来自巨型乌贼（Dosidicus Gigas）和大豆蛋白分离物的适合吞咽困难患者的凝胶：协同软化效果、吞咽特性以及质地和流变学性质

《Journal of Future Foods》：Dysphagia-friendly gel from jumbo squid ( Dosidicus Gigas) and soy protein isolate: synergistic softening effect, swallowing characteristics, textural and rheological properties

　　硒富集通过提升乳酸菌Pediococcus acidilactici MRS-7的抗菌活性（抑制曲霉孢子萌发）、抗氧化能力（DPPH和ABTS自由基清除率提高10.34%）及代谢特征，并生成5种新挥发性化合物（1-羧基月桂烯、苯乙醛等），为功能性硒强化益生菌开发提供理论依据。

　　本研究聚焦于硒富集对乳酸菌 *Pediococcus acidilactici* MRS-7 抗微生物和抗氧化性能的影响。通过实验分析，发现不同浓度的硒化合物（如亚硒酸钠）对菌株的生物学特性产生了显著的改变，尤其是在抑制霉菌孢子生长和提升抗氧化能力方面表现突出。这些结果不仅揭示了硒在食品微生物中的潜在应用价值，也为功能性食品开发提供了理论依据。

### 硒对微生物功能的增强作用

硒是一种对人体健康至关重要的微量元素，具有抗氧化、抗炎和抗癌等多重生理功能。在食品微生物领域，硒富集不仅能够提升菌株的生物活性，还可能增强其作为益生菌的应用潜力。本研究中使用的 *P. acidilactici* MRS-7 是一种具有较强硒耐受能力的菌株，其有机硒转化效率高达 86%。实验表明，当该菌株受到 2 μg/mL 亚硒酸钠处理时，其对 *Penicillium expansum* LPH10 孢子的抑制效果显著增强。这表明，低浓度的硒富集能够有效提升该菌株的抗真菌能力，可能为食品保鲜技术提供新的解决方案。

此外，研究还发现，当硒浓度提升至 14 μg/mL 时，菌株的抗氧化能力得到显著改善。通过 DPPH 和 ABTS 自由基清除实验，显示硒富集后菌株对自由基的清除能力增强，尤其在 ABTS 清除率方面表现更为突出。这一结果表明，硒不仅能够促进菌株自身抗氧化酶的活性，还可能通过其他机制增强其抗氧化性能，为开发具有抗氧化功能的食品添加剂提供了新的思路。

### 硒富集对挥发性化合物的影响

挥发性化合物在食品风味形成中起着至关重要的作用。研究中采用气相色谱-离子迁移谱（GC-IMS）技术，发现硒富集能够诱导 *P. acidilactici* MRS-7 产生五种独特的挥发性物质，包括 1-蒈烯、辛醇、β-蒎烯、苯乙醛和苯甲醛。这些化合物具有不同的香气特征，如辛醇具有柑橘和玫瑰的香气，苯乙醛则带有丰富的香草气息，而苯甲醛则呈现出杏仁和樱桃的风味，具有独特的甜味和持久性。这些挥发性物质的增加，使得硒富集后的菌株在发酵过程中能够产生更加丰富的香气，从而提升食品的感官品质。

进一步分析显示，随着硒浓度的增加，菌株所产生挥发性物质的种类和浓度均发生变化。例如，在 8 μg/mL 和 14 μg/mL 的硒富集条件下，某些挥发性物质的含量达到峰值，这表明硒的富集可能在某些特定浓度范围内对风味物质的合成起到促进作用。同时，研究还发现，尽管硒富集改变了某些挥发性物质的浓度，但并未导致原有香气成分的完全消失，反而在某些情况下增强了其含量，从而丰富了发酵产物的香气层次。这一现象表明，硒不仅能够作为功能性成分提升菌株的健康价值，还能通过调节代谢途径改善食品的风味特性。

### 代谢组学分析揭示硒对代谢途径的调控

为了更深入地理解硒富集对菌株代谢的影响，研究采用了非靶向代谢组学分析方法。结果显示，硒富集显著调控了 *P. acidilactici* MRS-7 的氨基酸和蛋白质合成代谢途径。通过主成分分析（PCA）和变量重要性投影（VIP）分析，研究人员发现不同浓度的硒处理对菌株的代谢产物产生了不同的影响。例如，在 2 μg/mL 和 8 μg/mL 的硒处理组中，某些代谢物的含量发生显著变化，这可能与菌株在不同硒浓度下的适应性有关。

研究还发现，硒富集导致部分氨基酸如 4-羟基-L-谷氨酸、L-苏氨酸、L-赖氨酸、L-蛋氨酸、L-异亮氨酸和 L-酪氨酸的含量下降，而某些其他氨基酸如 L-异亮氨酸和 L-酪氨酸的含量则上升。这种变化可能与硒对菌株代谢通路的调节有关，例如影响氨基酸的合成和分解过程。此外，某些糖类代谢物如卡罗琳素、N-乙酰葡糖胺-6-磷酸、N-乙酰胞壁酸和 D-葡糖醛酸的含量也发生变化，表明硒可能通过改变细胞壁成分，影响菌株的形态和功能。

### 硒富集对细胞膜和细胞壁的影响

细胞膜和细胞壁的结构和功能对微生物的生存和活性具有重要影响。研究发现，硒富集导致某些细胞膜相关物质如孢子素（Spisulosine）和 5-氨基戊二酰胺（5-Aminopentanamide）的含量下降，而其他物质如全孢苷（Alliospiroside C）和丁酸甘油酯（Tributyrin）的含量上升。这表明，硒可能通过改变细胞膜的组成和稳定性，影响菌株的生理功能。例如，孢子素是鞘氨醇的衍生物，属于细胞膜的重要成分之一，其含量的减少可能与细胞膜结构的调整有关。

此外，研究还发现，某些代谢物如 N-乙酰-L-组氨酸和戊二酸（Glutaric acid）的含量在硒富集后显著上升。这些物质的增加可能与菌株在硒处理下的代谢重编程有关，例如通过改变氨基酸代谢通路，影响细胞内某些关键代谢产物的积累。这进一步说明，硒富集不仅改变了菌株的代谢状态，还可能通过调控特定代谢途径，提升其在食品中的应用价值。

### 硒富集与抗菌活性的关联

在抗菌活性方面，研究发现不同浓度的硒富集对 *P. acidilactici* MRS-7 的抑菌能力产生了显著影响。例如，在 2 μg/mL 的硒处理下，菌株的抗菌能力略有提升，但在 14 μg/mL 的条件下，其抗菌能力达到峰值。这表明，硒在一定浓度范围内能够有效增强菌株的抗菌活性，尤其是在对抗某些病原菌如 *E. coli* 和 *S. aureus* 时表现尤为突出。

值得注意的是，某些代谢物如 D-丙氨酸-D-丙氨酸（D-Ala-D-Ala）在硒富集后含量显著上升。D-Ala-D-Ala 是细菌细胞壁肽聚糖合成过程中的关键中间产物，其含量的增加可能与菌株的抗菌活性增强有关。这提示我们，硒可能通过促进 D-Ala-D-Ala 的合成，间接增强菌株的抗菌能力。因此，硒富集不仅提高了菌株的抗氧化能力，还可能通过影响代谢途径，增强其抗菌性能。

### 硒富集的潜在应用价值

综上所述，硒富集对 *P. acidilactici* MRS-7 的抗菌、抗氧化以及挥发性物质的生成均产生了显著影响。这些变化不仅提升了菌株的生理功能，还可能通过改善食品的风味和安全性，增强其在食品工业中的应用潜力。例如，硒富集后的菌株可能在食品保鲜、营养强化和风味改良等方面发挥重要作用。

此外，研究还发现，硒富集可能对菌株的代谢途径产生深远影响，例如通过调控氨基酸代谢、糖代谢和细胞膜组成，改变其生理功能。这些发现为理解硒在微生物中的作用机制提供了新的视角，也为开发新型功能性食品奠定了理论基础。未来的研究应进一步探索硒富集对菌株分子机制的影响，优化富集策略以适应大规模生产需求，并全面评估其在体内的安全性和健康效益。这将为硒富集益生菌的工业应用提供更加坚实的科学依据。