高脂饮食引起的脂质代谢紊乱已成为影响国人身体健康的重要因素,而乳酸菌对脂质代谢紊乱的调控作用已经成为当今研究乳酸菌辅助降血脂功能的热点。本文通过全基因组测序深入了解鼠李糖乳杆菌hsryfm 1301的遗传和代谢基础,挖掘其益生特性基因;同时通过体内实验,评价了鼠李糖乳杆菌hsryfm 1301发酵乳调节脂质代谢的作用效应;并进一步从转录水平和代谢组学研究了鼠李糖乳杆菌hsryfm 1301发酵乳调节脂质代谢的调控作用,探究鼠李糖乳杆菌hsryfm 1301发酵乳辅助降血脂的作用机制,主要内容和结果如下:1鼠李糖乳杆菌hsryfm 1301菌株体外特性及功能基因解析对10株鼠李糖乳杆菌的耐酸、耐胆盐、抑菌以及降胆固醇和甘油三酯能力进行研究,筛选出体外功能特性优良的菌株。结果表明,鼠李糖乳杆菌hsryfm 1301不仅具有较强的耐酸耐胆盐的能力,pH 3.0环境下的存活率达到72.42%,在0.1%和0.3%的胆盐浓度中的存活率也分别达到65.34%和63.54%;同时对大肠杆菌、沙门氏菌和金黄色葡萄球菌均具有较强的抑制能力,抑菌圈直径均大于12 mm;此外,鼠李糖乳杆菌hsryfm 1301还具有较强的降解胆固醇和甘油三酯的能力,降解率分别为63.90%和37.25%。对鼠李糖乳杆菌hsryfm 1301进行全基因组测序,解析菌株功能基因。结果表明,鼠李糖乳杆菌hsryfm 1301基因组全长3022021 bp,共包含3094个蛋白编码基因和15个rRNA基因及59个tRNA基因。通过KEGG通路注释分析发现,鼠李糖乳杆菌hsryfm 1301基因组中匹配到46个基因参与了脂质代谢相关的11条通路,包括脂肪酸合成、脂肪酸分解和不饱和脂肪酸合成等,提示鼠李糖乳杆菌hsryfm 1301可能通过调控脂质代谢实现其辅助降血脂功能特性。2发酵时间对鼠李糖乳杆菌hsryfm 1301发酵乳的影响研究研究了发酵时间对发酵乳的有益代谢产物及其抑菌、抗氧化等功能特性的影响。结果表明,发酵72 h和17 h的发酵乳活菌数没有显著差异(P>0.05);发酵72 h有助于代谢产物的产生及积累,72h发酵乳中含有39种挥发性风味物质,显著高于17h(P<0.05),且乙醛、双乙酰等特征风味物质的含量也显著提高(P<0.05);此外,72h发酵乳中短链脂肪酸的含量均显著高于17 h(P<0.05),其中乙酸和丙酸含量分别为1.0170 mg/mL和0.8012 mg/mL,丙酸的含量提升幅度最大。72 h发酵乳对金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、假单胞菌、大肠杆菌、蜡样芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌的抑菌圈直径均大于19.75 mm,均显著高于17h(P<0.05);其总抗氧化能力为6.67 U/mL,显著高于17 h的4.94 U/mL(P<0.05)。72 h发酵乳的代谢产物得到了更好的积累,抑菌能力及其抗氧化能力得到增强,具有更好的益生功能。3鼠李糖乳杆菌hsryfm 1301发酵乳调控脂质代谢紊乱作用效应研究通过饲喂高脂饲料来建立高血脂大鼠模型,研究鼠李糖乳杆菌hsryfm 1301发酵乳对高血脂大鼠模型脂质代谢紊乱的调控作用。结果表明,与模型组相比,鼠李糖乳杆菌hsryfm 1301发酵乳干预后,大鼠血清的甘油三酯、总胆固醇及低密度脂蛋白的含量分别为1.04μmol/L、2.12 μmol/L、1.57 mmol/L,均显著低于模型组大鼠(P<0.05);同时血清高密度脂蛋白的含量及天门冬氨酸氨基转移酶、丙氨酸氨基转移酶活性显著增加(P<0.05),含量分别为0.66 mmol/L、91.90 U/L、4.53 U/L。此外,鼠李糖乳杆菌hsryfm 1301发酵乳组大鼠血清和肝脏中的游离脂肪酸分别为1259.28 μmol/L、143.16 μmol/L,显著低于模型组(P<0.05);同时,肝脏中脂肪酸合成的关键酶脂肪酸合成酶和乙酰辅酶A羧化酶的含量也均显著低于模型组(P<0.05);高血脂严重破坏了大鼠肝脏肝细胞结构,肝细胞中有大量肝细胞脂肪空泡,而鼠李糖乳杆菌hsryfm 1301发酵乳干预后,大鼠肝细胞脂肪空泡减少。表明鼠李糖乳杆菌hsryfm 1301发酵乳能够通过抑制脂肪酸合成酶,减少产生过多的脂肪酸,进而减少肝脏脂质沉积和体内脂肪堆积,调控脂质代谢紊乱,实现辅助降血脂效应。4鼠李糖乳杆菌hsryfm 1301发酵乳调控脂质代谢紊乱作用机制研究利用RT-PCR研究了鼠李糖乳杆菌hsryfm 1301发酵乳对大鼠肝脏脂质代谢相关基因转录水平的调控效应。结果表明,鼠李糖乳杆菌hsryfm 1301发酵乳干预显著上调了大鼠肝脏AMP依赖的蛋白激酶和肝X受体α的水平(P<0.05),而氧化物酶体增殖物激活受体无显著性变化(P>0.05);同时,还显著下调了大鼠肝脏AMP依赖的蛋白激酶和肝X受体α的下游基因甾醇调节元件结合蛋白及其调控的脂肪酸合成相关酶脂肪酸合成酶和乙酰辅酶A羧化酶转录水平(P<0.05);而脂肪酸转移酶和ABC转运体亚家族A1的表达量也均显著上升(P<0.05),表明鼠李糖乳杆菌hsryfm 1301发酵乳也能够通过调节脂质运输,加速脂肪酸及胆固醇在肝脏中分解,进而恢复脂质代谢平衡。利用代谢组学研究了鼠李糖乳杆菌hsryfm 1301发酵乳对大鼠血清中代谢物的调控效应。结果表明,鼠李糖乳杆菌hsryfm 1301发酵乳对大鼠血清中的50种代谢物具有调控作用,其中33种差异代谢物显著性变化(P<0.05),鼠李糖乳杆菌hsryfm 1301发酵乳组大鼠血清中2-甲基苯甲酸,戊酸雌二醇、邻氨基苯甲酸(维生素L1)、壬酸和甘油二酯等13种差异代谢物的含量显著性上升(P<0.05),而1-肉豆蔻酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱、油酸、甲醛基苯甲酸、D-哌柯林酸和葡萄糖醛酸乙酯等20种差异代谢物均显著性下降(P<0.05),其中2-甲基苯甲酸上升倍数最高,P/M倍数达到了 3.606561386,而葡萄糖醛酸乙酯下调倍数最高,P/M倍数仅为0.365010518。对差异代谢物进行了聚类分析,显示筛选的候选代谢物合理且准确,对差异代谢物进行KEGG代谢通路分析发现,鼠李糖乳杆菌hsryfm 1301发酵乳干预通过调控不饱和脂肪酸的合成、胰岛素抵抗、氨基酸代谢和胆碱代谢等多条通路来恢复脂质代谢平衡。综上所述,鼠李糖乳杆菌hsryfm 1301发酵乳通过调节血清中甘油二酯、油酸等关键代谢物,促进肝脏AMP依赖的蛋白激酶和肝X受体α的转录,抑制甾醇调节元件结合蛋白及其下游脂肪酸合成相关基因FAS和ACC的转录,进而抑制脂肪酸的合成。同时,鼠李糖乳杆菌hsryfm 1301发酵乳通过促进AMP依赖的蛋白激酶的转录来促进脂质运输相关基因脂肪酸转移酶和ABC转运体亚家族A1的转录,进而促进脂质运输,加速脂质分解。表明鼠李糖乳杆菌发酵乳通过抑制脂肪酸合成和促进脂质运输,调节脂质代谢平衡并实现辅助降血脂功能。