红景天和轮叶党参混合提取物戊糖乳杆菌发酵条件及抗氧化作用分析

生长在长白山的高山红景天为景天科红景天属多年生草本植物，具有明显的耐缺氧、抗疲劳、抗肿瘤、抗氧化、抗炎、调节血糖、抗肝毒性等多种功效。研究表明，将红景天与红参混合，用乳酸菌发酵后，总酚、总蛋白及酪醇含量明显增加，红景天苷含量明显减少，其抗氧化作用明显增强。但由于红参原料价格昂贵，造成红景天发酵产品的成本极高，如何得到红参的替代材料成为降级产品价格的关键。

来自延边大学医学院的姜国哲、全贞玉和金润浩等人拟以轮叶党参作替代红参，通过将轮叶党参和红景天作为乳杆菌发酵培养基，探讨发酵的适宜条件，分析发酵产物的理化特征及抗氧化作用，为高山红景天资源的大规模开发利用提供实验依据。

1. RCME最适发酵条件的确定

单纯红景天发酵24、48 h及72 h后，其pH值无显著变化（P＞0.05），表明红景天提取物几乎未发酵。红景天加不同比例的轮叶党参混合制备RCME在发酵24、48 h及72 h后，随着轮叶党参添加比例的增加，其pH值逐渐下降，总酸含量逐渐增高。轮叶党参添加比例为30%以上，发酵24 h后，与单纯红景天组比较（pH 6.0），其pH值明显下降（P＜0.001），总酸含量明显增高（P＜0.001）。当轮叶党参添加比例达到50%时，发酵24、48 h及72 h后pH值分别下降了2.44、2.51及2.41，不同时间点pH值下降幅度无显著差异（P＞0.05），表明添加轮叶党参的比例越高，发酵后的pH值越低，总酸含量越高，发酵24 h后再延长发酵时间对发酵无明显的影响，因此最适发酵时间可确定为24 h。

菌落数测定结果表明，单纯红景天随着发酵时间延长，菌落数急剧减少，发酵24 h后菌落数减少了98.6%，发酵48 h后减少了99.9%，表明单纯红景天提取物对L1183有明显的抑制作用，无法进行发酵。与0 h相比，当轮叶党参添加比例增加至30%时，发酵24 h后菌落数增加至26.7 倍；轮叶党参添加比例达到40%时，发酵24 h增加至72.7 倍，发酵48 h后有所减少；轮叶党参添加比例达到50%，发酵24 h和48 h后菌落数增加至66.7 倍和60.6 倍，表明红景天中添加轮叶党参40%～50%，L1183发酵良好。

固形物质量分数为1.0%和3.0%时，发酵前pH值均为6.13，发酵24 h后pH值下降至3.59和3.61，继续延长发酵时间，pH值无明显变化。固形物质量分数为1.0%和3.0%时，发酵前总酸质量分数为0.028%，发酵24 h后分别提高至0.184%和0.409%，分别提高到原来的6.6 倍和14.6 倍，固形物质量分数为3.0%时的总酸含量明显高于固形物质量分数1.0%的总酸含量（P＜0.01），发酵48 h和72 h后总酸含量进一步提高，但与24 h时比较无明显差异。菌落数测定结果：发酵前为6.25（lg（CFU/mL）），发酵24 h后增加至8.92（lg（CFU/mL））和8.83（lg（CFU/mL））（发酵前后发酵后比较，P＜0.01），发酵48 h 后菌落数有所减少。固形物质量分数在1.0%～3.0%范围内，对L1183增殖无明显的影响。

2. 发酵前后成分分析

RCME发酵后红景天有效成分变化，RCME溶液固形物质量分数为1.0%时，红景天苷和酪醇含量分别为481.5 mg/100 g和37.0 mg/100 g，发酵24 h后FRCME红景天苷含量减少至207.4 mg/100 g，酪醇含量增加至333.3 mg/100 g，发酵后红景天苷减少了56.9%，酪醇增加了8.01 倍。RCME溶液的固形物质量分数为3.0%时，红景天苷和酪醇含量分别为570.4 mg/100 g和51.9 mg/100 g，发酵24 h后红景天苷含量减少至133.3 mg/100 g，酪醇含量增加至374.1 mg/100 g，发酵后红景天苷减少了76.6%，酪醇增加了6.21 倍，表明在发酵过程中，红景天苷水解，转化为其苷元酪醇。可溶性固形物质量分数在1.0%～3.0%范围内，红景天苷转化为酪醇的转化率无明显差异。

用L1183发酵RCME后，红景天苷含量明显减少，而酪醇含量显著增高。

3. 理化性质及成分特征分析

RCME发酵后总糖质量分数由发酵前70.9%减少至66.1%，酸性多糖质量分数由发酵前26.93%增加至30.73%。发酵后总酚和蛋白质含量显著高于发酵前（总酚类化合物t=5.787，P＜0.01；蛋白质t=35.074，P＜0.001），总酚由发酵前的0.70%增加至1.02%，蛋白质由发酵前的1.51%增加至2.32%。

4. FRCME抗氧化作用评价

用FRCME 1 mg/mL处理时DPPH自由基清除率为46.8%，与发酵前比较具有显著差异（P＜0.01），用FRCME 10 mg/mL处理时，其DPPH自由基清除率达到95.6%，比发酵前提高了10%（P＜0.01）。FRCME在0.5～6.0 mg/mL质量浓度范围内ABTS＋·和DPPH自由基清除率均显著高于RCME（P＜0.05或P＜0.01），FRCME和RCME清除DPPH自由基的IC50分别为1.10 mg/mL和1.61 mg/mL，FRCME和RCME清除ABTS＋·的IC50分别为3.33 mg/mL和4.69 mg/mL。

结 论

单纯红景天提取物发酵24～72 h，其pH值和总酸含量无明显变化，随着发酵时间延长，乳杆菌数明显减少（P＜0.01）。红景天和轮叶党参混合质量比达到3∶2，发酵24 h后发酵液的pH值下降幅度和总酸含量升高的幅度，发酵48 h时后，pH值和总酸含量无明显的变化，乳杆菌数有所减少。可溶性固形物质量分数在1.0%～3.0%范围内，红景天苷转化为酪醇的转化率无明显差异。RCME发酵24 h后，红景天苷含量显著减少（P＜0.01），酸性多糖、总酚、蛋白质及酪醇含量均显著增加（P＜0.05或P＜0.01）。RCME发酵后DPPH自由基和ABTS＋·清除能力明显增强。结论：RCME发酵条件为红景天-轮叶党参混合比例3∶2、可溶性固形物质量分数1.0%～3.0%、发酵时间24 h。