广西长寿饮食模式对人体肠道菌群结构的调节作用

该研究旨在探究所构建的广西长寿饮食模式对人体肠道菌群的具体影响。14名志愿者被筛选并要求其高依从地遵循广西长寿饮食模式2周,在干预前后采集志愿者粪便样品并进行16S rDNA高通量测序。结果表明：饮食干预后志愿者肠道菌群多样性从多个层面发生了变化。在门水平上,TM7相对丰度显著降低（由0.05%降低至0.01%）,变形菌门（Proteobacteria）相对丰度、厚壁菌门（Firmicutes）与拟杆菌门（Bacteroidetes）比值的相对丰度也有所降低。在属水平上,粪球菌属（Coprococcus）相对丰度显著升高（由1.04%增至1.39%）,而埃希菌属（Escherichia,由14.00%降至9.62%）、瘤胃球菌属（Ruminococcus,由5.67%降至2.48%）和巨单胞菌属（Megamonas,由4.06%降至0.04%）相对丰度显著降低。通过冗余分析表明肠道菌群的变化与每日摄入食物种类密切相关,其中蔬菜的每日平均摄入量与其相关性最高（r2=0.89,p<0.01）。该研究结果证明广西长寿饮食模式可有效调节人体肠道菌群结构,降低肠道内部分有害菌的丰度,对维持机体健康状态具有积极作用,也为从肠道菌群的角度揭示通过饮食调控机体健康长寿的成效机制提供了参考依据。     

广西长寿人群食谱中膳食纤维复合体提取工艺优化及其特性

在前期对广西长寿人群队列饮食研究的基础上总结出长寿人群食谱,本研究以食谱中特定比例的8种代表性膳食纤维复合体（dietary fiber complex,DFC）作为研究对象,采用超声波辅助酶法提取,通过单因素实验和响应面试验探究提取工艺的最优条件,并进行基本组成成分以及理化性质分析。结果表明:在α-淀粉酶添加量0.3%,超声波功率242 W,液料比15 mL/g,提取温度86 ℃时,总膳食纤维（total dietary fiber,TDF）的最大得率为63.90%,与理论预测值基本一致。优化后DFC中的蛋白质、脂肪等杂质含量分别由（2.66%±0.12%）、（5.31%±0.14%）降至（1.90%±0.08%）、（1.77%±0.26%）,且TDF含量有显著提高（P<0.05）,从（39.71%±1.17%）增加至（64.83%±0.28%）。持水力、膨胀力、持油力、乳化能力和乳化稳定性分别提高了5.36 g/g、2.83 mL/g、3.56 g/g、21.81%、36.8%。因此认为不同种类、特定比例的多种膳食纤维复合体（DFC）具有良好的品质,为广西长寿人群食谱中膳食纤维复合体特性的了解及应用提供了理论参考。     

格氏乳杆菌GU-G23高密度培养因子多维度优化及其验证

为提高具有益生特性格氏乳杆菌GU-G23的生物量,获取其高密度培养因子,该研究首先通过单因素实验和Plackett-Burman实验筛选出该菌株主要的生长营养因子为鱼蛋白胨、胰蛋白胨、柠檬酸三铵。以响应面实验设计组合作为机器模型训练样本,采用随机森林回归（Random Forest Regression,RFR）和径向基神经网络（Radial Basis Function Neural Network,RBF）模型对其培养基配方进行预测。以决定系数（R-squared,R2）、平均绝对误差（Mean Absolute Deviation,MAE）、均方误差（Mean-Square Error,MSE）和平均绝对百分误差（Mean Absolute Percentage Error,MAPE）作为模型评价指标,比较认为RBF在该研究中具有更好的预测性能。随后选择RBF神经网络和遗传算法（Genetic Algorithm,GA）结合对培养基主要成分进行了优化。最终获得该菌株培养基的优化配方为：鱼蛋白胨29.89 g/L,胰蛋白胨23.33 g/L,柠檬酸三铵4.34 g/L,蔗糖15.00 g/L,低聚果糖15.00 g/L,乙酸钠5.00 g/L磷酸氢二钾0.40 g/L,七水硫酸镁0.58 g/L,一水硫酸锰0.29 g/L,吐温-80 1.00 g/L。在此培养基条件下,所得样品活菌数达到5.21×109 CFU/mL,是未优化前的4.57倍。该研究对微生物高密度培养优化预测提供了新的方法。