固态发酵生产α-酮戊二酸及其对小鼠生长、肠道结构和免疫机能的影响

【目的】筛选固态发酵制备α-酮戊二酸的菌株,研究发酵产物对动物生长、肠道结构和免疫机能的影响。【方法】对9种菌株(包括乳酸菌、酵母菌和曲霉菌Aspergillus等)进行发酵,检测发酵物中α-酮戊二酸含量。发酵过程中添加琥珀酸,研究其对α-酮戊二酸产出率的影响。随后,选用16只4周龄C57/BL小鼠,随机分为2组,分别在普通日粮中添加质量分数为5%的普通发酵物和5%的富含α-酮戊二酸发酵物饲喂4周,分析动物采食和生长、肠道结构以及单核-巨噬细胞的吞噬功能和血象。【结果】酵母菌固态发酵产生了微量的α-酮戊二酸,枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis产生了约60μg/g的α-酮戊二酸,其余菌株均未检测到α-酮戊二酸。枯草芽孢杆菌固态发酵时添加琥珀酸可促进α-酮戊二酸累积,最高产出率达到0.3%。添加质量分数为5%的靶向α-酮戊二酸发酵产物稍微降低了小鼠体质量和体质量增加(P0.05),显著增加小鼠的比目鱼肌质量(P0.05),显著降低小鼠的褐色脂肪质量(P0.05)。发酵产物对小鼠回肠和空肠的绒毛长度和隐窝深度无显著影响。血象和免疫学指标表明,富含α-酮戊二酸发酵产物能显著降低中性粒细胞百分比,提高淋巴细胞百分比,增加红细胞血红蛋白质量浓度。发酵产物显著增加小鼠单核-巨噬细胞的吞噬功能(P0.05)。【结论】枯草芽孢杆菌在固态发酵过程中添加琥珀酸可使α-酮戊二酸累积,日粮添加富含α-酮戊二酸发酵物能显著增加小鼠肌肉质量,降低脂肪质量,并能显著提高小鼠的免疫机能。