶向代谢组学:鉴定出193种差异代谢物,发现有机酸、氨基酸等14类成分变化;3) 网络药理学分析:筛选CXCL8、IL1B等50个关键靶点,富集到脂质与动脉粥样硬化等通路;4) 分子对接验证:证实9,10-环氧亚油酸与CXCL8(-6.58 kcal/mol)等靶点通过氢键稳定结合。

3.1 发酵条件优化
复合菌发酵显著提升FLJ的pH(3.97)、可滴定酸(12.77 g/100mL)等指标。时序发酵36h+24h方案使黄酮与SOD活性分别提高至6.16 mg/mL和1098.43 U/mL,且胰脂肪酶抑制率在36h达66.27%。

3.2 菌种接种顺序
SFL-Y组表现出最优生物活性,其SOD活性(1151.37 U/mL)较同时接种组提高23%,证实时序接种可缓解微生物营养竞争。

3.3 代谢组学分析
PCA分析显示发酵前后代谢谱显著分离,差异代谢物中6-羟基己酸等13种有机酸上调,L-苹果酸等17种下调。亚油酸代谢通路相关物质9,10-DHOME显著增加3.5倍。

3.5 代谢通路解析
KEGG分析发现苯丙烷生物合成(涉及19种代谢物)和亚油酸代谢(差异评分最高)是核心通路,其中上调的槲皮素可通过激活Sirt1/AMPK通路改善脂代谢。

3.6 网络药理学共分析
筛选出IL6、TNF等关键靶点,GO分析显示其通过调控一氧化氮生物合成等过程发挥作用。分子对接证实9,10-环氧亚油酸与CXCL8形成6个氢键,可能通过抑制p38-MAPK通路减轻炎症反应。

该研究创新性地提出时空分区的微生物群落调控策略,不仅阐明SFL-Y发酵通过苯丙烷-亚油酸代谢网络协同增效的机制,更为开发低糖高活性功能饮料提供技术范式。发现的关键代谢物9,10-环氧亚油酸及其与CXCL8的相互作用,为天然产物降脂药物研发提供新靶点。研究首次将多组学联用技术应用于蓝靛果发酵体系,对功能性食品开发具有重要指导意义。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号