表4顯示了屎腸球菌R2發(fā)酵豆腐黃漿水過(guò)程中乳酸、醋酸、酒石酸等9種有機酸的變化。結果表明,在新鮮豆腐黃漿水中丁二酸含量最高,檸檬酸含量次之,接下來(lái)為醋酸、酒石酸、蘋(píng)果酸和乳酸,馬來(lái)酸和富馬酸含量很低,草酸含量最低,未檢出。
大豆異黃酮是大豆生長(cháng)中形成的一類(lèi)次級代謝產(chǎn)物,具有抗腫瘤、預防心血管疾病、骨質(zhì)疏松癥、改善婦女更年期綜合征等多種功效。大豆異黃酮共有12種異構體,以游離型黃酮苷元(Aglycones)和結合型糖苷(Glycosides)2種形式存在。苷元型大豆異黃酮主要包括染料木素(Genistein)、黃豆黃素(Glycitein)和大豆苷元(Daidzein);糖苷型大豆異黃酮主要包括染料木苷(Genistin)、大豆黃素苷(Glycitin)、大豆苷(Daidzin)以及它們各自的乙?;咸烟擒蘸捅F咸烟擒昭苌?。
天然存在的大豆異黃酮主要以結合型β-葡萄糖苷的形式存在,這種形式的大豆異黃酮較難被人體吸收;游離苷元型大豆異黃酮不僅具有更高的生物活性,而且更容易被腸道吸收。
研究了屎腸球菌R2的發(fā)酵作用對豆腐黃漿水中染料木苷、大豆黃素苷、大豆苷、染料木素、大豆苷元及黃豆黃素含量的影響,結果如圖4所示。在新鮮豆腐黃漿水中大豆異黃酮總量為245.17mg/L,其中糖苷型大豆異黃酮含量為175.12mg/L,這與賀云的結果一致,即大部分大豆異黃酮以結合型糖苷的形式存在。
新鮮豆腐黃漿水經(jīng)過(guò)屎腸球菌R2的發(fā)酵作用后,其大豆異黃酮組分的存在形式及含量都發(fā)生了變化。結果表明,隨著(zhù)發(fā)酵時(shí)間的延長(cháng),糖苷型大豆異黃酮含量逐漸降低,苷元型大豆異黃酮含量明顯升高,這表明屎腸球菌R2能夠促進(jìn)糖苷型大豆異黃酮向苷元型大豆異黃酮轉化。發(fā)酵36h后,低活性糖苷型異黃酮含量顯著(zhù)減少(P<0.05),其含量下降到23.40mg/L;其中大豆苷和染料木苷在發(fā)酵24h后含量為零,全部轉化,而大豆黃素苷的含量變化相對較??;同時(shí),游離型苷元異黃酮的含量顯著(zhù)增加(P<0.05),由70.05mg/L增加到115.21mg/L;其中大豆苷元含量由25.43mg/L增加至43.17mg/L,染料木素含量由24.90mg/L增加至50.16mg/L,黃豆黃素含量由19.72mg/L增加至21.88mg/L。
發(fā)酵24h后染料木苷和大豆苷已被完全轉化,但是24h后染料木素和大豆苷元的含量仍在增加(P<0.05),說(shuō)明還存在丙二酰染料木苷和丙二酰大豆苷,當原有的染料木苷和大豆苷消耗完以后,這兩種丙二酰葡萄糖苷轉化成相應的β-葡萄糖苷后又繼續向苷元型異黃酮轉化。另外,經(jīng)過(guò)屎腸球菌R2的發(fā)酵作用,大豆異黃酮總量由245.17mg/L下降到138.60mg/L,可能是因為大豆苷轉化成大豆苷元后,在屎腸球菌R2的作用下又進(jìn)一步轉化成雌馬酚。雌馬酚是大豆異黃酮重要的代謝終產(chǎn)物,由大豆苷元在腸道菌的作用下經(jīng)特異性代謝得到,具有較異黃酮前體更高的生物活性,且性質(zhì)穩定,容易被人體吸收。姜雪從女性體內篩選出1株可以轉化大豆苷元生成雌馬酚的腸道菌屎腸球菌HY-1。因此,屎腸球菌R2很可能也具有將大豆苷元轉化成雌馬酚的能力。
研究表明乳酸菌在發(fā)酵過(guò)程中可促進(jìn)豆腐黃漿中糖苷型大豆異黃酮向游離苷元型大豆異黃酮轉化,這主要是β-葡萄糖苷酶的酶解作用。對屎腸球菌R2發(fā)酵過(guò)程中不同部位的β-葡萄糖苷酶酶活進(jìn)行測定,結果如圖5所示,可知屎腸球菌R2具有β-葡萄糖苷酶酶活,且不同部位的酶活具有顯著(zhù)差異(P<0.05)。菌體上清中的β-葡萄糖苷酶酶活幾乎為零,破碎沉淀酶活顯著(zhù)高于破碎上清酶活,說(shuō)明屎腸球菌R2的β-葡萄糖苷酶屬于胞內酶,且主要以不可溶性蛋白形式為主。這一結果與張哲的研究一致,其研究發(fā)現植物乳桿菌的β-葡萄糖苷酶為胞內酶,主要為處于細胞膜上的不可溶性酶,還有少量存在于原生質(zhì)體內細胞液中的可溶性酶。由圖5可以看出,隨著(zhù)發(fā)酵時(shí)間的延長(cháng),β-葡萄糖苷酶的酶活先增加后稍有下降,在發(fā)酵24h時(shí)達到最大。
大豆異黃酮具有很強的抗氧化活性,經(jīng)過(guò)乳酸菌的發(fā)酵作用,糖苷型大豆異黃酮轉化為苷元型大豆異黃酮,抗氧化活性會(huì )進(jìn)一步增強。圖6為發(fā)酵黃漿水DPPH自由基的清除能力,由圖6可以看出,屎腸球菌R2發(fā)酵豆腐黃漿可顯著(zhù)提高其清除DPPH自由基的能力,發(fā)酵36h后,黃漿水DPPH自由基的清除能力由14.20μgTrolox/mL增加到55.25μgTrolox/mL。
使用Pearson相關(guān)性檢驗對大豆異黃酮轉化與DPPH自由基清除能力進(jìn)行相關(guān)性分析,結果如表5所示。結果顯示,游離型苷元大豆異黃酮大豆苷元和染料木素的含量與DPPH自由基清除能力呈顯著(zhù)正相關(guān)(P<0.05),并且染料木素的含量與DPPH自由基清除能力呈極顯著(zhù)正相關(guān)(P<0.01),同時(shí),糖苷型大豆異黃酮大豆苷和染料木苷的含量與DPPH自由基清除能力呈顯著(zhù)負相關(guān)(P<0.05),而大豆黃素苷和黃豆黃素與DPPH自由基清除能力之間不相關(guān)(P<0.05)。說(shuō)明屎腸球菌R2發(fā)酵過(guò)程中DPPH自由基清除能力的提高確實(shí)與大豆異黃酮的生物轉化有關(guān),且主要因為染料木素和大豆苷元含量的增加。
對屎腸球菌R2發(fā)酵作用對豆腐黃漿水中低聚糖、有機酸和大豆低聚糖含量以及DPPH清除能力的影響進(jìn)行了研究。結果表明,屎腸球菌R2可以產(chǎn)生α-半乳糖苷酶以利用豆腐黃漿水中的碳水化合物生長(cháng)產(chǎn)酸,可以有效地降解棉籽糖和水蘇糖,產(chǎn)生大量的乳酸、醋酸等有機酸,最終使pH下降到3.6以下;同時(shí),屎腸球菌R2還可以產(chǎn)生β-葡萄糖苷酶將活性低的糖苷型大豆異黃酮(主要為大豆苷和染料木苷)轉化為高活性游離型苷元大豆異黃酮,進(jìn)而顯著(zhù)提高了黃漿水清除DPPH自由基的能力。對α-半乳糖苷酶和β-葡萄糖苷酶進(jìn)行了初步定位,結果表明兩種酶均屬于胞內酶,且主要為不可溶性蛋白酶,但是兩種酶的確切位置及酶活特性還需進(jìn)一步研究;另外,經(jīng)過(guò)屎腸球菌R2的發(fā)酵作用,所測的大豆異黃酮總量有所下降,因此,在發(fā)酵的過(guò)程中大豆苷元很可能繼續轉化為大豆異黃酮代謝終產(chǎn)物雌馬酚,其具體的代謝機理仍需進(jìn)一步探討。
聲明:本文所用圖片、文字來(lái)源《中國食品學(xué)報》,版權歸原作者所有。如涉及作品內容、版權等問(wèn)題,請與本網(wǎng)聯(lián)系
相關(guān)鏈接:屎腸球菌,大豆異黃酮,染料木苷,富馬酸