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肉制品在加工和储藏过程中容易受到活性氧(Reactive oxygen species,ROS)的攻击,造成脂质和蛋白质发生氧化,继而使得肉制品营养品质下降,严重时会造成食品安全问题。使用化学合成的抗氧化剂不仅不能有效解决肉制品氧化问题,而且长期过量使用会影响人体健康。大量研究表明,乳酸菌具有较强的抗氧化能力,分离自金华火腿的植物乳杆菌NJAU-01(Lactobacillus plantarum NJAU-01)表现出高抗氧化活性,并已在发酵香肠中得到验证,但其发挥抗氧化活性的机制尚不清楚。本文研究不同破壁法对L.plantarum NJAU-01抗氧化活性的影响,通过评价L.plantarum NJAU-01的体外抗氧化能力,并探讨该菌株在过氧化氢(Hydrogen peroxide,H2O2)胁迫下发挥抗氧化活性的内在机制,有助于丰富功能性乳酸菌抗氧化理论研究,并为开发商品化乳酸菌作为抗氧化剂应用提供技术支撑。主要研究结果如下:1.不同破壁方法对L.plantarum NJAU-01抗氧化活性的影响。选取了高压破碎法、添加甘氨酸法、反复冻融法和溶菌酶-超声波复合法对L.plantarum NJAU-01菌体进行破壁处理。结果显示,高压破碎法能够破碎L.plantarum NJAU-01菌悬液中99.99%的菌体,最大程度释放菌体蛋白,无细胞提取物的蛋白浓度为0.45 mg/mL。通过高压破碎的无细胞提取物的超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)活力和总抗氧化能力(Total-antioxidant capacity,T-AOC)分别为6.01 U/mL和0.25 U/mL,显著高于其他处理组(P<0.05)。结果表明,高压破碎法能够有效破碎L.plantarum NJAU-01,表现出较高的无细胞提取物抗氧化能力。2.L.plantarum NJAU-01体外抗氧化活性研究。以商品化的鼠李糖乳杆菌LGG(Lactobacillus rhamnosus LGG)为阳性对照,L.plantarum JMZ-12为阴性对照,对其体外自由基清除能力进行比较;采用电化学快速检测技术进一步评价乳酸菌缓解H2O2诱导巨噬细胞RAW264.7氧化损伤的能力。研究发现,109 CFU/mL L.plantarum NJAU-01无细胞提取物的DPPH自由基清除率、羟自由基清除率以及超氧阴离子自由基清除率和还原能力分别为24.20%、29.03%、18.21%和40.13 μmol/L L-半胱氨酸,其自由基清除能力与阳性对照LGG相当(P>0.05)。电化学测定结果显示L.plantarum NJAU-01无细胞提取物孵育后的RAW264.7的抗氧化能力显著高于其他处理组(P<0.05),且其胞内活性氧水平显著低于其他处理组(P<0.05)。结果表明,L.plantarum NJAU-01无细胞提取物展现出较强的抗氧化能力,该活性组分可作为进一步解析乳酸菌抗氧化机制的研究基础。3.过氧化氢(H2O2)胁迫下L.plantarum NJAU-01无细胞提取物的蛋白组学研究。比较不同浓度 H2O2 胁迫下L.plantarum NJAU-01、L.rhamnosus LGG 和 L.plantarum JMZ-12的耐受力;测定H2O2胁迫下不同生长时期的L.plantarum NJAU-01无细胞提取物的抗氧化酶活并鉴定差异蛋白;利用蛋白组学技术研究无细胞提取物中的差异蛋白及相关代谢通路结果显示,L.plantarum NJAU-01能够代谢H2O2的最大浓度为4mM,显著高于阳性对照L.thamnosus LGG的3.5 mM(P<0.05)。L.plantarum NJAU-01无细胞提取物的还原型谷胱甘肽(Glutathione,GSH)含量呈现先下降后上升的趋势;鉴定的差异蛋白条带中含有分子伴侣DnaK、热应激蛋白Hsp20、醛醇脱氢酶(Alcohol dehydrogenase,ALDH)、丙酮酸激酶(pyruvate kinase,PK)、延伸因子 Tu和柠檬酸裂解酶 β-亚基(citrate lyase beta subunit,CLB)。蛋白质组学分析显示,在各时期样本中共鉴定出317种蛋白质。在延滞期终点时检测到最多的差异蛋白,其中,48个蛋白丰度增加,57个蛋白丰度降低。L.plantarum NJAU-01在H2O2胁迫下通过大量表达肽蛋氨酸亚砜还原酶(Methionine sulfoxide reductase,Msr)和硫氧还蛋白还原酶(thioredoxin reducase,Trx R)修复损伤蛋白。显著性代谢途径包括双组份系统和核苷酸切除修复通路。本研究可为乳酸菌的抗氧化特性研究提供理论依据,从而为今后利用和推广具有自主知识产权的L.plantarum NJAU-01奠定基础。