乳酸菌混合发酵对乳饮料辅助降血脂功能的影响研究

摘要

乳酸菌发酵乳饮料辅助降血脂功能特性具有理论与实际应用价值。本研究以筛选获得的五株具有良好功能特性的乳酸菌为研究对象，探讨其混合发酵及其条件对辅助降血脂功效的影响。主要研究结果如下:
　　(1)乳酸菌混合发酵对发酵特性及体外功能特性的影响。采用分离自巴马长寿人群肠道和新疆传统乳制品的五株乳酸菌，分别为植物乳杆菌s7，鼠李糖乳杆菌grx10，干酪乳杆菌g9，嗜酸乳杆菌k4和长双歧杆菌w10，对单一菌株及混合乳酸菌的发酵特性，抑制致病菌、抗氧化、降解胆固醇和甘油三酯、抑制α-葡萄糖苷酶活性能力等各项功能特性进行研究，并采用主成分分析法分析单一及混合乳酸菌各项功能特性的综合评分。结果表明，混合乳酸菌的产酸能力较高于单一菌株，37℃发酵24h后的酸度为177.96°T，生长速率较快，培养3h左右进入对数生长期，11h左右到达稳定期，且活菌数较高于单菌株;同时对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌及沙门氏菌的抑制能力也较强于单一菌株，抑菌圈直径分别为18.01 mm、17.34 mm、17.85mm;混合乳酸菌对O2-的清除率高于单一菌株，为38.83％，对DPPH·及·OH清除率较高，分别为58.85％、72.10％，其还原能力A700及SOD活性较高，分别为0.3868、8.90U/mL;对胆固醇和甘油三酯降解率较高于单一菌株，分别为39.69％和20.67％;对α-葡萄糖苷酶抑制能力仅次于鼠李糖乳杆菌grx10及植物乳杆菌s7发酵乳，为50.24％。主成分分析表明，提取到的分别以还原能力、大肠杆菌抑制能力、DPPH·清除能力、O2-清除能力为特征的四个主成分，在模型中累计贡献率达95.1％，足以说明11项功能指标变化趋势，混合乳酸菌11项功能指标综合评分高于各单菌株发酵乳。
　　(2)多菌株乳酸菌饮料发酵条件及配方优化。通过单因素实验研究了发酵温度、时间以及中药提取物添加量、低聚果糖添加量、香蕉添加量对多菌株乳酸菌饮料发酵及功能特性的影响，结果表明，多菌株乳酸菌饮料发酵条件为38℃，24h，中药提取物、低聚果糖、香蕉合适添加量为15％、3％、15％左右;响应曲面优化得到多菌株乳酸菌饮料配方，得出，乳清粉处理物和脱脂乳为发酵基质（含5％乳清粉和3％脱脂乳粉），中药提取物添加量为17.65 g/100g，低聚果糖添加量为3.12 g/100g，香蕉添加量为13.84 g/100g，在此条件下获得的多菌株乳酸菌饮料活菌数9.42 LogCFU/mL，DPPH.清除率、·OH清除率、O2-清除率、还原能力A700分别为70.24％、56.39％、57.89％、1.0，对大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌抑制能力19.03mm、19.45mm、16.05mm，α-葡萄糖苷酶抑制率38.45％。
　　(3)多菌株乳酸菌饮料储藏稳定性研究。分别研究了在4℃和室温储藏60d过程中，多菌株乳酸菌饮料的pH、酸度、活菌数、各项功能指标的变化情况。结果表明，4℃和室温储藏60d后，乳酸菌饮料酸度有所上升，分别由114.5°T上升至到142.3°T、229.4°T，pH值呈相应变化，分别由3.89下降至3.48、2.95;活菌数有所下降，分别由9.42 LogCFU/mL下降至8.11 LogCFU/mL、7.32 LogCFU/mL;抗氧化各指标有所下降，4℃储藏条件下略有下降，DPPH·清除率、·OH清除率、O2-清除率、还原能力A700分别由原来的70.24％、56.39％、57.89％、1.0下降到63.21％、50.01％、52.02％、0.94，室温储藏条件下，分别下降到52.21％、38.98％、44.01％、0.84;抑制致病菌能力有所增强，4℃储藏条件下，对大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径由原来的19.03mm、19.45mm、16.05mm增加至25.1mm、25.8mm、22.4mm，室温储藏条件下分别增加至28.01mm，29.10mm、25.30mm;4℃和室温储藏60d后，α-葡萄糖苷酶抑制率有所下降，分别由38.45％下降至32.11％、29.15％。总体而言，在4℃和室温条件下储藏60d后，多菌株乳酸菌饮料均能保持较高活菌数，各项功能指标保持相对稳定，4℃储藏条件稳定性优于室温储藏条件。
　　(4)多菌株乳酸菌饮料体内辅助降血脂功效性研究。利用多菌株乳酸菌饮料对高脂模型大鼠进行干预，发现多菌株乳酸菌饮料能显著降低高血脂大鼠血清TC、TG、LDL-C及ApoB的含量，并可能通过降低肝脏TC、TG含量，增加粪便TC、TG、TBA及含水率达到辅助降血脂功效;在抗氧化能力方面，多菌株乳酸菌饮料能显著降低高脂血症大鼠血清ALT、AST、MDA含量，显著提高血清SOD活性及肝脏GSH、GSH-PX活性，显著降低肝细胞凋亡百分率;体内实验证实多菌株乳酸菌饮料有助于降低大鼠血脂水平，提高大鼠抗氧化能力，实现辅助降血脂功效，效果较多菌株乳酸菌饮料（不加中药）和grx10乳酸菌饮料更显著。

目录

摘要

缩写表

1 绪论

1．1 益生菌概述

1．1．1 益生菌

1．1．2 益生菌的选择标准

1．1．3 益生菌的生理功能

1．2 高脂血症与辅助降血脂功能食品研究进展

1．2．1 高脂血症

1．2．2 辅助降血脂类功能食品研究进展

1．3 益生乳酸菌降血脂的研究

1．3．1 益生菌降低血脂作用的体内体外实验研究

1．3．2 益生菌降血脂机制

1．4 中药降血脂的研究进展

1．4．1 中药降血脂的作用机制

1．4．2 单味中药降血脂作用的研究

1．4．3 复方中药降血脂作用的研究

1．5 立题意义和主要研究内容

1．5．1 研究目的及意义

1．5．2 研究内容

2 乳酸菌混合发酵对发酵特性及体外功能特性影响

2．1 材料与方法

2．1．1 实验材料与试剂

2．1．2 培养基配制

2．1．3 实验仪器设备

2．2 实验方法

2．2．1 菌种活化

2．2．2 酸度测定

2．2．3 生长曲线的测定

2．2．4 抑制致病菌能力的测定

2．2．5 抗氧化能力的测定

2．2．6 胆固醇降解率的测定

2．2．7 甘油三酯降解率的测定

2．2．8 α-葡萄糖苷酶抑制率的测定

2．2．9 数据统计与分析

2．3 结果与分析

2．3．1 乳酸菌混合发酵对发酵特性的影响

2．3．2 单一及混合乳酸菌体外功能特性

2．4 小结

3 多菌株乳酸菌饮料发酵条件及配方优化

3．1 材料与仪器设备

3．1．1 实验材料与试剂

3．1．2 实验仪器设备

3．2 实验方法

3．2．1 乳清粉处理液的制备

3．2．2 香蕉处理方式

3．2．3 中药浸提液的制备

3．2．4 发酵剂制备

3．2．5 酸度测定

3．2．6 发酵终点活菌数测定

3．2．7 抗氧化能力测定

3．2．8 抑制致病菌能力的测定

3．2．9 α-葡萄糖苷酶抑制率测定

3．2．10 数据整理和分析

3．3 结果与讨论

3．3．1 发酵条件对乳酸菌饮料发酵特性及功能特性的影响

3．3．2 添加物对乳酸菌饮料发酵及功能特性的影响

3．3．3 乳酸菌饮料配方优化

3．4 小结

4 多菌株乳酸菌饮料贮藏稳定性研究

4．1 材料与仪器设备

4．1．1 实验材料与试剂

4．1．2 实验仪器设备

4．2 实验方法

4．2．1 多菌株乳酸菌饮料制备工艺

4．2．2 酸度测定

4．2．3 活菌数测定

4．2．4 抗氧化能力测定

4．2．5 抑制致病菌能力的测定

4．2．6 α-葡萄糖苷酶抑制率测定

4．2．7 数据整理和分析

4．3 结果与讨论

4．3．1 多菌株乳酸菌饮料贮藏稳定性研究

4．4 小结

5 多菌株乳酸菌饮料对高血脂大鼠辅助降血脂作用研究

5．1 材料与仪器设备

5．1．1 实验动物及饲料

5．1．2 实验材料

5．1．3 实验试剂与仪器

5．2 实验方法

5．2．1 动物分组及处理

5．2．2 灌胃样品制备

5．2．3 血脂相关指标测定及方法

5．2．4 流式细胞仪检测肝细胞凋亡

5．2．5 统计学处理

5．3 结果与分析

5．3．1 高脂模型的建立

5．3．2 大鼠体重增量、摄食量和饲料利用率

5．3．3 大鼠脏器指数

5．3．4 乳酸菌饮料对大鼠血清血脂的影响

5．3．5 乳酸菌饮料对大鼠血清载脂蛋白水平的影响

5．3．6 乳酸菌饮料对大鼠血清中ALT、AST的影响

5．3．7 乳酸菌饮料对大鼠抗氧化指标的影响

5．3．8 乳酸菌饮料对大鼠肝脏TC、TG的影响

5．3．9 乳酸菌饮料对大鼠粪便TC、TG、TBA及含水率的影响

5．3．10 乳酸菌饮料对大鼠肝细胞凋亡百分数的影响

5．4 讨论

5．5 小结

6 结论

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文、专利目录

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