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肉制品在加工和储藏过程中容易受到活性氧(Reactive oxygen species，ROS)的攻击，造成脂质和蛋白质发生氧化，继而使得肉制品营养品质下降，严重时会造成食品安全问题。使用化学合成的抗氧化剂不仅不能有效解决肉制品氧化问题，而且长期过量使用会影响人体健康。大量研究表明，乳酸菌具有较强的抗氧化能力，分离自金华火腿的植物乳杆菌NJAU-01（Lactobacillus plantarum NJAU-01）表现出高抗氧化活性，并已在发酵香肠中得到验证，但其发挥抗氧化活性的机制尚不清楚。本文研究不同破壁法对L.plantarumNJAU-01抗氧化活性的影响，通过评价L.plantarum NJAU-01的体外抗氧化能力，并探讨该菌株在过氧化氢(Hydrogen peroxide，H2O2)胁迫下发挥抗氧化活性的内在机制，有助于丰富功能性乳酸菌抗氧化理论研究，并为开发商品化乳酸菌作为抗氧化剂应用提供技术支撑。主要研究结果如下:
1.不同破壁方法对L.plantarum NJAU-01抗氧化活性的影响。选取了高压破碎法、添加甘氨酸法、反复冻融法和溶菌酶-超声波复合法对L.plantarum NJAU-01菌体进行破壁处理。结果显示，高压破碎法能够破碎L.plantarum NJAU-01菌悬液中99.99％的菌体，最大程度释放菌体蛋白，无细胞提取物的蛋白浓度为0.45mg/mL。通过高压破碎的无细胞提取物的超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase，SOD)活力和总抗氧化能力(Total-antioxidantcapacity，T-AOC)分别为6.01U/mL和0.25U/mL，显著高于其他处理组(P＜0.05)。结果表明，高压破碎法能够有效破碎L.plantarum NJAU-01，表现出较高的无细胞提取物抗氧化能力。
2.L.plantarum NJAU-01体外抗氧化活性研究。以商品化的鼠李糖乳杆菌LGG（Lactobacillus rhamnosus LGG）为阳性对照，L.plantarum JMZ-12为阴性对照，对其体外自由基清除能力进行比较;采用电化学快速检测技术进一步评价乳酸菌缓解H2O2诱导巨噬细胞RAW264.7氧化损伤的能力。研究发现，109CFU/mL L.plantarum NJAU-01无细胞提取物的DPPH自由基清除率、羟自由基清除率以及超氧阴离子自由基清除率和还原能力分别为24.20％、29.03％、18.21％和40.13μmol/LL-半胱氨酸，其自由基清除能力与阳性对照LGG相当(P＞0.05)。电化学测定结果显示L.plantarum NJAU-01无细胞提取物孵育后的RAW264.7的抗氧化能力显著高于其他处理组(P＜0.05)，且其胞内活性氧水平显著低于其他处理组(P＜0.05)。结果表明，L.plantarum NJAU-01无细胞提取物展现出较强的抗氧化能力，该活性组分可作为进一步解析乳酸菌抗氧化机制的研究基础。
3.过氧化氢(H2O2)胁迫下L.plantarum NJAU-01无细胞提取物的蛋白组学研究。比较不同浓度H2O2胁迫下L.plantarum NJAU-01、L.rhamnosus LGG和L.plantarum JMZ-12的耐受力;测定H2O2胁迫下不同生长时期的L.plantarum NJAU-01无细胞提取物的抗氧化酶活并鉴定差异蛋白;利用蛋白组学技术研究无细胞提取物中的差异蛋白及相关代谢通路。结果显示，L.plantarum NJAU-01能够代谢H2O2的最大浓度为4mM，显著高于阳性对照L.rhamnosus LGG的3.5mM(P＜0.05)。L.plantarum NJAU-01无细胞提取物的还原型谷胱甘肽(Glutathione，GSH)含量呈现先下降后上升的趋势;鉴定的差异蛋白条带中含有分子伴侣DnaK、热应激蛋白Hsp20、醛醇脱氢酶(Alcohol dehydrogenase，ALDH)、丙酮酸激酶(pyruvate kinase，PK)、延伸因子Tu和柠檬酸裂解酶β-亚基(citrate lyase beta subunit，CLB)。蛋白质组学分析显示，在各时期样本中共鉴定出317种蛋白质。在延滞期终点时检测到最多的差异蛋白，其中，48个蛋白丰度增加，57个蛋白丰度降低。L.plantarum NJAU-01在H2O2胁迫下通过大量表达肽蛋氨酸亚砜还原酶(Methionine sulfoxide reductase，Msr)和硫氧还蛋白还原酶(thioredoxin reducase，Trx R)修复损伤蛋白。显著性代谢途径包括双组份系统和核苷酸切除修复通路。本研究可为乳酸菌的抗氧化特性研究提供理论依据，从而为今后利用和推广具有自主知识产权的L.plantarum NJAU-01奠定基础。
1.不同破壁方法对L.plantarum NJAU-01抗氧化活性的影响。选取了高压破碎法、添加甘氨酸法、反复冻融法和溶菌酶-超声波复合法对L.plantarum NJAU-01菌体进行破壁处理。结果显示，高压破碎法能够破碎L.plantarum NJAU-01菌悬液中99.99％的菌体，最大程度释放菌体蛋白，无细胞提取物的蛋白浓度为0.45mg/mL。通过高压破碎的无细胞提取物的超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase，SOD)活力和总抗氧化能力(Total-antioxidantcapacity，T-AOC)分别为6.01U/mL和0.25U/mL，显著高于其他处理组(P＜0.05)。结果表明，高压破碎法能够有效破碎L.plantarum NJAU-01，表现出较高的无细胞提取物抗氧化能力。
2.L.plantarum NJAU-01体外抗氧化活性研究。以商品化的鼠李糖乳杆菌LGG（Lactobacillus rhamnosus LGG）为阳性对照，L.plantarum JMZ-12为阴性对照，对其体外自由基清除能力进行比较;采用电化学快速检测技术进一步评价乳酸菌缓解H2O2诱导巨噬细胞RAW264.7氧化损伤的能力。研究发现，109CFU/mL L.plantarum NJAU-01无细胞提取物的DPPH自由基清除率、羟自由基清除率以及超氧阴离子自由基清除率和还原能力分别为24.20％、29.03％、18.21％和40.13μmol/LL-半胱氨酸，其自由基清除能力与阳性对照LGG相当(P＞0.05)。电化学测定结果显示L.plantarum NJAU-01无细胞提取物孵育后的RAW264.7的抗氧化能力显著高于其他处理组(P＜0.05)，且其胞内活性氧水平显著低于其他处理组(P＜0.05)。结果表明，L.plantarum NJAU-01无细胞提取物展现出较强的抗氧化能力，该活性组分可作为进一步解析乳酸菌抗氧化机制的研究基础。
3.过氧化氢(H2O2)胁迫下L.plantarum NJAU-01无细胞提取物的蛋白组学研究。比较不同浓度H2O2胁迫下L.plantarum NJAU-01、L.rhamnosus LGG和L.plantarum JMZ-12的耐受力;测定H2O2胁迫下不同生长时期的L.plantarum NJAU-01无细胞提取物的抗氧化酶活并鉴定差异蛋白;利用蛋白组学技术研究无细胞提取物中的差异蛋白及相关代谢通路。结果显示，L.plantarum NJAU-01能够代谢H2O2的最大浓度为4mM，显著高于阳性对照L.rhamnosus LGG的3.5mM(P＜0.05)。L.plantarum NJAU-01无细胞提取物的还原型谷胱甘肽(Glutathione，GSH)含量呈现先下降后上升的趋势;鉴定的差异蛋白条带中含有分子伴侣DnaK、热应激蛋白Hsp20、醛醇脱氢酶(Alcohol dehydrogenase，ALDH)、丙酮酸激酶(pyruvate kinase，PK)、延伸因子Tu和柠檬酸裂解酶β-亚基(citrate lyase beta subunit，CLB)。蛋白质组学分析显示，在各时期样本中共鉴定出317种蛋白质。在延滞期终点时检测到最多的差异蛋白，其中，48个蛋白丰度增加，57个蛋白丰度降低。L.plantarum NJAU-01在H2O2胁迫下通过大量表达肽蛋氨酸亚砜还原酶(Methionine sulfoxide reductase，Msr)和硫氧还蛋白还原酶(thioredoxin reducase，Trx R)修复损伤蛋白。显著性代谢途径包括双组份系统和核苷酸切除修复通路。本研究可为乳酸菌的抗氧化特性研究提供理论依据，从而为今后利用和推广具有自主知识产权的L.plantarum NJAU-01奠定基础。