论文部分内容阅读
辣椒是日常生活中广泛食用的蔬菜和香料,辣椒素是辣椒中辣味的主要来源,具有抗肥胖、抗氧化、镇痛等作用。研究表明,辣椒素在低浓度时具有积极的生物学活性,但在高浓度时往往产生不利影响。生活经验提示,大量食用辣椒可导致胃肠道产生强烈的灼热感,甚至出现疼痛及腹泻等症状,进而造成胃肠损伤。然而,现有研究尚不明确辣椒素致胃肠损伤的具体剂量及损伤形式。目前,采用饮食搭配、制剂包埋等形式可初步缓解辣椒素带来的口腔刺激性,但尚未有能够缓解辣椒素致胃肠不适的研究及产品。益生菌与胃肠健康的相关研究提示其在改善胃肠损伤方面的巨大潜力。基于此背景,本文研究了辣椒素致小鼠胃肠损伤的量效关系,并通过构建辣椒素致肠道损伤的小鼠模型,筛选具有缓解作用的益生菌并推测其作用机制,最后将效果最佳的两株益生菌应用于发酵乳制备,以开发具有高活菌数的益生菌发酵乳。主要研究结果如下:本文首先以辣椒素为研究对象,探讨辣椒素致胃肠损伤的量效关系。采用40、60、80 mg/kg/day灌胃剂量构建辣椒素致胃肠损伤的小鼠模型,以机体氧化应激、血清神经肽、胃肠组织病理及炎症因子水平为主要指标,确定辣椒素致胃肠损伤的剂量及损伤形式。结果显示,不同剂量辣椒素灌胃一周后,40 mg/kg/day辣椒素对小鼠胃肠健康无显著影响,60、80 mg/kg/day辣椒素导致小鼠肠道发生炎性损伤,其中回肠和结肠较为严重;血清中P物质(Substance P,SP)及降钙素基因相关肽(Calcitonin gene related peptide,CGRP)的含量与辣椒素剂量呈显著正相关,相关性分别为0.730、0.687;80 mg/kg/day辣椒素显著影响肠道短链脂肪酸(Short-chain fatty acids,SCFAs)水平并改变肠道菌群结构。以上结果表明,灌胃60 mg/kg/day及以上剂量的辣椒素将引发小鼠回肠及结肠的组织病变与炎症损伤,诱导神经肽水平变化,增加胃肠疼痛。在确定辣椒素致胃肠损伤的剂量及部位后,为筛选可缓解肠道损伤的功能性菌株,本文对60 mg/kg/day辣椒素导致回肠、结肠损伤的小鼠进行了益生菌干预。结果显示,在9株具有抗炎潜力的益生菌中,罗伊氏乳杆菌CCFM1175及副干酪乳杆菌CCFM1176能够有效改善辣椒素导致的肠道损伤,具体表现为:恢复机体抗氧化能力,降低回肠及结肠的病理损伤和促炎因子水平,同时显著提高肠道组织的抗炎因子水平,并下调血清及结肠组织中的SP和CGRP含量。为进一步解析两株益生菌缓解辣椒素致肠道损伤的作用方式,本文测定了不同处理组小鼠的肠道瞬时受体电位香草素1(Transient receptor potential vanilloid 1,TRPV1)表达量、SCFAs及肠道菌群变化。结果显示,罗伊氏乳杆菌CCFM1175主要通过恢复小鼠肠道SCFAs水平和增加小鼠肠道菌群中Ruminococcaceae UCG_014及阿克曼氏菌属的相对丰度,参与肠道免疫;副干酪乳杆菌CCFM1176主要通过下调回肠、结肠组织的TRPV1表达和增加小鼠肠道菌群中Ruminococcaceae UCG_014及Lachnospiraceae UCG_006的相对丰度,改善肠道稳态。最后,本文将上述两株具有缓解辣椒素致肠道损伤的益生菌应用于发酵乳开发。为改善益生菌在牛乳中的发酵速率及发酵品质,采用协同发酵法制备具有高活菌数的益生菌发酵乳。结果显示,通过与保加利亚乳杆菌5L6的协同发酵,罗伊氏乳杆菌CCFM1175与副干酪乳杆菌CCFM1176在牛乳中的活菌数显著增加,发酵12 h后的活菌数分别达到8.24、8.61 lg CFU/m L,发酵速率及发酵品质显著提高;与单菌发酵乳相比,益生菌协同发酵乳具有良好的贮藏特性及感官评分,表明协同发酵法制备高活菌数的益生菌发酵乳具有良好的可行性,能够有效实现两株功能性益生菌在发酵乳中的应用。