目前,OPO乳脂粉的应用范围相对较小,主要集中在婴幼儿奶粉中,为进一步发挥OPO乳脂粉的营养作用,拓宽应用范围,强健青少年体魄,湖南农业大学食品科学技术学院的侯爱香、成 焕、李宗军*等人以富含OPO的植物乳脂粉为原料,以健康普通大学生的新鲜粪便为菌源,采用体外厌氧发酵模式,研究不同含量OPO的添加在不同发酵阶段对pH值、微生物结构数量及代谢产物短链脂肪酸的影响,为OPO乳脂粉产品在青少年食品中的推广应用提供基础数据,为大学生营养食品的开发提供前期研究。
1、发酵过程中pH值的变化
实验组pH值在发酵的前8 h阶段大幅度下降,而8 h以后,所有实验组的酸碱度下降幅度不大,趋于平稳。推测在分批培养的密闭厌氧发酵过程中,前8 h阶段,肠道微生物快速生长,积累大量有机酸、短链脂肪酸类代谢产物,导致发酵体系的pH值快速下降;而发酵后期营养物质开始缺乏,部分有机酸、短链脂肪酸作为能量或碳源不断被消耗,使发酵后期pH值下降幅度不大,此外发酵后期营养物质缺乏,微生物生长代谢缓慢也使发酵体系后期的pH值保持相对较低水平,变化波动不明显。
2、发酵过程中短链脂肪酸的变化
OPO乳脂粉体外发酵产生的短链脂肪酸以乙酸、丙酸和丁酸为主,且OPO乳脂粉的添加能显着提高发酵体系中总短链脂肪酸、乙酸和丁酸的含量。
3、体外发酵过程中微生物变化
体外发酵过程中微生物数量变化
OPO乳脂粉的添加可以明显增加体外厌氧发酵体系中总厌氧菌、总需氧菌、双歧杆菌和乳酸杆菌的数量,大幅度减少肠杆菌的数量,还能在一定程度上减少拟杆菌和梭状芽孢杆菌的数量,调节了肠道菌群的结构。
益生元指数变化
空白组和实验组的益生元指数都呈先上升后下降趋势,均在8 h阶段达到最大值。但空白组益生元指数在体外发酵过程的各个时间段均为负值,所有实验组的益生元指数在各个时间段均为正值,说明3 个不同含量OPO乳脂粉的添加,都在体外发酵系统中表现出益生作用,且益生元指数最高的一组为50 g/kg组,以此评判该组益生效果最好。
B/E值变化
在所有实验组中,只有0 h的B/E值小于1,其他发酵时间段均大于1,说明粪便样品作为菌源,双歧杆菌没有在菌源中占据优势地位,这与多数研究成人粪便的结果一致。但随着OPO乳脂粉的添加,发酵时间的延续,双歧杆菌逐渐在实验组的发酵体系中积累增多,且在4~12 h阶段,B/E值与OPO含量呈正比,90 g/kg组的B/E值最大,显示出明显的改善肠道菌群的作用。
讨论与结论
研究发现,OPO乳脂粉的添加,大幅度促进双歧杆菌及乳杆菌等有益菌增长,迅速降低发酵液中的pH值,有效抑制肠杆菌、拟杆菌的增长,明显增加了益生元指数和B/E值,在肠道微生物的调控中,所添加的OPO乳脂粉发挥了积极作用。但通过益生元指数和双歧杆菌、乳酸杆菌的增长情况,发现国标范围内,中剂量的50 g/kg组益生效率更高。但由于传统培养方法本身的局限,粪便中还存在大量未被培养的肠道微生物,且传统培养计数操作繁琐,工作量大,培养效率和精准性都有待提高,同时,OPO乳脂粉对肠道微生物多样性的影响作用无法体现,后续还可进一步通过MiSeq平台进行高通量测序来探究OPO、OPO乳脂粉对肠道微生物的影响。