AZD6738分子式黄精是我国一类传统的药食同源植物,应用历史已有2000余年。黄精富含多糖、皂苷、多酚、黄酮和生物碱等生物活性成分,具备的抗氧化、抗疲劳、抗肿瘤、抗炎抑菌等药理功效与近年来人们追求的健康理念相符合,故备受国内外相关研究学者的青睐。生黄精直接食用具有刺激性及麻口感,目前市面上的黄精产品多为药用九制黄精,其他类型的黄精产品较为少见,在一定程度上限制了其相关产品的开发,因此,亟需寻找解决方案。发酵是一种安全且高效的食品加工方式,适当利用微生物发酵有利于食物基质中小分子物质及营养物质的释放等优势。目前,国内外对利用微生物发酵辅助提升黄精品质方面的研究仍处于初期探索阶段。本研究以滇黄精(Polygonatum kingianum)为研究对象,乳酸菌作为发酵菌株,对比分析直接发酵、糖化后发酵、仿生处理后发酵以及糖化仿生处理后发酵对黄精抗氧化活性的影响,进而确定前处理方法;并对其发酵工艺进行优化;通过体外生物活性实验测定乳酸菌发酵对黄精生物活性的影响,并利用非靶向代谢组学对黄精发酵产物进行分析;最终,通过配方优化研发一款功能性黄精益生菌发酵饮品。主要研究结果如下:(1)以四株乳酸菌为发酵菌种,分别测定了鲜黄精、干黄精、发酵后鲜黄精和发酵后干黄精的抗氧化能力及活性成分。结果表明,干黄精发酵前后的指标均高于鲜黄精发酵前后的指标。副干酪乳杆菌K4发酵后干黄精的综合指标为最佳,其DPPH自由基清除率为36.07%,亚铁离子浓度为102.16μmol/L,多酚含量为4.46μg/m L,黄酮含量为5.07 mg/g。副干酪乳杆菌GXSS、植物乳杆菌Y1和副干酪乳杆菌K4发酵干黄精的指标均高于副干酪乳杆菌K2发酵干黄精的指标。因此,选用干黄精为发酵基质,副干酪乳杆菌GXSS、植物乳杆菌Y1和副干酪乳杆菌K4为适宜发酵菌株。(2)以上述的副干酪乳杆菌K4为发酵菌株,分析了糖化处Appropriate antibiotic use理、仿生处理、糖化仿生处理三种前处理方式对黄精的抗氧化能力及活性成分的影响。结果表明,仿生处理为黄精发酵前处理的最优处理方式。仿生处理发酵后的DPPH自由基清除率达95.65%,亚铁离子浓度达294.32μmol/L,多酚含量达12.96μg/m L,黄酮含量达到8.84 mg/g,跟未发酵相比,具有显著性变化(P<0.05)。因此,选用仿生处理为黄精发酵前处理方式。(3)以上述的经过仿生处理的黄精为基质,以抗氧化能力和菌量为指标,对黄精的发酵条件进行了工艺优化。考察了单菌混菌发酵、不同料液比、发酵时间、接种量和混菌比例(副干酪乳杆菌K4:副干酪乳杆菌GXSS:植物乳杆菌Y1)抗氧化能力和菌量的影响,发现各条件的影响顺序为∶发酵时间>接种量>混菌比例>料液比。以DPPH自由基清除率为指标,以接种量、发酵时间和混菌比例为因素,利用Box-Behnken试验对其进行优化,结果为:接种量8.3%、发酵时间26 h、混菌比例1:1:1,此时黄精发酵液的DPPH自由基清除率最高达94.66%。(4)分别测定了黄精BF(仿生发酵黄精)与UF(未发酵黄精)、F(发酵黄精)、BUF(仿生未发酵黄精)的体外降血糖、降血脂、降血压及多酚生物利用度指标。结果表明,与UF组相比,不同处理发酵组可显著提高体外降血糖和降血压活性(P<0.05),未仿生发酵和仿生发酵后的α-淀粉酶抑制率分别提高了13.16%和10.64%,α-葡萄糖苷酶抑制率分别提高了11.5%和21.1%,ACE抑制率分别提高了2.89%和10.55%;对于降血脂和生物利用度来说,仿生和发酵处理前后无明显差异,但降血脂作用和生物利用度均较高。由此可见,仿生和发酵处理均能有效提高黄精的生物活性,其中发酵处理后的效果更加显著。(5)借助非靶向代谢组学研究黄精发酵过程中活性成分的代谢情况,对比分析仿生处理黄精经益生菌发酵前后的微观水平的具体差异。通过代谢产物富集发现,与仿生未发酵更多组相比,仿生发酵组的代谢物种类及丰度显著提升,大多数的代谢物参与氨基酸的代谢过程,这与黄精中丰富的化学成分有关,其他成分如玉米素、生物碱等类等生物合成,进一步丰富了黄精功能性植物次生代谢产物。而发酵过程中显著富集的红景天苷、6-羟基褪黑素、杏仁苷等化合物均具有抗氧化、抗炎、降血糖等作用,这与前文的体外活性实验结果一致,因此预测,这些化合物可能是黄精发酵后潜在的生物标志物。(6)为进一步丰富黄精产品种类,以上述研究结果为基础,进行了功能性黄精益生菌饮品的研制。黄原胶添加量为0.98%,红糖添加量为10.74%,三氯蔗糖添加量为0.023%,在此条件下,感官评分为95.22。饮品的p H值为3.35,活菌数达7.72 log CFU/m L,所测指标均达到国家标准;其DPPH自由基清除率为94.56%,亚铁离子浓度达575.54μmol/L;并且在21 d内具有稳定的货架期。