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代谢组学作为系统生物学的一个重要分支,侧重于生物样品中小分子化合物的研究,被广泛用于食品质量、营养分析和产地来源鉴定等各个领域。近年来,代谢组学研究技术已在发酵乳制品的科学评定方面取得了较好的成效,研究者们对其产生了浓厚的兴趣。益生菌Lactobacillus plantarum P-8分离自内蒙古巴彦淖尔市采集的自然发酵酸牛乳,它具有调节血脂、抗氧化等优良的生物学特性。本文以L.plantarum P-8为研究对象,通过与商业发酵剂YC-X11进行复配,再结合超高效液相色谱与串联四级杆飞行时间质谱仪联用技术和代谢组学方法,对L.plantarum P-8的发酵乳小分子代谢物进行鉴定及比较分析,以期从代谢组学角度鉴定L.plantarum P-8在复配发酵乳的营养和保健功能方面的优势,主要研究结果如下:(1)L.plantarum P-8与商业发酵剂YC-X11复配发酵所需时间为5h,远远少于L.plantarum P-8发酵所需时间(13h);复配发酵乳活菌数、滴定酸度均显著增加(P<0.05)。与脱脂乳、商业发酵乳相比,单菌发酵乳中均存在显著差异代谢物。与脱脂乳相比,其主要的差异代谢物为有机酸(13种)、多肽(7种)、游离氨基酸(8种)、核酸代谢物(5种)和芳香类物质(5种)等,与商业发酵乳相比,单菌发酵乳中主要的差异代谢物则为有机酸(11种)、多肽(4种)、游离氨基酸(10种)、核酸代谢物(4种)和芳香类物质(2种)等,且单菌发酵乳中3-苯乳酸、苯乙醛、蛋氨酸、丝氨酸和Lys-Val等代谢物的含量均显著高于商业发酵乳(P<0.05),在发酵过程中L.plantarum P-8涉及参与了三羧酸循环、氨基酸代谢、活性多肽水解和风味物质合成等代谢。(2)与单菌发酵乳相比,复配发酵乳中出现的主要差异代谢物为有机酸(7种)、多肽(4种)、游离氨基酸(4种)、核酸代谢物(4种)和芳香类物质(3种)等。复配发酵乳中四种二肽(Ala-Ile、Asn-Ser、Pro-Asn和Val-Asn),月桂酸、豆蔻酸、多巴胺等含量,均显著高于单菌发酵乳(P<0.05)。与商业发酵乳相比,复配发酵乳的差异代谢物主要为有机酸(3种)、多肽(4种)、游离氨基酸(3种)、核酸代谢物(1种)和芳香类物质(4种)等。复配发酵乳中苏氨酸、半乳糖、部分多肽(Lys-Val、Val-Val和Met-Gln)、柠檬酸三乙酯、水杨酸戊酯、乙酸己酯和苯甲酸己酯、以及5-羟色胺含量均显著高于商业发酵乳(P<0.05),证明添加L.plantarum P-8的复配发酵乳在营养、保健和风味方面优于商业发酵乳。(3)基于L.plantarum P-8的代谢组学差异代谢物结果,结合L.plantarum P-8的全基因分析和注释结果,从基因角度解析了L.plantarum P-8的糖代谢、蛋白水解代谢、脂肪酸代谢和Y-氨基丁酸代谢等,更进一步解释添加L.plantarum P-8的发酵乳发酵过程中所涉及的代谢通路变化和代谢物差异来源。上述研究结果表明,添加L.plantarum P-8的发酵乳在发酵过程中可以利用自身代谢系统生成特定的有机酸、氨基酸、风味物质、活性肽类和神经活性物质,赋予发酵乳制品特殊的营养和风味价值。该课题的实施和完成,可为添加L.plantarum P-8的发酵乳制品生产工艺的定向优化及其工业化生产奠定坚实的理论基础。