從“廢料”到“寶物”，LCMS-9050破解發(fā)酵米糠的抗老玄機(jī)！
發(fā)布時(shí)間:2025-06-10 閱讀次數(shù)：111次
導(dǎo)讀
近期，上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)“食品新資源與功能食品創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”周一鳴教授在發(fā)酵米糠提取物的生物活性成分及其抗光老化活性研究中取得新進(jìn)展。本研究使用島津高效液相色譜-四極桿-飛行時(shí)間質(zhì)譜LCMS-9050測(cè)定了米曲霉固態(tài)發(fā)酵前后米糠提取物中的生物活性成分，結(jié)合多元統(tǒng)計(jì)分析篩選差異物質(zhì)，共得到448種不同活性成分的變化情況。發(fā)現(xiàn)米曲霉固態(tài)發(fā)酵會(huì)顯著提高米糠中生物活性化合物的含量。為谷物加工副產(chǎn)品米糠的綜合利用提供了科學(xué)依據(jù)。此外，本研究為開發(fā)新型植物源抗光老化產(chǎn)品提供了寶貴證據(jù)。研究成果以“Bioactive components and anti-photoaging activity of Aspergillus oryzae fermented rice bran extract”為題發(fā)表在食品生物科學(xué)領(lǐng)域TOP期刊《Food Bioscience》(中科院SCI 1區(qū)）。
圖1. 文章封面
抗老玄機(jī)“大揭秘”
米糠經(jīng)米曲霉發(fā)酵后，顯著提高了氨基酸、二肽、酚類和黃酮類及衍生物含量，增強(qiáng)了抗氧化能力，減少了過敏性，同時(shí)揭示碳水化合物代謝與皮膚老化的關(guān)系，展現(xiàn)抗老潛力。①發(fā)酵使米糠中8種游離氨基酸水平提高了2.10~4.43倍，二肽如谷氨酰亮氨酸等水平提高了3.83~11.67倍，發(fā)酵誘導(dǎo)這些二肽上調(diào)，增強(qiáng)了米糠提取物的抗氧化能力，并減少了過敏性。②米曲霉固態(tài)發(fā)酵對(duì)米糠中芥子酸的含量影響最大，提高了23.62倍。此外，香草酸、阿魏酸、3-香豆酸和水楊酸的水平分別提高了14.27、16.39、21.07和2.07倍，它們都是在米曲霉固態(tài)發(fā)酵過程中從米糠基質(zhì)中合成或釋放的主要酚類物，發(fā)酵刺激了水解酶的活性，有助于將酚酸從不溶性細(xì)胞壁基質(zhì)中釋放出來。
③發(fā)酵后米糠中一種重要的黃酮類物質(zhì)——麥黃酮的含量增加了19.14倍，異鼠李素的含量顯著增加了149.72倍。由于米曲霉在發(fā)酵過程中產(chǎn)生了多種酶，如α-淀粉酶和β-葡萄糖苷酶，分解米糠中的復(fù)雜碳水化合物，導(dǎo)致更多酚類化合物的釋放。
圖2. URE與FRE活性成分的差異：（A）火山圖；（B）活性成分分類；（C）層次聚類分析
LCMS-9050助力米糠中生物活性成分“大變身”
研究團(tuán)隊(duì)依托LCMS-9050特有的UF-StabilizationTM極性切換算法和高速化高壓電源技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了正負(fù)離子模式的無縫快速切換，克服了傳統(tǒng)Q-TOF因電壓穩(wěn)定等待造成的離子模式切換效率瓶頸。這種超穩(wěn)定極性切換功能使單次進(jìn)樣即可完成雙向檢測(cè)，在保證高分辨率精確質(zhì)量數(shù)的前提下，成功將樣品分析量縮減50%，實(shí)驗(yàn)周期縮短一半，為高效完成448種差異活性成分的精準(zhǔn)篩選提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。
圖3. LCMS-9050快速極性切換功能
米糠發(fā)酵，健康未來的無限可能！
通過LCMS-9050高分辨質(zhì)譜技術(shù)，我們可以更加深入了解整個(gè)發(fā)酵過程中的復(fù)雜變化，從而為開發(fā)更健康、更有效的功能性食品奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。所以，下次當(dāng)你看到米糠的時(shí)候，別再把它當(dāng)作沒用的東西扔掉了！誰說健康的未來一定要靠昂貴的護(hù)膚品和補(bǔ)品？有時(shí)候，答案就藏在我們?nèi)粘Ｉ钪凶畈黄鹧鄣男〗锹淅?。米糠發(fā)酵，就是這樣一個(gè)讓人意想不到的驚喜！
客戶聲音
上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué) 周一鳴 教授
應(yīng)用技術(shù)大學(xué)香料香精化妝品學(xué)部副主任周一鳴教授表示：本項(xiàng)目順利進(jìn)展得益于島津上海分析中心以及應(yīng)用工程師的技術(shù)支持。采用LCMS-QTOF分析了發(fā)酵米糠提取物與未發(fā)酵米糠提取物之間的差異化合物，并對(duì)其抗光老化活性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。島津LCMS-9050具有超高的分辨率和檢測(cè)效率，是發(fā)酵食品代謝組學(xué)研究的有力工具。上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)“食品新資源與功能食品創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”與島津上海分析中心在功能食品開發(fā)、天然產(chǎn)物活性評(píng)價(jià)等領(lǐng)域具有廣泛合作基礎(chǔ)。未來本團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)在島津的協(xié)助下推進(jìn)食品功能研究的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，為健康產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入創(chuàng)新動(dòng)能。
參考文獻(xiàn)
Wang, M., Yang, W., Chen, M., Zhou, X., & Zhou, Y. (2025). Bioactive components and anti-photoaging activity of Aspergillus oryzae fermented rice bran extract. Food Bioscience, 67, 106354. https://doi.org/10.1016/j.fbio.2025.106354.
本文內(nèi)容非商業(yè)廣告，僅供專業(yè)人士參考。