* РБК — новости

* *

Профилирование метаболитов экстрактов ферментированного женьшеня методом газовой хроматографии масс-спектрометрия

  1. Аннотация Фон
  2. методы
  3. Результаты
  4. Заключение
  5. 1. Введение
  6. 2. Материалы и методы
  7. 2.2. Условия ферментации с использованием женьшеня
  8. 2,3. Количество жизнеспособных клеток
  9. 2,4. рН и титруемая кислотность
  10. 2.5. Гинзенозидный анализ
  11. 2.6. Электронный язык
  12. 2,7. ГХ-МС анализ
  13. 2,8. Обработка данных и статистический анализ
  14. 3. Результаты и обсуждение
  15. 3.2. Изменения гинзенозидов при ферментации
  16. 3.3. Анализ метаболома женьшеня методом ГХ-МС
  17. 3.4. Метаболические изменения микробными штаммами
  18. 3.5. Количественные изменения метаболитов при ферментации женьшеня
  19. 3,6. Анализ вкусовых особенностей по E-языку

Аннотация

Фон

Женьшень содержит много мелких метаболитов, таких как аминокислоты, жирные кислоты, углеводы и гинзенозиды. Однако мало известно о взаимоотношениях между микроорганизмами и метаболитами в течение всего процесса ферментации женьшеня. Мы исследовали метаболические изменения во время ферментации женьшеня в соответствии с инокуляцией совместимых с пищевыми продуктами микроорганизмов.

методы

Для оценки ферментации женьшеня использовались наборы данных масс-спектрометрии с газовой хроматографией (GC-MS) в сочетании с многомерным статистическим методом с целью извлечения скрытой информации и классификации образцов. Четыре различных заквасочных культуры ( Saccharomyces bayanus, Bacillus subtilis, Lactobacillus plantarum и Leuconostoc mesenteroide ) использовали для ферментации экстракта женьшеня.

Результаты

График оценки основного компонента и тепловая карта показали четкое разделение между экстрактами женьшеня, ферментированных S. bayanus, и другими штаммами. Самые высокие уровни фруктозы, мальтозы и галактозы в экстрактах женьшеня были обнаружены в экстрактах женьшеня, ферментированных B. subtilis. Уровни янтарной кислоты и яблочной кислоты в экстракте женьшеня, ферментированного S. bayanus, а также уровни молочной кислоты, малоновой кислоты и гидроксипировиноградной кислоты в экстракте женьшеня, ферментированного молочнокислыми бактериями ( L. plantarum и L. mesenteroide ) были самыми высокими. В результатах анализа вкусовых особенностей с использованием электронного языка экстракты женьшеня, ферментированные молочнокислыми бактериями, были значительно отличены от других групп высоким индексом кислого вкуса, вероятно, из-за высокого содержания молочной кислоты.

Заключение

Эти результаты показывают, что метаболомический подход, основанный на ГХ-МС, может быть полезным инструментом для понимания ферментации женьшеня и оценки ферментативных характеристик заквасочных культур.

Ключевые слова: электронный язык, ферментация, ГХ-МС, женьшень, метаболомика

1. Введение

Женьшень ( Panax ginseng Meyer), традиционное лекарственное растение в Азии, долгое время использовался из-за его различных лекарственных функций [1] такой как противораковый [2] противовоспалительное [3] и антидепрессант [4] , Многие исследования были сосредоточены на превращении гинзенозидов, представляющих собой 30-углеродные гликозиды, полученные из тритерпеноидного даммарана, в более активные дегликозилированные формы с использованием микробных или ферментативных методов для изменения биологической активности. Превращение гинзенозидов в более мелкие дегликозилированные формы изменяет биологическую активность, такую ​​как противоаллергическое [5] и противодиабетические эффекты [6] ,

Как гинзенозиды были высоко охарактеризованы для их основных активных компонентов [7] большинство сообщений касаются только некоторых гинзенозидов, игнорируя полное действие метаболитов. Тем не менее, женьшень также содержит много небольших метаболитов, таких как аминокислоты, жирные кислоты и углеводы [8] , [9] , Исследование метаболических изменений в женьшене во время ферментации важно для оценки характеристик ферментации и оценки ферментативного поведения микроорганизмов. Поскольку соединения в женьшене не всегда легко обнаруживаются классическим анализом, многие метаболиты должны быть проанализированы, и необходимы мощные аналитические методы для определения метаболитов.

Метаболомика может непосредственно очерчивать физиологический и биохимический статус по его «профилю метаболизма» в целом и, следовательно, может предоставлять системную информацию, которая отличается от других традиционных подходов [10] , Существует несколько отчетов о дактилоскопии или метаболическом профилировании женьшеня с использованием аналитических методов, таких как протонно-магнитно-резонансная спектроскопия [9] , [11] высокоэффективная жидкостная хроматография [12] , [13] и инфракрасная спектроскопия с Фурье-преобразованием [14] , Однако мало известно о взаимоотношениях между микроорганизмами и метаболитами в течение всего процесса ферментации женьшеня. Таким образом, это исследование было проведено для изучения метаболических изменений во время ферментации женьшеня в соответствии с инокуляцией совместимых с пищевыми продуктами микроорганизмов. Масс-спектрометрические данные газовой хроматографии (GC-MS) в сочетании с многомерными статистическими методами с целью извлечения скрытой информации и классификации образцов были использованы для понимания ферментации женьшеня.

2. Материалы и методы

2.1. Штаммовые культуры

Lactobacillus plantarum KCCM 11322 был приобретен в Корейском центре культуры микроорганизмов (KCCM, Сеул, Корея). Leuconostoc mesenteroides subsp. мезентероиды KCTC 3718 и Bacillus subtilis KCTC 2023 были приобретены в Корейской коллекции типовых культур (KCTC, Тэджон, Корея). Saccharomyces bayanus EC-1118 (Lalvin, Montreal, Canada) также использовали для сравнения.

Перед инокуляцией экстрактами женьшеня штаммы предварительно культивировали при 37 ° С в течение 48 ч в бульоне де Ман Рогоза Шарп (Difco, Sparks, MD, США) для L. plantarum и L. mesenteroides , питательный бульон (Difco, Sparks, MD, США). ) для B. subtilis и дрожжевого солодового бульона (Difco, Sparks, MD, USA) для S. bayanus для получения конечного количества клеток выше 107 КОЕ / мл.

2.2. Условия ферментации с использованием женьшеня

В этом исследовании были использованы шестилетние корни женьшеня с растрепанными волосами, выращенные в Кымсане (Корея). Женьшень сушили на воздухе в течение 2 дней и затем измельчали ​​в порошок с помощью блендера. Затем 15 г порошка женьшеня растворяли в 300 мл дистиллированной воды и экстрагировали при 121 ° С в течение 15 мин в автоклаве. Затем смесь охлаждали на воздухе до комнатной температуры для инокуляции. Экстракты женьшеня инокулировали 1% (об. / Об.) Каждой заквасочной культуры, и ферментацию проводили при 30 ° С в течение 4 дней. Пробы отбирали на 1, 2 и 4 сутки ферментации для анализов. Измерения были выполнены в трех экземплярах для каждой закваски.

2,3. Количество жизнеспособных клеток

Сначала 1 мл женьшеня асептически переносили в коническую пробирку перед приготовлением 1/10 серийных разведений для микробиологического анализа. Количество L. plantarum и L. mesenteroides определяли после выращивания бактерий на агаре Man Rogosa Sharpe и инкубации при 37 ° C в течение 48 часов. Количество S. bayanus и B. subtilis определяли в дрожжевом солодовом агаре и картофельном декстрозном агаре путем инкубации при 30 ° C в течение 48 часов. Измерения были выполнены в трех экземплярах, и результаты были выражены как log КОЕ / мл.

2,4. рН и титруемая кислотность

После центрифугирования в течение 5 минут при 10000 об / мин надосадочную жидкость использовали во всех тест-системах. pH определяли, используя pH-метр (pH-250L, ISTEK, Seoul, Korea), и регистрировали средства трех измерений. Титруемую кислотность (ТА) в виде молочной кислоты определяли титрованием до рН 8,3 0,1 н. NaOH.

2.5. Гинзенозидный анализ

Восемь пиков гинсенозида были обнаружены с помощью жидкостной хроматографии (Agilent 1200 Series) в сочетании с тройной квадрупольной масс-спектроскопией 6410A (Agilent, США). Образцы были ионизированы и детектированы методом электрораспылительной ионизационной масс-спектрометрии с выбранным режимом контроля ионов для отрицательных ионов. Для количественного анализа гинзенозидов были извлечены следующие ионы: m / z 784,5 (гинсенозид Rg2), m / z 799,5 (гинсенозид Rf и Rg1), m / z 945,6 (гинсенозид Re и Rd), m / z 1077,6 (гинсенозид Rb2 и Rc) и m / z 1107,6 (гинсенозид Rb1). Количество гинсенозидов определяли путем сравнения с хроматограммой стандартной смеси гинсенозидов, приобретенной у Sigma-Aldrich (Сент-Луис, Миссури, США). Газ-распылитель устанавливали на 10 л / мин при температуре 320 ° С, а капиллярные напряжения устанавливали на 4 кВ. Разделение осуществляли с использованием колонки XDB-C18 (внутренний диаметр 50 мм × 4,6 мм, 1,8 мкм, Agilent, США) с температурой печи в колонке 35 ° C. Подвижная фаза состояла из (А) 5 мМ ацетата аммония-муравьиной кислоты (0,1%, об. / Об.) И (В) метанола. B выдерживали при 50% в течение 2 минут, а затем постепенно увеличивали до 90% в течение 25 минут. Скорость потока поддерживалась на уровне 0,35 мл / мин, и 5 мкл раствора образца впрыскивалось в каждом опыте.

2.6. Электронный язык

Электронную языковую систему α-ASTREE II (E-tongue, Alpha MOS Toulouse, France) использовали для определения вкусовых профилей образцов ферментированного женьшеня. Электронный язык состоит из 48-позиционного автосэмплера, набора химических датчиков с перекрестной избирательностью и программного пакета для хемометрики. Набор датчиков состоит из семи рабочих электродов (датчики SRS, GPS, STS, UMS, SPS, SWS и BRS) и электрода сравнения (электрод Ag / AgCl). Интегральный сигнал во время измерения каждого образца, который содержит вектор с семью измерениями отдельных датчиков, был преобразован в значения интенсивности, представляющие пять основных вкусов, следующим образом: (1) SRS (кислинка, терпкость и горечь); (2) GPS (кислая, соленая и металлическая); (3) СТС (соленость, пряность и металлический); (4) UMS (умами, соленость и терпкость); (5) SPS (металлик, пряность и умами); (6) SWS (сладость и кислинка); и (7) BRS (горечь и терпкость). Условия испытаний включали объем образца 20 мл, время анализа 3 мин, время сбора 2 мин, температура образца и комнатной температуры, а также раствор для очистки сенсора в виде 5% этанола. После сенсорного измерения для каждого раствора пробы был проведен цикл промывки, чтобы убедиться, что пробы не были перенесены на следующий анализ, и для обеспечения хорошей воспроизводимости. Измерения были выполнены в трех экземплярах для каждого образца.

2,7. ГХ-МС анализ

Образцы дериватизировали, используя гидрохлорид метоксиамина в пиридине и N-метил-N- (триметилсилил) трифторацетамид, содержащий триметилхлорсилан (1%, об. / Об.). Образцы анализировали с помощью газовой хроматографии 6890N (Agilent, Санта-Клара, США), оснащенной масс-селективным детектором 5973N. Разделение осуществляли с использованием капиллярной колонки DB-5MS (внутренний диаметр 30 м × 0,25 мм, толщина пленки 0,25 мкм). ГХ-МС работал, как описано ранее [15] , Масс-спектры (m / z диапазон сканирования 50–550) были записаны при 2 сканирований в секунду с ионизацией электронным ударом при 70 эВ. Рибитол служил внутренним стандартом для контроля воспроизводимости партии и для исправления незначительных изменений, которые произошли во время подготовки и анализа образцов. Для получения масс-спектрометрических данных использовалось программное обеспечение MSD ChemStation (Agilent, США). Масс-спектры всех обнаруженных соединений сравнивали со спектрами в библиотеке NIST и Wiley для идентификации. Метаболиты были идентифицированы только тогда, когда значение качества масс-спектров по сравнению с библиотекой спектров было 90 или выше. Все идентификации метаболитов были проверены вручную, чтобы уменьшить ошибки деконволюции во время автоматической обработки данных и устранить ложные идентификации. Для количественных методов наиболее специфичный фрагментный ион в спектрах каждого идентифицированного метаболита был определен для количественного иона, и их суммарное содержание было интегрировано; Ионы фрагментов, обусловленные триметилсилилированием (т.е. m / z 73,1 и 147,1), были исключены из определения содержания метаболитов.

2,8. Обработка данных и статистический анализ

Основной рабочий процесс анализа данных GC-MS был похож на нашу ранее опубликованную работу [15] , Содержание метаболитов рассчитывали в соответствии с площадью пика метаболитов и площадью пика внутреннего стандарта рибитола на том же хроматографе. Сгенерированное нормализованное содержание метаболита (переменные) было импортировано в SIMCA-P версии 14.0 (Umetrics, Umea, Sweden) для многомерного статистического анализа. Качество моделей было описано значениями R 2 и Q 2. R 2 представляет изменение, объясненное моделью, тогда как Q 2 указывает, насколько хорошо модель предсказывает новые данные [16] , Тепловая карта была создана с использованием статистической вычислительной среды R ( http://www.r-project.org/ ). Цвет тепловой карты, нарисованный R с помощью ggplot2, представляет собой преобразованные по z-шкале необработанные данные для ферментированных метаболитов женьшеня.

Статистический анализ проводили с использованием SPSS версии 21 (SPSS Inc., Чикаго, Иллинойс, США). Дисперсионный анализ и множественные тесты Дункана были применены к данным для определения значимых различий, и значение р <0,05 считалось статистически значимым.

3. Результаты и обсуждение

3.1. Изменения в количестве клеток, рН и ТА во время ферментации женьшеня

А показывает кинетику роста штаммов при ферментации в экстрактах женьшеня, инокулированных четырьмя штаммами. Первоначальное количество жизнеспособных клеток составляло 5,50–6,08 log КОЕ / мл, а уровни увеличивались в 1-й день ферментации, за исключением B. subtilis. Микробные популяции L. plantarum , L. mesenteroides и S. bayanus показали свои самые высокие значения на 2-й день ферментации, тогда как B. subtilis постепенно увеличивался с 1-го дня до 4-го дня ферментации. Считается, что рост фермента B. subtilis медленнее, чем у других штаммов при ферментации экстрактов женьшеня.

subtilis медленнее, чем у других штаммов при ферментации экстрактов женьшеня

(A) Изменения в количестве жизнеспособных клеток; (B) pH; и (C) титруемая кислотность в экстракте женьшеня во время ферментации. Значения выражены как среднее ± стандартное отклонение ( n = 5).

Изменения pH и TA в экстрактах женьшеня, ферментированных четырьмя штаммами, представлены в B и 1C. Значение pH экстрактов женьшеня, ферментированных молочнокислыми бактериями (LAB), постепенно снижалось во время ферментации, тогда как значение экстрактов женьшеня, ферментированных B. subtilis, увеличивалось со 2-го дня ферментации. TA экстрактов женьшеня, ферментированных LAB, демонстрировали значительно более высокие показатели по сравнению с другими образцами, и конечные значения TA составляли 0,26–0,27%. Это говорит о том, что снижение значения рН было связано с быстрым превращением ЛАБ в преобладающие микроорганизмы, продуцирующие молочную кислоту и приводящие к снижению рН. Снижение TA в экстрактах женьшеня, ферментированных B. subtilis и S. bayanus, позволяет предположить, что характеристики ферментации B. subtilis и S. bayanus отличались от таковых у LAB во время ферментации экстрактов женьшеня.

3.2. Изменения гинзенозидов при ферментации

Дополнительная таблица S1 показаны основные восемь гинзенозидов в экстрактах женьшеня, ферментированных четырьмя штаммами. Чтобы исследовать влияние микробных штаммов на различия в гинзенозидах в экстрактах ферментированного женьшеня, была разработана модель основного компонента (PCA) с использованием восьми гинзенозидов (). Поскольку было обнаружено, что в двух образцах (LM-3 и SB-3) содержание гинзенозида сильно отличается от других, возможно, из-за ошибок в эксперименте, эти два выделенных образца были исключены до PCA для снижения статистической мощности анализа данных. Разделение между микробными штаммами, за исключением LAB, наблюдалось в модели PCA с высоким качеством ( R 2 = 0,92) и высоким прогнозом ( Q 2 = 792) качества. Образцы, ферментированные L. plantarum и L. mesenteroides, не различались на левой стороне основных компонентов 1 (PC1), что указывает на то, что восемь рисунков гинзенозидов в этих двух группах были более сходными, чем в других образцах. Аналогично, образцы, ферментированные B. subtilis, были расположены близко к контрольным образцам (до ферментации), что указывает на то, что образцы восьми гинзенозидов в этих двух группах были более сходными, чем у других штаммов. Диаграмма разброса дополнительной загрузки PCA показывает гинзенозиды, которые способствовали разделению (B). Более высокие уровни большинства гинзенозидов наблюдались в экстрактах женьшеня, ферментированных S. bayanus и B. subtilis, чем в экстрактах, ферментированных LAB.

subtilis, чем в экстрактах, ферментированных LAB

(A) Оценка основного компонента и (B) диаграммы распределения разброса, полученные из восьми гинзенозидов в экстрактах женьшеня, ферментированных с четырьмя различными штаммами. Каждая точка на графике оценки представляет копию образцов. Чем отдаленнее соединения от происхождения на участке загрузки, тем важнее они для схемы дифференциации. Синие и желтые точки на графике загрузки обозначают самые высокие уровни гинсенозидов в экстрактах ферментированного женьшеня ( р <0,05) с B. subtilis и S. bayanus соответственно. Точки с двумя цветами обозначают уровни метаболитов, которые были выше, чем у других цветов. ПК = основные компоненты.

Сообщалось о биотрансформации гинсенозидов в более мелкие дегликозилированные формы, такие как Rb1 → Rd, F2, Rg3, CK [17] , Re, Rb1, Rc → Rg1, Rd, CK [18] , Rb1 → Rd [1] и Rb1 → Rd, Rg3 [19] , Некоторые различия в биотрансформации гинсенозида могут быть вызваны типами используемых материалов, таких как женьшень, ферменты и микроорганизмы. Различные структуры гинзенозидов могут быть характеристикой микробного штамма, поскольку в настоящем исследовании для ферментации женьшеня использовалось одно и то же сырье.

3.3. Анализ метаболома женьшеня методом ГХ-МС

Чтобы исследовать влияние микробных штаммов, используемых для ферментации, на метаболический профиль экстрактов женьшеня, мы проанализировали метаболиты женьшеня с помощью GC-MS с метаболомическим подходом. Чтобы уменьшить сложность наборов данных, сохраняя при этом важную информацию, был применен PCA. показывает график оценки PCA, полученный из GC-MS профилей ферментации женьшеня. График оценки PCA показал четкое разделение между экстрактами женьшеня, ферментированных S. bayanus, и другими образцами. Интересно отметить, что для каждого штамма микроорганизмов наблюдались разные способы брожения. Однако образцы с L. plantarum и L. mesenteroides не были полностью выделены на графике оценки PCA. Образцы, ферментированные B. subtilis, были расположены близко к контролю (до ферментации), что указывает на то, что метаболиты этих двух групп считались более сходными, чем метаболиты других штаммов.

subtilis, были расположены близко к контролю (до ферментации), что указывает на то, что метаболиты этих двух групп считались более сходными, чем метаболиты других штаммов

Диаграмма баллов для анализа компонентного компонента, полученная из профилей пиковой интенсивности ГХ-МС экстрактов ферментированного женьшеня, свидетельствует о сильной зависимости метаболитов женьшеня от напряжения. Каждая точка на графике оценки представляет копию образцов. ПК = основные компоненты.

3.4. Метаболические изменения микробными штаммами

Чтобы получить полную идентификацию дифференциальных метаболитов в четырех группах, определенных в настоящей работе, модели PCA были регенерированы для 27 идентифицированных метаболитов по данным GC-MS (). Первый и второй основные компоненты (ПК) на графике оценки PCA составили 42,8% и 30,2% от общей дисперсии выборок, соответственно (A). Как видно из рисунка , PC1 успешно улавливал дисперсию метаболитов в экстрактах женьшеня между S. bayanus и другими штаммами.

bayanus и другими штаммами

(A) оценка основного компонента; (B) загрузка графиков рассеяния; и (C) тепловая карта, полученная из 27 идентифицированных метаболитов экстрактов ферментированного женьшеня. Красные, индиго, желтые и синие точки на графике загрузки обозначают самые высокие уровни метаболитов в экстрактах ферментированного женьшеня ( p <0,05) с L, plantarum, L. mesenteroides, S. bayanus и B. subtilis соответственно. Точки с двумя цветами на панели B обозначают уровни метаболитов, которые были выше, чем у других цветов. Тепловая карта на панели C была построена в шкале зелено-красного цвета, где красный цвет указывает на более низкие уровни метаболитов, а зеленый - на более высокие уровни метаболитов. ПК = основные компоненты.

Для идентификации метаболитов, ответственных за разделение на графике оценок PCA, был создан график распределения рассеяния PCA (B). Дифференциация экстрактов ферментированного женьшеня между двумя классами ( S. bayanus и другими штаммами) была обусловлена ​​более высокими уровнями янтарной кислоты, яблочной кислоты, пропановой кислоты и глицерина в экстрактах женьшеня, ферментированных S. bayanus ( р <0,05). Кроме того, группа В. subtilis значительно отличалась от группы ЛАБ по РС2. Самые высокие уровни фруктозы, мальтозы, галактозы, глюкозы, орнитина, сахарной кислоты и бутана в экстрактах женьшеня были обнаружены в экстрактах женьшеня, ферментированных B. subtilis , тогда как уровни молочной кислоты, малоновой кислоты, гидроксипировиноградной кислоты и 5-метилуридина были самыми высокими ( p <0,05) в экстрактах женьшеня, ферментированных LAB. Однако было трудно различить L. plantarum и L. mesenteroides с использованием ПК1 и ПК2.

Для количественного анализа метаболитов построили тепловую карту, составленную с использованием преобразованных по z-шкале необработанных данных для ферментированных метаболитов женьшеня, в шкале зелено-красного цвета (C). Метаболическое профилирование для экстрактов ферментированного женьшеня значительно отличалось в зависимости от типа инокуляционных штаммов.

3.5. Количественные изменения метаболитов при ферментации женьшеня

показывает количественные различия в выявленных метаболитов после ферментации. Уровни сахаров, таких как фруктоза, глюкоза и мальтоза, имели тенденцию к снижению в течение всего процесса ферментации, за исключением B. subtilis , хотя оставшиеся уровни сахаров после ферментации были различными в зависимости от штамма. Как показано в А, большая часть сахара (за исключением гентиобиозы и α-маннобиозы) в экстрактах женьшеня была истощена S. bayanus . Это согласуется с выводами Jang et al. [20] что почти весь сахар в женьшене потреблялся Saccharomyces . И наоборот, фруктоза и глюкоза в экстрактах женьшеня, ферментированных B. subtilis, несколько снижались после ферментации. Эти результаты соответствуют А, который показал способность B. subtilis к медленному росту . Также интересно отметить, что уровни сахарозы в экстрактах женьшеня, ферментированных LAB и B. subtilis, мало изменились по сравнению с уровнями глюкозы и фруктозы. Это говорит о том, что сахароза не является оптимальным ферментируемым сахаром для LAB и B. subtilis . Ферментация сахарозы инициируется расщеплением гидролазы сахарозы до глюкозы и фруктозы. Способность LAB ферментировать сахарозу различна у разных видов, и лишь немногие LAB обладают способностью ферментировать сахарозу. [7] , [21] , [22] , [23] , С другой стороны, гентиобиоза полностью потреблялась LAB после 5 дней ферментации.

[7]   ,   [21]   ,   [22]   ,   [23]   ,  С другой стороны, гентиобиоза полностью потреблялась LAB после 5 дней ферментации

Содержание метаболита в (A) сахарах, (B) органических кислотах, (C) аминокислотах и ​​(D) полиолах после ферментации женьшеня. Данные приведены как среднее ± стандартное отклонение ( n = 5). Образцы женьшеня следующие: BF = до брожения; LP = Lactobacilus plantarum ; LM = лейконосток мезентероиды ; SB = Saccharomyces bayanus ; BS = Bacillus subtilis .

Органические кислоты в экстрактах ферментированного женьшеня могут продуцироваться или потребляться микроорганизмами во время ферментации. Уровни пропановой и янтарной кислот в экстрактах женьшеня, ферментированных B. subtilis и S. bayanus, значительно увеличились во время ферментации. Резкое увеличение уровней органических кислот указывает на то, что они в основном вырабатываются в результате метаболизма микроорганизмов, а не высвобождаются из женьшеня. Эти результаты соответствуют увеличению уровней пропановой и янтарной кислот в китайском ликере Daqu B. subtilis. [24] и производство янтарной кислоты при дрожжевом брожении [25] ,

Как и ожидалось, уровни молочной кислоты были самыми высокими в экстрактах женьшеня, ферментированных LAB после ферментации. Высокий уровень молочной кислоты (378,0–389,6 мкг / мкл) соответствовал низкому pH и высокому TA, как показано на B и 1C. Повышенные уровни молочной кислоты при снижении уровней яблочной и лимонной кислот указывают на то, что малолактическая ферментация происходит, когда LAB превращает яблочную кислоту и лимонную кислоту в молочную кислоту во время малолактической ферментации. [26] , [27] , Более высокие уровни молочной кислоты вместе с более низкими уровнями янтарной и яблочной кислот в экстрактах ферментированного женьшеня могут быть биомаркерами для характеристики ферментации LAB. Кроме того, эти вещества являются важными возбудителями, влияющими на кислотность и связанные с ними факторы вкуса и вкуса. [28] ,

Интересно отметить, что в экстрактах женьшеня, ферментированных S. bayanus, были обнаружены заметно сниженные уровни γ-аминобутирата (ГАМК) и повышенные уровни глицерина. Как правило, Sacchromyces может использовать ГАМК через ГАМК трансаминазу, которая катализирует превращение ГАМК в сукцинат полуальдегида в шунтирующем пути ГАМК. [29] , Глицерин является основным пробным спиртом, полученным как побочный продукт дрожжевого брожения в побочных цепных реакциях от сахара до этанола. [30] , Эти метаболиты могут быть характерными для дрожжевого штамма, поскольку в настоящем исследовании для ферментации использовалось одно и то же сырье. Различные количества метаболитов, наблюдаемые после ферментации, предполагают, что метаболиты могут потребляться или продуцироваться по-разному во время ферментации женьшеня в зависимости от используемых микробных штаммов.

3,6. Анализ вкусовых особенностей по E-языку

Для изучения вкусовых особенностей экстрактов ферментированного женьшеня использовался электронный язык для оценки показателей семи вкусов ( Дополнительная таблица S2 ). Чтобы идентифицировать вкусовые особенности, ответственные за дифференциацию в соответствии с заквасочной культурой, для экстрактов ферментированного женьшеня с использованием данных на E-языке были сгенерированы баллы PCA и графики разброса нагрузки. В модели PCA наблюдалось четкое разделение с высоким качеством ( R 2 X = 0,948) и высоким прогнозом ( Q 2 = 0,878). Подобно результатам метаболизма, образцы, ферментированные B. subtilis, были расположены близко к контролю (до ферментации). Эти результаты свидетельствуют о том, что способность B. subtilis к медленному росту может привести к сходной структуре метаболитов и вкусового индекса. Группы ЛАБ значительно отличались от других групп высоким индексом SWS (сладость и кислинка) и GPS (кислотность и соленость). Высокие уровни молочной кислоты в экстрактах ферментированного женьшеня с LAB связаны с кислым вкусом. Наибольшая UMS (умами и соленость) была обнаружена в экстрактах женьшеня, ферментированных S. bayanus , который значительно отличался от других штаммов. Эти результаты показывают, что вкусовые показатели экстрактов ферментированного женьшеня были различными в зависимости от используемого штамма.

Эти результаты показывают, что вкусовые показатели экстрактов ферментированного женьшеня были различными в зависимости от используемого штамма

(A) Оценка основного компонента и (B) диаграммы разброса нагрузки, полученные в результате анализа E-языка при ферментации женьшеня. Зеленые, красные, индиго, желтые и синие точки на графике загрузки обозначают самые высокие уровни метаболитов в экстрактах ферментированного женьшеня ( р <0,05) без инокуляции (контроль, перед ферментацией) и с L. plantarum, L. mesenteroides, S. bayanus и B. subtilis соответственно. BRS = горечь и терпкость; GPS = кислый, соленый и металлический; ПК = основной компонент; SPS = металлик, пряность и умами; SRS = кислотность, терпкость и горечь; STS = соленость, пряность и металлический; SWS = сладость и кислинка; UMS = умами, соленость и терпкость.

Электронный язык для объективной оценки, такой как различение и количественная оценка вкусов, известен как технология восприятия, которая способствует управлению качеством [31] , В последнее время электронный язык использовался для оценки вкусов различных ферментированных продуктов, таких как пиво [32] , рисовое вино [33] и кимчи [34] , Различные показатели вкуса среди образцов женьшеня могут быть связаны с профилями метаболитов для разных штаммов. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы подтвердить корреляцию между метаболитами и индексом вкуса женьшеня.

Реклама

Популярные новости

Агентство по эскорт услугам
У многих слово «эскорт» ассоциируется с элитным сопровождением, дорогими машинами и длинноногими красавицами-моделями, которых богатые владельцы крупных фирм берут с собой на светские рауты в качестве

Франшиза страхового агентства
К Вашему вниманию франшиза страхового агентства — Точка Страхования. Основными направлениями деятельности являются реализация полисов ОСАГО и КАСКО. Что входит в франшизу• Техническая поддержка наших

Детективные агентства киева
На страницах нашего сайта Вы найдете много полезной информации, которая необходима в повседневной жизни. Вы имеете возможность обратиться к нам, оставив заявку либо позвонить по одному из номеров, указанных

Федеральное агентство по техническому регулированию
В 2003 году, 1 июля, вступил в действие ФЗ, определяющий основы технического регулирования. В рамках закона создана новая система установления норм для производственных процессов, продукции, услуг и работ.

Btl агентство полного цикла
Нередко рекламные услуги заказываются одновременно у нескольких поставщиков: одна фирма выполняет полиграфию, другая проводит исследование рынка, третья следит за общей успешностью проводимых мероприятий.

Русское агентство новостей
Русское Агентство Новостей (РуАН) создано, как альтернатива разнузданному, повсеместному шабашу, развёрнутому в СМИ равнодушными, недалёкими, продажными и недружественными к нормальным людям персонажами,

Мегаполис сервис агентство недвижимости
Агентство недвижимости «Мегаполис Сервис», предлагает все виды риэлторских услуг на рынке недвижимости. Купля-продажа, обмен квартир, домов, комнат, земельных участков, коттеджей, коммерческой недвижимости.

Сдать квартиру через агентство
Почему стоит держаться подальше от агентств недвижимости Что бы ответить на первый вопрос и понять почему идея сдать квартиру через агентство не самая блестящая, мне придется процитировать книгу “6

Агентство по подбору домашнего персонала
Проблема поиска хорошей няни, надежной помощницы по хозяйству, квалифицированного репетитора для ребенка или сиделки для пожилого родственника знакома многим людям. Избавить их от множества хлопот по


Реклама

Календарь новостей

Реклама

Архив новостей

Реклама