李高衡，姚少軍，劉晗，袁美玉，戴真，周中凱

（天津科技大學 食品科學與工程學院，天津 300457）

麥麩（wheat bran，WB）是小麥加工的主要副產物，富含膳食纖維、蛋白質、低聚糖、植酸以及一系列生物活性物質如黃酮類化合物、多酚等，因此WB 具有很高的營養(yǎng)價值和研究價值[1]。大量研究表明，由WB 中提取的多酚、黃酮和可溶性膳食纖維（soluble dietary fiber，SDF）等具有良好的抗氧化特性，而經過蛋白酶酶解形成的多肽及其衍生物也表現出較強的抗氧化能力[2]。盡管WB 具有良好的營養(yǎng)價值和應用前景，但大多數WB 被用作釀酒或者動物飼料，其價值遠遠未得到充分利用[3]。

貝萊斯芽孢桿菌（Bacillus velezensis，BV）是一種益生菌，通過發(fā)酵會產生非核糖體肽合成酶（nonribosomal peptide synthetases，NRPSs），NRPSs 是一種多功能酶復合物，也是重要的非核糖體合成的肽，能夠催化刺激特定蛋白轉換為相應的氨基?；蝓ズ捅患せ铍逆I的氨基酸片段[4]。有報道稱，BV 屬的成員顯示出廣譜的葡聚糖苷水解酶，可以對纖維素和木質纖維素進行水解[5]。

研究表明，蛋白酶酶解WB 得到的WB 蛋白水解物及其超濾組分表現出很強的抗氧化活性、腎素抑制作用和血管緊張素轉換酶抑制作用，還具有一定的降血壓作用[2]；蛋白酶處理的紫麥麩水解物及其多肽產物具有很強的抗氧化活性和超氧陰離子自由基清除能力，并具有良好的體外消化穩(wěn)定性[6]；WB 的水提取物可有效抑制抗原刺激的RBL-2H3 細胞中腫瘤壞死因子-α、環(huán)氧合酶-2 和誘導型一氧化氮合酶等過敏性和炎癥介質的脫顆粒和表達，從而抑制免疫球蛋白E/抗原誘導和化合物48/80 誘導的體內過敏反應[7]。WB 膳食纖維可以在腸道遠端充當結合酚類物質的載體，經微生物發(fā)酵刺激有益細菌的生長，改善和維持腸道健康[3]。

本文采用生物酶聯反應釋放麥麩中的多肽，并開展了抗氧化試驗和體外發(fā)酵試驗，對麥麩衍生多肽功能進一步驗證，旨在為植物源多肽提供一種高效、快速和高得率的制備方法，并為提高麥麩的綜合利用提供了一種新途徑。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

麥麩：山東省德州市發(fā)達面粉集團有限公司；貝萊斯芽孢桿菌：天津科技大學糧油課題組實驗室保藏；氫氧化鈉、無水碳酸鈉、酒石酸鉀鈉、無水硫酸銅、過硫酸鉀、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、醋酸鈉、鐵氰化鉀、氯化鐵、乙醚、丙酮、濃硫酸、濃鹽酸、磷酸鹽緩沖液（phosphate buffered saline，PBS）：國藥集團化學試劑有限公司；福林酚（Folin-Ciocalteu，FC）、牛血清白蛋白、沒食子酸、水溶性維生素E（Trolox）、抗壞血酸、2，2-聯苯基-1-苦基肼基（2，2-diphenyl-1-picrylhydrazyl，DPPH）、2，2'-聯氮雙（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸銨鹽）[2，2'-azinobis（3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid ammonium salt），ABTS]、2，4，6-三吡啶基三嗪（tripyridyltriazine，TPTZ）：索萊寶生物科技有限公司。所有試劑均為分析純。

1.2 儀器與設備

全自動立式蒸汽滅菌器（CT62A）：馳通儀器（上海）有限公司；超凈工作臺（SW-CJ-1FD）：蘇州凈化設備有限公司；恒溫培養(yǎng)振蕩箱（ZHWY-2102C）：上海智城分析儀器制造有限公司；水浴恒溫振蕩器（TS-110XS）：上海科辰實驗設備有限公司；大容量高速冷凍離心機（GL-10MD）：湘儀實驗室儀器開發(fā)有限公司；冷凍干燥機（Alpha 1-2 LD plus）：Marin Christ 公司（德國）；酶標儀（Epoch2）：美國伯騰儀器有限公司；旋轉蒸發(fā)儀（RE-52AA）：上海亞榮生化儀器廠；厭氧培養(yǎng)箱（YQX-Ⅱ）：上海溪乾儀器設備有限公司；氣相色譜儀（GC-2014C shimadzu）：日本島津公司；循環(huán)水真空泵（SHZ-D Ⅲ）：鞏義市予華儀器有限責任公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 酶液的準備

從-80 ℃冰箱中取出BV 菌種，解凍后進行活化和擴培得到擴培菌液。將擴培菌液按2%的比例加入盧瑞亞-貝爾塔尼（Luria-Bertani，LB）肉湯中，37 ℃培養(yǎng)48 h后得到發(fā)酵液。將發(fā)酵液以4 000 r/min 離心15 min，上清液過超濾膜濃縮為原體積的1/6 得到的濃縮液即為貝萊斯芽孢桿菌發(fā)酵酶（Bacillus velezensis fermentation enzyme，BVFE）[8]。

1.3.2 WBEE 的制備

粗WB 過篩至沒有細粉篩出，按料液比1∶12（g/mL）加蒸餾水，浸潤混勻后，調節(jié)體系pH8.0。分別按WB質量的0.8%和2%加入堿性水解蛋白酶（alkaline hydrolysis protease，AHPE）和BVFE。封口后，于水浴搖床中60 ℃、160 r/min 反應3 h 后，4 層紗布過濾。濾液經4 000 r/min 離心20 min，收集上清液即為麥麩酶解提取物（wheat bran enzymatic extract，WBEE）粗液。將提取制備的新鮮WBEE 粗液過3 kDa 濾膜除去大分子量的蛋白和酶，所得濾液經旋轉蒸發(fā)器濃縮后于凍干機中冷凍干燥，制得WBEE 凍干粉。裝袋密封于-20 ℃保藏，備用[6]。麥麩水提取物（wheatbranaqueousextract，WBAE）的制備方法除了不加AHPE 和BVFE 外，其他步驟同上述。由麥麩水提液最后制備的凍干粉統(tǒng)稱WBAE。

1.3.3 WBEE 生產工藝的優(yōu)化

1）料液比的確定：分別按照WB 與蒸餾水質量體積比1∶8、1∶10、1∶12、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30（g/mL）制作反應體系，以pH 值為6.8，AHPE 和BVFE 分別添加1%和2%，溫度為55 ℃置于恒溫水浴振蕩器中以160 r/min反應4 h。

2）加酶量的確定：按照料液比1∶12（g/mL）加水，pH6.8，分別加入0.05%、0.1%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1%的AHPE；同時，開展平行試驗分別加入0.25%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%的BVFE。溫度為55 ℃置于恒溫水浴振蕩器中以160 r/min 反應4 h。

3）pH 值的確定：按照料液比1∶12（g/mL）加水，將體系pH 值分別調節(jié)至4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0，待體系穩(wěn)定后，AHPE 和BVFE 分別添加0.8%和2%，55 ℃置于恒溫水浴振蕩器中，以160 r/min反應4 h。

4）反應時間的確定：按照料液比1∶12（g/mL）加水，調pH 值至8.0，待體系穩(wěn)定后，分別加入AHPE 和BVFE 為0.8%和2%，溫度為55 ℃置于恒溫水浴振蕩器中以160 r/min 分別反應0、0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6 h。

5）反應溫度的確定：按照料液比1∶12（g/mL）加水，調pH 值至8.0，待體系穩(wěn)定后，分別加入AHPE 和BVFE 為0.8%和2%，反應溫度分別調為35、40、45、50、55、60、65、70 ℃以160 r/min 反應3 h。

1.3.4 WBEE 成分的測定

1.3.4.1 WBEE 提取率的測定

對經冷凍干燥制得的WBEE 和WBAE 的提取率進行測定和計算。準確量取適量新鮮制備的麥麩提取物（wheat bran extract，WBE）原液置于玻璃容器中，并記錄溶液體積V 和玻璃容器質量m1。將樣品凍干后，立即稱量玻璃器皿和樣品質量記為m2。采用理想模型法，默認1 g WB 可以提取出12 mL WBE。WBE 得率（X，g/100 g）的計算公式如下。

1.3.4.2 WBEE 中可溶性膳食纖維的測定

SDF 的測定采用AOAC 方法[9]。首先，準確稱量（1.000±0.001）g 的樣品，一式3 份。加入2 mL 無水乙醇、35 mL 50 mmol/L 馬來酸緩沖液、α-淀粉酶和淀粉糖苷酶（10 萬U/g）各5 mL。在37 ℃的水浴中攪拌下反應4 h。反應結束后，向體系中加入3 mL 0.75 mmol/L 三羥甲基氨基甲烷（Tris）堿溶液，以調整體系的pH 值至約8.2。取出使體系冷卻至37 ℃，加入4.0 mL 2 mmol/L乙酸，將pH 值調整到約4.5，然后分別加入胰蛋白酶和胃蛋白酶（1.5 萬U/g）各0.1 mL，反應30 min。抽濾后冷卻至室溫，加入4 倍體積的乙醇，攪拌并在室溫下放置過夜。然后，以10 000 r/min 的速度離心10 min，除去上清液，并將殘余物烘至恒重。SDF 提取率（X，g/100 g）計算公式如下。

式中：m0為待測樣品質量，g；m1為烘至恒重的離心杯質量，g；m2為離心杯和烘烤至恒重的可溶性膳食纖維塊總質量，g。

1.3.4.3 WBEE 中多肽的測定

在WBEE 工藝優(yōu)化中多肽含量的測定采用勞瑞法[10]。具體方法如下，酒石酸溶液A 與新鮮配制的光敏試劑溶液B 以100∶1（體積比）混合配制成堿性酒石酸銅工作液。取0.5 mL 待測液，加入1mL 酒石酸銅工作液，在室溫下孵育10 min。加入125 μL FC 試劑，渦旋10 s 搖勻反應液。靜置30 min 后，在Epoch2 酶標儀中測定720 nm 處吸光度。多肽含量以每100 mL WBE 的等效牛血清蛋白毫克當量（mg/100 mL）表示。每個樣品測試均重復3 次[11]。

多肽的準確定量采用GB/T 6432—2018《飼料中粗蛋白的測定凱氏定氮法》的方法對WBE 中多肽含量進行測定和計算[12]。

1.3.5 抗氧化能力的測定

1.3.5.1 ABTS+自由基清除能力的測定

ABTS+自由基清除能力測定方法采用Zheng 等[13]的試驗方法并進行稍作修改。將7 mmol/L 的ABTS 溶液和2.45 mmol/L 的K2S2O2溶液按體積比1∶1 混合，避光靜置12～16 h。用50 mmol/L 磷酸鹽緩沖液梯度稀釋到在734 nm 處的吸光度為0.70±0.02 時，即完成ABTS工作液的制備（現用現配）。分別取50 μL 的待測樣液、去離子水、0.02～0.2 mmol/L 水溶Trolox 標準品溶液，加150 μL 的ABTS 工作液，輕微振蕩混勻，室溫避光靜置6 min 后在Epoch2 酶標儀中測定734 nm 處的吸光度。每組樣品做3 個平行樣孔。

1.3.5.2 DPPH 自由基清除能力的測定

在2 mL 試管中分別加入1 mL 0～0.8 mmol/L 的醇溶Trolox 標準液、待測液，再加入1 mL 0.2 mmol/L 的DPPH 工作液?？瞻捉M：1 mL 95 %乙醇與1 mL 去離子水混合。將混合物渦旋混合30 s，室溫避光反應30 min。待反應結束后，在Epoch2 酶標儀中測定517 nm 的吸光度。分別以Trolox 的濃度為橫坐標、吸光度為縱坐標，繪制標準曲線[14]。

1.3.5.3 還原能力的測定

向100 μL 待測液、0.005～0.5 mmol/L 的抗壞血酸標準液中分別加入0.2 mol/L 磷酸鹽緩沖溶液和1 g/100 mL K3Fe（CN）6各250 μL，混合后，在50 ℃下反應20 min。加入250 μL 10%三氯乙酸混勻，隨后10 000 r/min 離心3 min，獲得250 μL 上清液。向上清液中加入250 μL 的蒸餾水和125 μL 的0.1%氯化鐵，反應液上下搖勻，室溫避光反應10 min。每個樣品做3 個平行，在Epoch2 酶標儀中測定700 nm 的吸光度。

1.3.5.4 總抗氧化值的測定

樣品的總抗氧化值采用鐵還原抗氧化能力（ferricion reducingantioxidantpower，FRAP）來測定[16]。將10mmol/L TPTZ 溶液、20 mmol/L 的FeCl3溶液和0.3 mol/L 的醋酸緩沖溶液（pH3.6） 按體積比1:1∶10 混合配制成FRAP 工作液，4 ℃避光保存，用時37 ℃預熱20 min。向50 μL 待測液和0.01～2 mmol/L 的Trolox 標準溶液中加入950 μL FRAP 工作液，37 ℃避光反應30 min。取200 μL 的反應液放入酶標板中在593 nm 處于Epoch2 酶標儀測吸光度。

1.3.6 WBEE 體外發(fā)酵分析

體外模擬腸道微生物發(fā)酵試驗參照Catarina 等[17]的試驗方法測定。

1）發(fā)酵前準備：分別稱取50 mg WBEE、WBAE 于10 mL 離心管中，用于體外發(fā)酵試驗。培養(yǎng)基的配制按照表1 進行，配制好后進行高壓滅菌。待用時再加入維生素K 和氯化血紅素。

表1 體外模擬人體腸道發(fā)酵培養(yǎng)基配料Table 1 Ingredients of in vitro simulated human intestinal fermentation medium

2）發(fā)酵液的制備：提前一周找到8 名無益生菌制品攝入、無抗生素攝入、無腸胃消化道疾病、身體健康的自愿者，男女各4 名。試驗當天，收集其糞便。分別稱量相同質量的糞便，以1∶3（g/mL）加入PBS 對糞便進行勻漿。4 層紗布過濾，濾液加入已滅菌并添加了維生素K 和氯化血紅素的培養(yǎng)基，混合均勻后即為發(fā)酵液。

3）發(fā)酵樣品處理：向裝有樣品的管中加入5 mL發(fā)酵液，以不加WBE 樣品為對照組。在厭氧培養(yǎng)箱中37 ℃恒溫培養(yǎng)0、6、12、24 h。對照組分別培養(yǎng)0、6、12、24 h。

4）短鏈脂肪酸（short-chain fatty acids，SCFAs）的測定：按照Wang 等[18]的方法，對發(fā)酵好的樣液中的SCFAs 進行測定。對腸道發(fā)酵環(huán)境的pH 值以及菌群濃度進行測定。

1.4 統(tǒng)計學分析

采用Office 2019、Origin 2021 等軟件對數據進行計算處理、數據分析和作圖分析。采用SPSS 26 軟件對所得結果進行統(tǒng)計學分析，包括正態(tài)分析、方差齊性分析、單因素方差分析。通過Duncan 檢驗確定試驗組間差異的顯著性（p<0.05）。結果表述為平均值±標準差。

2 結果與分析

2.1 WBEE 制備工藝優(yōu)化結果

2.1.1 料液比最優(yōu)條件的確定

料液比對多肽含量和抗氧化能力的影響見圖1。

圖1 料液比對多肽含量和抗氧化能力的影響Fig.1 Effect of ratio of material to solvent on peptide content and antioxidant capacity

由圖1 可知，料液比1∶8～1∶30（g/mL）的變化過程中，多肽含量逐漸升高，在料液比1∶20（g/mL）處基本達到穩(wěn)定值（圖1a）。FRAP 在料液比為1∶12（g/mL）時達到峰值，后逐漸下降并趨于平穩(wěn)波動趨勢（圖1b）?？紤]到實際生產情況和水資源節(jié)約問題，料液比最優(yōu)條件確定為1∶12（g/mL）。

2.1.2 加酶量的確定

AHPE 添加量對多肽含量和抗氧化能力的影響見圖2。

圖2 AHPE 添加量對多肽含量和抗氧化能力的影響Fig.2 Effect of AHPE addition on peptide content and antioxidant capacity

由圖2 可知，隨著AHPE 添加量的增加，多肽含量及FRAP 均呈現上升的趨勢且在0.8%處達到峰值，然后隨著添加量的增加，趨于平穩(wěn)波動。這可能是底物已經被酶充分催化水解，酶添加量超過0.8%時出現冗余。因此，0.8%是AHPE 的最優(yōu)添加量。

BVFE 添加量對多肽含量和抗氧化能力的影響見圖3。

圖3 BVFE 添加量對多肽含量和抗氧化能力的影響Fig.3 Effect of BVFE addition on peptide content and antioxidant capacity

如圖3 所示，BVFE 添加量從0.25%增加到2%時，隨著BVFE 添加量的增加，多肽含量及FRAP 值均呈現穩(wěn)定上升的趨勢。在達到2%后，隨著添加量的增加，多肽含量趨于穩(wěn)定波動狀態(tài)；而FRAP 值在2%出達到峰值，推測當酶添加量大于或等于2%時，底物被酶充分催化水解。因此，2%的添加量是BVFE 的最優(yōu)添加量。

2.1.3 pH 值的確定

pH 值對多肽含量和抗氧化能力的影響見圖4。

圖4 pH 值對多肽含量和抗氧化能力的影響Fig.4 Effect of pH value on peptide content and antioxidant capacity

由圖4 可知，在固定其他條件不變的情況下，pH值從4.5 逐漸升高到8.0，多肽含量及FRAP 均呈現穩(wěn)定上升的趨勢；并在pH 值為8.0 時，各指標達到峰值；當繼續(xù)升高體系的pH 值時，各指標顯示出急劇下降的趨勢。這可能是高pH 值降低了AHPE 和BVFE 的活性，從而使催化效率降低。因此，pH8.0 是制備體系的最佳pH 值。

2.1.4 反應時間的確定

反應時間對多肽含量和抗氧化能力的影響見圖5。

圖5 反應時間對多肽含量和抗氧化能力的影響Fig.5 Effect of reaction time on peptide content and antioxidant capacity

由圖5 可知，隨著反應時間的延長，多肽含量及FRAP 均呈現先迅速上升后穩(wěn)定上升的趨勢，在反應3 h時，各指標值達到峰值；當繼續(xù)進行反應時，均表現出穩(wěn)定波動。當體系反應到3 h 時，各反應可能均已接近結束或已經結束。因此，制備工藝最佳反應時間為3 h。

2.1.5 反應溫度的確定

反應溫度對多肽含量和抗氧化能力的影響見圖6。

圖6 溫度對多肽含量和抗氧化能力的影響Fig.6 Effect of reaction temperature on peptide content and antioxidant capacity

由圖6 可知，隨著溫度從40 ℃逐漸升高到70 ℃，多肽含量及FRAP 均表現為先上升，達到峰值后再降低的趨勢；當溫度為60 ℃時，所測指標均達到峰值。繼續(xù)升高體系的溫度，各指標急劇下降，可能是高溫使體系內的酶失活，抑制了酶解反應的進行。因此，制備工藝最佳反應溫度為60 ℃。

2.2 麥麩酶解物中的主要成分

工藝優(yōu)化后，對凍干處理后WBEE 和WBAE 的提取率進行比較。樣品中主要成分含量如表2 所示。

表2 樣品提取率與主要成分的含量Table 2 Sample extraction rate and content of major components

由表2 可知，每100 g WB 僅能得到（16.77±0.63）g WBAE；而WBEE 的提取率則為（35.49±1.20）g/100 g WB。較之WBAE，WBEE 的提取率明顯上升（p<0.05），說明酶處理顯著提高了提取物的得率。

通過AOAC 法測得每100 g WBAE 中含（68.14±1.05）g SDF，而在WBEE 中SDF 的含量為（63.97±2.19）g/100 g WBEE。盡管SDF 在WBAE 和WBEE 凍干物中占比沒有明顯差異，結合WBEE 的高提取率，說明聯合酶解對SDF 溶出和形成有提升作用。

由凱氏定氮的結果顯示，100 g WBAE 中溶解的蛋白和多肽含量為（24.82±0.51）g，WBEE 中多肽含量為（33.93±0.84）g/100g。結合WBEE 與WBAE 提取率的顯著差異，可以明顯看出聯合酶處理不僅顯著提高了WBEE的產量（p<0.001），還提高了多肽在WBE 中的占比。

綜上所述，酶聯合處理能夠有效的將WB 中的多肽和SDF 提取出來，顯著提高麥麩中生物活性物質的產量，從而表現出更強的抗氧化活性。這可能是因為BVFE 軟化和破壞了WB 的細胞壁保護組織，聯合蛋白酶共同作用將WB 中的大分子蛋白質和附著在表層的活性物質分解并釋放出來。結果表明WBEE 中主要成分為SDF 和多肽。

2.3 麥麩酶解物抗氧化能力的測定

在ABTS+自由基清除能力測定中，WBEE 與WBAE抗氧化性能及標準品的ABTS+自由基和DPPH 自由基清除率見圖7。

圖7 WBEE 與WBAE 的抗氧化性能的比較Fig.7 Antioxidant property of WBEE and WBAE

以0.02～0.2 mmol/L 的Trolox 作標準曲線（y=-1.828 1x+0.472 9，R2=0.998 3）。由圖7a 可知，WBEE原液的ABTS+自由基清除能力得到了顯著提升（p<0.01），100 mL 的WBEE 和WBAE 的ABTS+自由基清除能力分別等效于（0.204±0.019）mmol 和（0.067±0.004）mmol的Trolox。

以0.1～0.8mmol/L 的Trolox 作標準曲線（y=-0.5446x+0.4995，R2=0.9992）。由圖7a 可看出，100mLWBAE 原液的DPPH 自由基清除能力僅相當于（0.115±0.008）mmol的Trolox，而等體積的WBEE 原液較之有顯著提升（p<0.001），達到等效于（0.679±0.117）mmol Trolox。酶處理提高了WBEE 原液的DPPH 自由基清除能力，這與Zhao 等[19]研究的紫麥麩提取物描述的結果相同。

WBE 的還原力和FRAP 的比較見圖8。

圖8 WBEE 與WBAE 的還原力和FRAP 的比較Fig.8 Reducing power and FRAP of WBEE and WBAE

采用Canabady-Rochelle等[20]的AERC 方法測定還原力，以0.005～0.5 mmol/L 的抗壞血酸作標準曲線（y=0.907 7x+0.000 9，R2=0.999 7）。由圖8 可知，100 mL WBAE還原力等效抗壞血酸毫摩爾值為（0.032±0.003）mmol，同體積的WBEE 還原力有顯著提升（p<0.001），較WBAE 提升了3 倍多，達到了（0.128±0.010）mmol。這可能是在酶解過程大量抗氧化肽和具有還原性的SDF 等生物活性物質得到釋放，提高了提取物的還原力。

FRAP 以0.01～2 mmol/L 的Trolox 做標準曲線（y=0.123x+0.001 5，R2=0.998 7）。由圖8 可知，WBEE 的總抗氧化活性出現較大幅度提升，100 mL 的WBEE 的FRAP 等效于（0.726±0.018）mmol 的Trolox。相較于等體積的WBAE 僅為（0.132±0.003）mmol Trolox 的FRAP，提升了4 倍多。這說明酶處理對WB 中抗氧化活性成分的釋放具有明顯的提升作用。這個結果與DPPH 自由基、ABTS+自由基清除活力以及還原力說明的現象基本一致，都表明WBEE 具有較好的FRAP 和還原性。另外，說明WBEE 可以作為膳食抗氧化劑的良好來源，為WB 綜合利用開拓了一種新的渠道。

2.4 麥麩酶解物體外發(fā)酵試驗結果

SCFAs 是腸道菌群對膳食纖維發(fā)酵進行糖酵解的產物，主要包括乙酸、丙酸、丁酸。近年來，越來越多的研究都在探究腸道菌群、短鏈脂肪酸與人體的代謝和免疫的關系[21]。大量研究表明，腸道菌群的代謝產物——SCFAs 與人體健康有顯著相關性，腸道產丁酸菌和其他益生菌及其代謝產物可以調節(jié)腸道微環(huán)境的穩(wěn)定[22]。

不同發(fā)酵時間下SCFAs 含量變化見圖9。

圖9 SCFAs 濃度在不同發(fā)酵時間的比較Fig.9 SCFAs concentration at different fermentation time

體外模擬腸道微生物發(fā)酵試驗結果表明，在發(fā)酵的不同時間段，WBEE 處理明顯豐富了體內短鏈脂肪酸含量（p<0.01），特別是丁酸濃度（圖9c）?？赡苁且驗閃BEE 通過調節(jié)腸道微生物組成和代謝產物對機體產 生有益影響。大量研究表明，腸道菌群消化膳食纖維，并轉化為多種對人體健康有益的有機化合物，包括氨基酸、SCFAs 等[23-24]。丁酸及丁酸鹽在體內可以通過脂肪酸氧化為機體供應能量，是腸道上皮細胞的主要供能物質。丁酸與機體健康密切相關，對調節(jié)腸道健康、抑制炎癥及癌癥等病癥意義重大[22]。由圖9a～圖9c 可知，與空白組相比，WBAE 發(fā)酵產生的乙酸、丙酸、丁酸含量在6、12、24 h 均有極顯著升高（p<0.01）。而WBEE 發(fā)酵產生的乙酸、丙酸、丁酸含量在12、24 h 較之WBAE 均有極顯著升高（p<0.01）。不論是與空白組還是WBAE 相比，WBEE 對體外發(fā)酵腸道微生物代謝的影響顯著，在12～24 h 發(fā)酵過程中，隨著發(fā)酵時間的延長，總SCFAs 的含量與WBAE 相比有高度顯著提升（圖9d，p<0.001）；WBEE 在腸道發(fā)酵24 h后，乙酸、丙酸、丁酸和總SCFAs 的含量較之WBAE 增幅分別為34.2%、40.0%、79.0%和66.1%。因此，認為WBEE 中的可溶性膳食纖維和多肽可能為腸道菌群的生長提供營養(yǎng)和能量，改善了腸道能量供應。此外，多肽還可能會調節(jié)腸道微環(huán)境，減輕腸道內氧化自由基對腸道的損傷。這一點在腸道菌群的代謝產物（SCFAs）的恢復，尤其是丁酸顯著增加，可以看出腸道環(huán)境得到改善。

3 結論

本文旨在運用生物酶聯合反應從麥麩中將具有抗氧化活性的可溶性成分提取出來，提高WB 的綜合利用價值。試驗中發(fā)現了一種區(qū)別于傳統(tǒng)單酶和多酶的酶處理系統(tǒng)，成功運用貝萊斯芽孢桿菌發(fā)酵酶破壞掉包裹在麥麩蛋白周圍的纖維素、半纖維素、木質素等保護層，增加了麥麩蛋白的酶解接觸面積和位點；然后與堿性水解蛋白酶一起對麥麩蛋白質進行進一步催化分解，大大提高了酶解效率并縮短了酶解時間（3 h）；大大提高了多肽[（33.93±0.84）g/100 g]和可溶性膳食纖維[（63.97±2.19）g/100 g]的產量。試驗表明，酶解得到的產物具有較高的自由基清除能力[等價于（0.679±0.117）mmol Trolox/100 mL 的DPPH 自由基清除能力和（0.204±0.019）mmol Trolox/100 mL 的ABTS+自由基清除能力]、還原力[等價于（0.128±0.010）mmol抗壞血酸標品/100 mL]和抗氧化能力[等價于（0.726±0.018）mmol Trolox/100 mL]。推測麥麩酶解物可能具有祛除體內自由基并抵抗機體氧化應激損傷的功能。此外，在體外模擬腸道消化試驗中，麥麩酶解物表現出良好的短鏈脂肪酸調節(jié)能力。與麥麩水提物相比，總脂肪酸含量漲幅為66.0%，特別是丁酸含量漲幅為79.0%。可能是因為麥麩酶解提取物中的可溶性膳食纖維和多肽改善了腸道微環(huán)境，為腸道菌群提供了充盈的能量，促進了腸道益生菌的生長，因此，使菌群代謝的短鏈脂肪酸的增長。接下來可以繼續(xù)設計衰老模型和炎癥模型開展動物實驗來驗證麥麩酶解物的功能。期望可以為抗擊炎癥和防衰老提供一種綠色健康的功能食品，實現麥麩的綜合利用。