豆渣是在加工生产豆腐或豆浆时产生的残留物,属于大豆副产品。豆渣因其易腐坏、有刺激性气味和粗糙质地,大部分都被直接丢弃或用作饲料,造成极大浪费,在我国的利用率很低。本文利用从江西赣南地区一种传统发酵食品中分离出的粗壮脉纹孢菌(Neurospora crassa)来发酵豆渣,已有研究证实发酵豆渣低聚糖能够促进双歧杆菌和植物乳杆菌的增殖,但其发酵前后低聚糖的结构是否发生变化及其对结肠炎小鼠肠道菌群的影响尚未可知。因此本文利用粗壮脉纹孢菌来发酵豆渣,经水提醇沉、Sevage法脱蛋白制备发酵前后豆渣粗低聚糖,通过葡聚糖凝胶Sephadex G-15对粗低聚糖进行分离纯化,然后采用紫外光谱、扫描电镜、红外光谱、高效液相色谱等技术对粗壮脉纹孢菌发酵前后豆渣低聚糖的结构变化进行研究;其次,通过建立葡聚糖硫酸钠(Dextran sulfate sodium,DSS)诱导的结肠炎小鼠模型进行灌胃不同剂量发酵豆渣低聚糖(Fermented soybean residue oligosaccharide,FSRO)的动物实验,来评估其对溃疡性结肠炎(Ulcerative colitis,UC)的保护作用;最后,利用高通量测序技术探究FSRO对结肠炎Rapamycin小鼠肠道菌群的影响。主要研究内容和结果如下:1.利用粗壮脉纹孢菌发酵豆渣,经水提醇沉、Sevage法脱蛋白制备发酵前后豆渣粗低聚糖,用葡聚糖凝胶Sephadex G-15对发酵前后豆渣粗低聚糖进行纯化,发酵前后豆渣低聚糖结构由紫外光谱、扫描电镜、红外光谱、高效液相色谱等技术进行分析。结果表明,发酵后豆渣粗低聚糖得率由2.98±0.02%显著增加到10.81±0.21%,洗脱曲线图表明葡聚糖凝胶Sephadex G-15能较好地分离发酵前后豆渣低聚糖;紫外吸收光谱谱图表明两种低聚糖样品中几乎没有核酸和蛋白质等杂质的存在;扫描电子显微镜观察到发酵后的豆渣低聚糖结构更为松散,分散成小块,比表面积更大;而傅里叶红外光谱谱图则说明两种样品都具有糖类的特征峰,有吡喃环β-型糖苷键;用HPLC-PMP衍生分析单糖组成,发现两种低聚糖主Phenylpropanoid biosynthesis要成分是木糖、半乳糖和葡萄糖,且各单糖含量在发酵后发生显著变化。2.炎症性肠病(Inflammatory bowel disease,IBD)是一种病因不明、难以治愈、且易反复发作的慢性肠道炎症性疾病。本章通过建立DSS诱导的结肠炎小鼠模型进行灌胃不同剂量发酵豆渣低聚糖的动物实验,来评估FSRO对UC的保护作用。研究结果发现,DSS诱导的结肠炎模型构建成功,补充FOS和FSRO可以增加结肠炎小鼠体重,降低DSS诱导的结肠炎小鼠的便血严重程度、DAI评分,抑制结肠长度缩短,增加血清和结肠组织中抗炎因子IL-22分泌水平,降低促炎因子IL-1β、IL-6、TNF-α分泌水平,还可以通过调节结肠炎小鼠体内的氧化应激水平,降低MDA含量、MPO活力和增加SOD活力来降低小鼠肠道通透性及缓解肠道损伤。HE染色发现FOS和FSRO处理可以显著减少组织病理损伤,降低组织学评分,结肠黏膜炎症和隐窝均有一定程度的恢复,炎症浸润逐步减弱,隐窝结构也逐渐恢复正常;此外还能显著降低结肠炎小鼠脾脏指数,使小鼠免疫器官水平逐渐恢复正常,对小鼠UC起到缓解及保护作用。本研究可为发酵豆渣低聚糖预防UC等相关功能保健品及食品的开发提供理论参考。3.建立用DSS诱导的结肠炎小鼠模型进行灌胃不同剂量发酵豆渣低聚糖动物体内实验,并利用高通量测序技术分析各组小鼠肠道菌群的组成变化,探究FSRO对小鼠肠道微生物组成及其多样性的影响。结果表明,经DSS刺激的小鼠,其OTU数最少,肠道微生物多样性显著下降,厚壁菌门的丰度显著降低,弯曲菌门的丰度显著升高,肠道内有益菌属减少;而FOS和不同剂量FSRO处理可改善DSS诱导引起的小鼠结肠炎,并通过促进有益菌selleck产品属的生长和抑制有害菌群的增殖而不同程度地逆转结肠炎小鼠的肠道菌群微生态失衡。此外,高剂量发酵豆渣低聚糖的总体改善效果比低聚果糖和低、中剂量FSRO更佳,使优势微生物的组成接近健康对照组。