为研究消毒剂对猪粪厌氧发酵系统的影响,选取不同浓度(质量分数0.02%、0.1%、0.5%)卫可(Virkon^(TM))消毒剂进行试验。结果表明:在高浓度Virkon^(TM)胁迫下,厌氧发酵系统出水中总氮(total nitrogen,TN)、氨氮(ammonia nitrogen,NH_(4)^(...为研究消毒剂对猪粪厌氧发酵系统的影响,选取不同浓度(质量分数0.02%、0.1%、0.5%)卫可(Virkon^(TM))消毒剂进行试验。结果表明:在高浓度Virkon^(TM)胁迫下,厌氧发酵系统出水中总氮(total nitrogen,TN)、氨氮(ammonia nitrogen,NH_(4)^(+)-N)、总磷(total phosphorus,TP)和化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)等含量异常剧增,伴随TS和VS的降解率下降。对照组(CK组)和0.02%、0.1%和0.5%Virkon^(TM)试验组(分别记为L组、M组和H组)的最大产CH_(4)速率分别为63.20、71.63、73.10和38.17mL/g且CH_4总产量分别降低4.48%、16.58%(P<0.001)和86.33%(P<0.001)。随着暴露时间的延长,试验组的关键酶活呈先升后降趋势,其中,H组的S-α-GC、S-β-GC、S-ACP、S-NP及S-CAT等土壤酶活被显著性抑制(P<0.05)。进一步结合高通量测序发现,在整个厌氧发酵阶段,H组Ace指数、Chao指数和Shannon指数均显著性低于CK组(P<0.01)。在门水平上,第一优势菌群为厚壁菌门,其次为变形菌门,其中厚壁菌门相对丰度随Virkon^(TM)浓度的上升而降低,而变形菌门则相反;在属水平上,随着厌氧发酵时间的延长,束毛球菌属(Trichococcus)相对丰度均出现不同程度上升,由0.19%~0.39%提升至2.80%~4.20%,而H组中史密斯氏菌属(Smithella)的相对丰度受到极显著性(P<0.001)的抑制,较CK组下降91%。同时通过PICRUSt2功能预测分析发现,各试验组微生物群落COG(clusters of orthologous groups of proteins)功能组成结构差异并不明显,未知功能及氨基酸运输和代谢为主要优势功能;结合KO(KEGG orthology)结果与KEGG(kyoto encyclopedia of genes and genomes)数据库相关基因分析发现,高浓度Virkon^(TM)显著抑制微生物群落的生长代谢活性并削弱厌氧发酵系统的甲烷合成效能,另一方面,却诱导关键功能基因K00531(anfG)的表达活性发生超量级响应,较对照组(CK)激增约272倍。其表达水平的显著上调可能通过强化关键酶活性,使系统对Virkon^(TM)消毒副产物中典型氯代污染物(氯代烷烃及氯代烯烃类化合物)的降解效率获得提升,结果可为猪粪厌氧消化处理提供参考。展开更多
乳酸菌发酵可以促进食品中多酚等活性物质的生物转化,改善其功能活性。为探究乳酸菌发酵对铁皮石斛中酚类化合物的影响,该研究选用3种常见乳酸菌对云南省5个地区的铁皮石斛进行发酵,测定发酵前后铁皮石斛的总酚和总黄酮含量及体外抗氧...乳酸菌发酵可以促进食品中多酚等活性物质的生物转化,改善其功能活性。为探究乳酸菌发酵对铁皮石斛中酚类化合物的影响,该研究选用3种常见乳酸菌对云南省5个地区的铁皮石斛进行发酵,测定发酵前后铁皮石斛的总酚和总黄酮含量及体外抗氧化活性,并采用高效液相色谱和超高效液相色谱-串联质谱对其酚类成分和代谢物组成进行分析。结果表明:3种乳酸菌发酵均可提高铁皮石斛的总酚、总黄酮含量和抗氧化活性,其中云南文山产铁皮石斛经保加利亚乳杆菌发酵48 h的增效作用最为明显,该条件下发酵的铁皮石斛总酚、总黄酮含量分别为120.67和23.39 mg/g,其2,2’-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸阳离子自由基(ABTS)和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除能力(DPPH)以及铁还原能力(FRAP)最高,分别为288.51、34.34和136.32 mg/g,较发酵前增加了0.81、2.11和0.52倍。选取该条件下发酵的铁皮石斛,利用高效液相色谱对其16种酚类化合物进行定量分析,发现丁香酸和香草酸含量显著增加,表没食子儿茶素没食子酸酯含量显著降低,而水杨酸仅在发酵后铁皮石斛中被检测到。进一步的非靶向代谢组学分析表明,所检测到的1 298种共有代谢物中,发酵后下调的代谢物显著多于上调代谢物。相关性分析表明,抗氧化活性与酚类化合物高度相关。分别在正负离子模式下筛选出75和76个上调、103和89个下调的酚类化合物,表明乳酸菌发酵促使铁皮石斛中的酚类化合物发生了生物降解或转化。采用京都基因与基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)对铁皮石斛发酵过程中的代谢通路进行富集,结果表明:蛋白质的消化和吸收、苯丙氨酸代谢、丙烷生物碱生物合成、各种次生代谢产物的生物合成-第二部分、黄酮类生物合成和ABC运输通路是最有可能的代谢通路。综上,乳酸菌尤其是保加利亚乳杆菌发酵可显著改善铁皮石斛的抗氧化活性,这可能与其酚类化合物在发酵过程中的转化释放有关。该研究可为利用乳酸菌对铁皮石斛进行发酵增效提供新的思路。展开更多
文摘为研究消毒剂对猪粪厌氧发酵系统的影响,选取不同浓度(质量分数0.02%、0.1%、0.5%)卫可(Virkon^(TM))消毒剂进行试验。结果表明:在高浓度Virkon^(TM)胁迫下,厌氧发酵系统出水中总氮(total nitrogen,TN)、氨氮(ammonia nitrogen,NH_(4)^(+)-N)、总磷(total phosphorus,TP)和化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)等含量异常剧增,伴随TS和VS的降解率下降。对照组(CK组)和0.02%、0.1%和0.5%Virkon^(TM)试验组(分别记为L组、M组和H组)的最大产CH_(4)速率分别为63.20、71.63、73.10和38.17mL/g且CH_4总产量分别降低4.48%、16.58%(P<0.001)和86.33%(P<0.001)。随着暴露时间的延长,试验组的关键酶活呈先升后降趋势,其中,H组的S-α-GC、S-β-GC、S-ACP、S-NP及S-CAT等土壤酶活被显著性抑制(P<0.05)。进一步结合高通量测序发现,在整个厌氧发酵阶段,H组Ace指数、Chao指数和Shannon指数均显著性低于CK组(P<0.01)。在门水平上,第一优势菌群为厚壁菌门,其次为变形菌门,其中厚壁菌门相对丰度随Virkon^(TM)浓度的上升而降低,而变形菌门则相反;在属水平上,随着厌氧发酵时间的延长,束毛球菌属(Trichococcus)相对丰度均出现不同程度上升,由0.19%~0.39%提升至2.80%~4.20%,而H组中史密斯氏菌属(Smithella)的相对丰度受到极显著性(P<0.001)的抑制,较CK组下降91%。同时通过PICRUSt2功能预测分析发现,各试验组微生物群落COG(clusters of orthologous groups of proteins)功能组成结构差异并不明显,未知功能及氨基酸运输和代谢为主要优势功能;结合KO(KEGG orthology)结果与KEGG(kyoto encyclopedia of genes and genomes)数据库相关基因分析发现,高浓度Virkon^(TM)显著抑制微生物群落的生长代谢活性并削弱厌氧发酵系统的甲烷合成效能,另一方面,却诱导关键功能基因K00531(anfG)的表达活性发生超量级响应,较对照组(CK)激增约272倍。其表达水平的显著上调可能通过强化关键酶活性,使系统对Virkon^(TM)消毒副产物中典型氯代污染物(氯代烷烃及氯代烯烃类化合物)的降解效率获得提升,结果可为猪粪厌氧消化处理提供参考。
文摘乳酸菌发酵可以促进食品中多酚等活性物质的生物转化,改善其功能活性。为探究乳酸菌发酵对铁皮石斛中酚类化合物的影响,该研究选用3种常见乳酸菌对云南省5个地区的铁皮石斛进行发酵,测定发酵前后铁皮石斛的总酚和总黄酮含量及体外抗氧化活性,并采用高效液相色谱和超高效液相色谱-串联质谱对其酚类成分和代谢物组成进行分析。结果表明:3种乳酸菌发酵均可提高铁皮石斛的总酚、总黄酮含量和抗氧化活性,其中云南文山产铁皮石斛经保加利亚乳杆菌发酵48 h的增效作用最为明显,该条件下发酵的铁皮石斛总酚、总黄酮含量分别为120.67和23.39 mg/g,其2,2’-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸阳离子自由基(ABTS)和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除能力(DPPH)以及铁还原能力(FRAP)最高,分别为288.51、34.34和136.32 mg/g,较发酵前增加了0.81、2.11和0.52倍。选取该条件下发酵的铁皮石斛,利用高效液相色谱对其16种酚类化合物进行定量分析,发现丁香酸和香草酸含量显著增加,表没食子儿茶素没食子酸酯含量显著降低,而水杨酸仅在发酵后铁皮石斛中被检测到。进一步的非靶向代谢组学分析表明,所检测到的1 298种共有代谢物中,发酵后下调的代谢物显著多于上调代谢物。相关性分析表明,抗氧化活性与酚类化合物高度相关。分别在正负离子模式下筛选出75和76个上调、103和89个下调的酚类化合物,表明乳酸菌发酵促使铁皮石斛中的酚类化合物发生了生物降解或转化。采用京都基因与基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)对铁皮石斛发酵过程中的代谢通路进行富集,结果表明:蛋白质的消化和吸收、苯丙氨酸代谢、丙烷生物碱生物合成、各种次生代谢产物的生物合成-第二部分、黄酮类生物合成和ABC运输通路是最有可能的代谢通路。综上,乳酸菌尤其是保加利亚乳杆菌发酵可显著改善铁皮石斛的抗氧化活性,这可能与其酚类化合物在发酵过程中的转化释放有关。该研究可为利用乳酸菌对铁皮石斛进行发酵增效提供新的思路。
