暨南大学油料生物炼制与营养创新团队硕士研究生冯程程及吴优在国际农林科学期刊Journal of the Science of Food and Agriculture（Q1，IF: 4.1）上发表了题为“A comparative study on flaxseed lignan biotransformation through resting cell catalysis and microbial fermentation by β-glucosidase production Lactiplantibacillus plantarum”的研究论文，由张宁教授及汪勇教授指导并作为通讯作者。

一、研究背景

亚麻木酚素是一种植物雌激素，具有抗氧化活性以及雌激素和抗雌激素作用。已有研究表明，木酚素具有抗癌、抗心血管疾病、抗糖尿病和改善更年期综合症等疾病的生理功能，因此木酚素广受关注。然而，亚麻籽中的主要木酚素开环异落叶松树脂酚二葡萄糖苷（SDG）的生物利用度取决于肠道菌群的生物转化，因此具有β-葡萄糖苷酶活性的乳酸菌在制备生物活性糖苷方面有着广泛的应用。

二、研究方法

本研究首先从发酵食品中筛选了具有β-葡萄糖苷酶活性的乳酸菌并对其进行鉴定，用p-NPG法测定所筛菌株的β-葡萄糖苷酶活性并进行确切定位，然后比较了静息细胞催化法和液态发酵法两种不同的生物转化方法的催化效率，最后利用广靶代谢组学分析了SDG代谢物，并推断了LAB发酵后的生物转化途径。

三、研究成果

从发酵豆腐中筛选到五株β-葡萄糖苷酶活性较高的乳酸菌，能将SDG转化为开环异落叶松树脂酚（secoisolaricirestinol，SECO），并通过p-NPG法测定所筛菌株的β-葡萄糖苷酶活性以及进行确切定位研究，推测这五株菌的β-葡萄糖苷酶为胞内酶。同时采用静息细胞催化法和微生物发酵法研究了它们对亚麻木酚素提取物的生物转化，其中植物乳杆菌C5转化率最高，在SDG底物浓度为1 mM时达到最大SDG转化率49.19 ± 3.75%，SECO产生率为21.49 ± 1.32%（0.215 ± 0.013 mM），在4 mM时可在24 h内产生0.477 ± 0.003 mM SECO。此外还采用广泛靶向代谢组学方法研究了植物乳杆菌C5对SDG的代谢，发现SDG提取物经植物乳杆菌C5发酵后产生4种新的木酚素代谢物：SMG、SECO、去甲基SECO、去甲基去羟基SECO，另有7种木酚素代谢物含量增加。

四、研究结论

产β-葡萄糖苷酶的乳酸菌发酵显著增加亚麻木脂素代谢产物含量，而静息细胞催化有利于生物转化效率和产物分离。分离含β-葡萄糖苷酶植物乳杆菌并进行静息细胞催化和微生物发酵亚麻木酚素提取物具有应用于制备亚麻木酚素和发酵亚麻籽的潜力。

本研究得到了中国科学技术部的支持（国家重点研发计划，2018 YFE 0108400）的资助。

原文文献：

Feng Chengcheng, Wu You, Cai Zizhe, Song Ziliang, Shim Youn Young, Reaney Martin J. T., Wang Yong, Zhang Ning. (2024). A comparative study on flaxseed lignan biotransformation through resting cell catalysis and microbial fermentation by β-glucosidase production Lactiplantibacillus plantarum. Journal of the Science of Food and Agriculture. 104(10): 5869-5881.

作者简介：

冯程程，女，2022年硕士毕业于暨南大学理工学院食品科学与工程系，研究方向为乳酸菌体外生物转化亚麻木脂素。目前已发表SCI论文两篇（第一作者一篇，第三作者一篇）。申请一项专利。熟悉掌握乳酸菌筛选、β-葡萄糖苷酶酶活测定、乳酸菌生长特性及益生特性研究、乳酸菌液态发酵亚麻木脂素代谢物分析检测等。

吴优，女，就读于暨南大学生命科学技术学院食品科学与工程系，研究方向为亚麻籽饼益生菌发酵及木酚素转化。目前已发表SCI论文一篇(共同第一作者)。熟悉掌握益生菌筛选、亚麻籽饼固态发酵、亚麻木脂素体外消化，亚麻木脂素提取以及代谢物分析检测等。

张宁，博士，暨南大学食品科学与工程系教授/博士生导师，主要从事食品生物技术和油料生物炼制方向的研究，暨南大学“油料生物炼制与营养”科研创新团队成员，美国加州大学戴维斯分校、加拿大萨斯喀彻温大学访问学者。已发表核心期刊以上论文80余篇。近5年主持国家重点研发计划国际合作重点专项项目1项，省部级项目3项。申请发明专利4项。获得2018年广东省科技进步二等奖（第5），2022年粮油学会科学技术奖一等奖(第9)。