佟立涛 2024-10-28 11:26:31

    上述通过构建体外发酵模型揭示了HPM处理后样品的发酵性能。以样品IDF，IDF-RG，IDF-60，IDF-120和IDF-120-2为底物，检测发酵过程的pH值，SCFAs浓度以及菌群变化。结果表明： （1）各组样品的pH值在发酵8 h内下降趋势显著，随后发酵至24 h的过程则缓慢下降。与其他组相比，IDF-120-2组的pH值下降速度最快。 （2）各组样品发酵产生的总短链脂肪酸浓度具有显著差异，随着处理压强的增大和处理次数的增加，IDFs样品组丙酸和丁酸含量均呈现显著增加趋势，乙酸含量无显著变化。 （3）经过体外发酵后，各组微生物在OUT水平整体呈现相似度下降的趋势，改性处理的IDFs样品发酵后的微生物在OUT水平呈现更强的特异性；发酵24 h后，微生物的多样性和丰富度显著下降；与BLK组相比，DFs组有益菌的相对丰度增加，厚壁菌门与拟杆菌门的相对丰度比值呈现下降的趋势，其中，IDF-120-2组变化最显著，具有更加优越的抑制肥胖和降血脂功效。

佟立涛 2024-10-28 11:23:25

    在门水平上考察了不同样品的微生物群落构成，结果以柱状图形式展现出来，如图4-5所示，发酵24 h后，肠道菌群主要由变形菌门（Proteobacteria），厚壁菌门（Firmicutes），拟杆菌门（Bacteroidota）和放线菌门（Actinobacteria）组成。根据图可以看出，与BLK组相比，IDF加入后，厚壁菌门和变形菌门相对丰度显著减少，拟杆菌门相对丰度显著增加。厚壁菌门和拟杆菌门的相对丰度比值（F/B）是一个重要指标，F/B值降低则说明发酵底物具有减脂作用。各组样品的F/B值分别为0.99，0.58，0.68，0.43和0.28，与BLK组（2.35）相比，均显著降低。因此可以看出HPM处理IDF能够调节肠道微生物群的组成，增强IDF样品减缓肥胖的潜在功能。IDF-120-2组中拟杆菌门的丰度明显高于其他组，因为拟杆菌门是结肠中丙酸的主要生产者，它可以调节血脂和胆固醇，这与IDF-120-2组的高丙酸产量相一致。在属水平上，相对丰度前20的微生物组成如图所示，菌群主要包括拟杆菌（Bacteroides）、普雷沃氏菌（Prevotellaceae）、双歧杆菌（Bifidobacterium）、大肠杆菌（Enterobacteriaceae）等菌属。与BLK组相比，IDF组中的拟杆菌和双歧杆菌的相对丰度明显增加，大肠杆菌和粪球菌属的相对丰度有所下降， IDF-120-2组变化最显著。拟杆菌主要参与膳食纤维等碳水化合物的降解，产生短链脂肪酸，提供营养和能量。双歧杆菌有助于吸收营养，提高免疫力，抵抗一些致病因素。总之，IDF-120-2组在促进健康方面发挥更优越的作用，并有望成为肥胖患者的潜在功能因子。

佟立涛 2024-10-28 11:20:54

    针对发酵初始状态和样品发酵后的微生物进行Alpha多样性分析， Shannon指数表示不同样品的微生物群落的多样性，Chao1指数估计样品中检测微生物群落的丰富度。如图所示，与发酵开始前的初始状态相比（Initial组），发酵后的BLK组和各样品的Shannon指数明显下降，这说明发酵后微生物的多样性显著下降，此外，Chao1指数也呈现出类似的趋势，这意味着发酵后微生物的丰富度显著下降，这与之前所揭示的微生物在OUT水平上数目整体减少相一致。此外，不同IDF样品间微生物的指数也存在一定差异。

佟立涛 2024-10-28 10:53:19

    食用高膳食纤维的饮食有许多健康益处，包括降低心血管和冠心病的风险。研究表明，膳食纤维对健康的影响与其在胃肠道中的行为有关。膳食纤维不能够被胃肠中的消化酶分解，但能够被大肠中的微生物发酵利用，产生短链脂肪酸等代谢产物，并且改变肠道菌群组成。不同类型的膳食纤维在大肠中的发酵速率、产物及对肠道菌群的影响不同（STEPHEN and CUMMINGS, 1979）。根据之前的研究结果可知在不同的高压微射流处理条件下，获得了不同的IDF样品，在粒径、基本组分和结构层面呈现出显著差异。因此，设计采用体外厌氧发酵模型研究IDF样品与肠道菌群的相互作用，选取特定时间点测定pH值，短链脂肪酸，并利用16S rRNA高通量测序技术分析不同HPM处理条件下获得的IDF的发酵特性。

佟立涛 2024-10-28 10:53:19

    将一定质量的青稞麸皮分散在去离子水（1：10，w/v)中，在磁力搅拌器搅拌1 h。首先，加入耐高温α-淀粉酶（5 μL/mL），在95℃水浴条件下反应0.5 h。将混合物冷却到室温后，调节pH至9-11。加入碱性蛋白酶（5 μL/mL）后置于60 ℃水浴中反应2 h。随后，调节pH至7，沸水浴处理10 min，再离心（4800 rpm，15 min）后，收集沉淀物，用95%乙醇洗涤2次。最后，沉淀物在50℃的电热鼓风干燥箱中干燥，干燥后的样品保存于干燥器中用于后续实验。 在高压微射流处理前，将干燥的IDF均匀分散在蒸馏水中（1: 80，w/v）。为了避免动态高压微流化设备中狭窄的相互作用室中堵塞，采用粗磨设备进行预处理，所得样品记为IDF-RG。随后，使用动态高压微流化设备在60 MPa一次、120 MPa一次和120 MPa两次条件下对纤维悬浮液进行处理，样品分别命名为IDF-60、IDF-120和IDF-120-2。在HPM处理前，进样温度保持在30℃以下。纤维悬浮液经过旋转蒸发，冷冻干燥，并储存在干燥器中用于后续指标测定。