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松仁油富含高达50%左右的亚油酸,是生产共轭亚油酸(Conjugated linoleic acid,CLA)的良好来源。CLA是人体必需脂肪酸,只能通过食物摄取,具有抑制脂肪沉积、提高机体免疫力、治疗心血管疾病等重要生理功能。通过微生物发酵法和化学异构法可以转化亚油酸(LA)合成CLA,其中最具有生理活性的异构体是c-9,t-11 CLA和t-10,c-12 CLA异构体。本论文对水酶法提取松仁油的工艺进行创新,采用植物乳杆菌Lp-01发酵制备的亚油酸异构酶转化松仁油(PNO)中的LA,联合水酶法制备含有共轭亚油酸的松仁油(PNO-CLA)。探索松仁油共轭亚油酸改善高脂饮食诱导的脂代谢异常与影响肠道微生物稳态机制及相关性。主要研究结果如下:(1)通过植物乳杆菌Lp-01产亚油酸异构酶发酵单因素、响应面优化试验,得到最佳发酵条件:接种量2%,发酵温度36℃,时间20 h,底物浓度11%,CLA的实际产量为33.47 μg/mL。植物乳杆菌Lp-01发酵松仁油生成的产物为c-9,t-11 CLA和t-10,c-12 CLA异构体的混合物,所占比例分别为4.91%和4.86%。(2)确定植物乳杆菌Lp-01亚油酸异构酶最适硫酸铵饱和度为40%~80%,对粗酶液进行分级沉淀。沉淀后的酶液经透析、浓缩后,采用DEAE-Sepharose F.F.阴离子交换凝胶和葡聚糖凝胶G-100依次进行分离纯化。经SDS-PAGE电泳分析,该亚油酸异构酶分子量为41 kDa。在对植物乳杆菌Lp-01亚油酸异构酶酶学性质的初步分析中发现该酶不耐热,最适反应为35℃,最适pH为6。(3)在水酶法提取PNO工艺的基础上,将筛选的复合酶制剂与植物乳杆菌Lp-01亚油酸异构酶构建亚油酸异构酶复合酶体系协同异构化制备PNO-CLA。最佳提取工艺为:pH为5.7,温度为37℃,亚油酸异构酶用量为1.4 mL(200 U/mL)。在此条件下,松仁油得率为56.36%,所得CLA浓度为49.86μg/mL。PNO与PNO-CLA均符合食用油国家标准,PNO-CLA的酸值和过氧化值显著低于PNO。PNO-CLA和PNO的主要脂肪酸包括油酸、亚油酸和皮诺敛酸,其中PNO-CLA的亚油酸含量高达46.22%,含有0.6%的c-9,t-11 CLA和t-10,c-12 CLA异构体的混合物,总含量可达到8 mg/g。PNO-CLA对羟自由基的清除能力及还原力,显著高于PNO(P<0.05)。(4)建立小鼠高血脂模型,通过体内试验研究PNO、PNO-CLA饮食干预对由高脂饮食所致的小鼠血脂异常的调节机制。试验结果表明,PNO-CLA干预7周后,可显著降低高脂饮食小鼠血脂水平(TC、LDL-C、AI指数),减轻动脉粥样硬化风险;提升抗氧化能力(SOD、GSH-Px、MDA)、总脂酶活性(LPL、HL),并降低炎症因子(IL-6、TNF-α)水平(P<0.05)。肝脏和脂肪组织病理学结果表明PNO-CLA能在一定程度上改善高脂饮食小鼠的肝细胞损伤,减少肝脏和腹部的脂肪沉积。PNO-CLA组小鼠肝脏中HMG-CoAr mRNA、SREBP-1c mRNA 基因表达水平降低,AMPKα mRNA、PPARα mRNA、CYP7A1 mRNA基因表达水平增高。SREBP-1c、HMG-CoAr蛋白表达量降低,PPARα蛋白表达量增加与基因表达水平变化相一致。因此,PNO-CLA可能是通过调节肝脏中参与胆固醇代谢的生物标志物的表达调节肝脏胆固醇代谢,降低肝脏胆固醇水平。(5)基于高通量测序法对高脂小鼠粪便DNA基因V3-V4区进行扩增,分析PNO-CLA饮食干预对高脂饮食小鼠肠道菌群多样性的影响。试验结果表明,高脂饮食会破坏小鼠肠道菌群结构,降低Alpha多样性和肠道菌群的丰富度。PNO-CLA的补充可以调节宿主的肠道菌群结构,增加Lactobacillus、Bacteroides、Akkermansia、Clostridium X1Va、Alloprevotella和Helicobacter菌属的相对丰度,恢复肠道菌群的多样性。PNO、PNO-CLA可以显著降低肠道菌群的F/B值,从而抑制小鼠因高脂饮食导致的肥胖。在脂代谢相关指标与肠道微生物相关性分析相关性结果中显示SCFAs浓度与Bacterioides、Barnesiella、Allobaculum、Alistipes、Ruminococcus这些属的相对丰度呈正相关。