Нецелевая масс-спектрометрия

npj Science of Food, том 7, номер статьи: 21 (2023) Цитировать эту статью

1356 Доступов

1 Альтметрика

Подробности о метриках

Пробиотические функциональные продукты привлекли широкое внимание из-за их растущей популярности. Однако в немногих исследованиях анализировался специфический метаболизм пробиотиков в процессе ферментации. В этом исследовании применялась метаболомика на основе UPLC-QE-MS для отслеживания изменений в метаболомах молока в ходе ферментации двумя пробиотическими штаммами: Lacticaseibacillus paracasei PC-01 и Bifidobacterium Teenis B8589. Мы наблюдали существенные изменения в метаболоме пробиотического кисломолочного продукта между 0 и 36 часами ферментации, а различия между метаболомами молока в промежуточный период (36 часов и 60 часов) и на стадии созревания (60 часов и 72 часа) были менее очевидными. . Был идентифицирован ряд дифференциальных метаболитов, специфичных для определенного момента времени, в основном принадлежащих органическим кислотам, аминокислотам и жирным кислотам. Девять из идентифицированных дифференциальных метаболитов связаны с циклом трикарбоновых кислот, метаболизмом глутамата и метаболизмом жирных кислот. Содержание пировиноградной кислоты, γ-аминомасляной кислоты и каприновой кислоты увеличивается в конце ферментации, что может способствовать повышению питательных качеств и функциональных свойств пробиотического кисломолочного продукта. В этом временном метаболомическом исследовании были проанализированы специфичные для пробиотиков ферментационные изменения в молоке, предоставившие подробную информацию о метаболизме пробиотиков в молочной матрице и потенциально полезном механизме пробиотического кисломолочного молока.

Брожение – это метаболический процесс, при котором органические вещества полностью разлагаются под действием ферментов1. Кисломолоко — один из важнейших кисломолочных продуктов, признанный здоровой пищей и хорошим носителем пробиотиков2. Пробиотики широко распределяются в желудочно-кишечном тракте, полости рта, женских репродуктивных путях и даже в слизистой оболочке кожи. Вмешательство пробиотиков в кисломолочные продукты в значительной степени поддерживается врачами, особенно гастроэнтерологами во всем мире3. Появляется все больше доказательств того, что пробиотическое кисломолочное молоко приносит потребителям различные преимущества для здоровья, такие как снижение уровня холестерина в сыворотке, усиление иммунных реакций, улучшение здоровья кишечника, предотвращение различных видов рака и смягчение когнитивных нарушений2. Эти эффекты можно объяснить различными функциональными компонентами пробиотического кисломолочного молока, такими как пептиды, полисахариды, жирные кислоты, органические кислоты, витамины и γ-аминомасляная кислота (ГАМК)4. Lacticaseibacillus paracasei широко используется в пробиотической пищевой промышленности из-за ее воздействия на здоровье. Заявления о пользе для здоровья не ограничиваются здоровьем желудочно-кишечного тракта, но также и иммунитетом хозяина, а недавние научные данные подтверждают его клиническую эффективность в облегчении заболеваний полости рта, таких как пародонтит и кариес5,6. Что еще более важно, некоторые штаммы Lacticaseibacillus paracasei обладают хорошими характеристиками ферментации и могут использоваться для ферментации пищевых продуктов6,7. Еще одна группа полезных бактерий — бифидобактерии. Вид Bifidobacterium Teenis привлекает все большее внимание, поскольку он является важным компонентом микробиоты кишечника человека, который влияет на здоровье хозяина, например, на поддержание здорового веса тела8 и предотвращение запоров9. Однако Bifidobacterium Teenagelis трудно использовать для ферментации из-за ее низкой жизнеспособности10. Таким образом, комплексная ферментация Bifidobacterium Teenis с другими штаммами с хорошими показателями ферментации может быть одним из вариантов, который повысит их жизнеспособность в качестве пробиотиков.

Некоторые предыдущие исследования изучали изменения в метаболомах пробиотиков в кисломолочных продуктах, но большинство исследований не фокусируются на анализе специфичных для пробиотиков функций и метаболизма в этом процессе1,11. Streptococcus thermophilus и Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus являются наиболее распространенными основными заквасковыми бактериями, используемыми в сочетании с пробиотиками для производства пробиотической ферментации молока10. Однако совместное использование этих традиционных заквасок с пробиотиками при ферментации затрудняет различие биохимических эффектов и метаболизма, специфичных для пробиотиков, от эффектов традиционных заквасок. Поэтому было бы интересно изучить отдельное влияние пробиотиков на метаболом молока, что позволило бы лучше понять метаболизм, специфичный для пробиотиков. Более того, изменения в молочном метаболоме пробиотических продуктов при созревании могут возникать вследствие непрерывного физиологического действия жизнеспособных микробов даже после окончания ферментации. Это имеет особое значение для пробиотических продуктов, поскольку высокая жизнеспособность пробиотических бактерий во время и после ферментации имеет решающее значение для их положительного воздействия. Однако предыдущие исследования обычно анализируют только изменения при созревании, не уделяя внимания мониторингу изменений метаболитов в процессе ферментации молока, что также отражает качество и стабильность продукта11,12.