從“廢料”到“寶物”，LCMS-9050破解發(fā)酵米糠的抗老玄機！
發(fā)布時間:2025-06-10 閱讀次數(shù)：83次
導讀
近期，上海應用技術大學“食品新資源與功能食品創(chuàng)新團隊”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展。本研究使用島津高效液相色譜-四極桿-飛行時間質譜LCMS-9050測定了米曲霉固態(tài)發(fā)酵前后米糠提取物中的生物活性成分，結合多元統(tǒng)計分析篩選差異物質，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)酵會顯著提高米糠中生物活性化合物的含量。為谷物加工副產品米糠的綜合利用提供了科學依據(jù)。此外，本研究為開發(fā)新型植物源抗光老化產品提供了寶貴證據(jù)。研究成果以“Bioactive components and anti-photoaging activity of Aspergillus oryzae fermented rice bran extract”為題發(fā)表在食品生物科學領域TOP期刊《Food Bioscience》(中科院SCI 1區(qū)）。
圖1. 文章封面
抗老玄機“大揭秘”
米糠經米曲霉發(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，增強了抗氧化能力，減少了過敏性，同時揭示碳水化合物代謝與皮膚老化的關系，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)酵誘導這些二肽上調，增強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胞壁基質中釋放出來。
③發(fā)酵后米糠中一種重要的黃酮類物質——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)酵過程中產生了多種酶，如α-淀粉酶和β-葡萄糖苷酶，分解米糠中的復雜碳水化合物，導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”
研究團隊依托LCMS-9050特有的UF-StabilizationTM極性切換算法和高速化高壓電源技術，實現(xiàn)了正負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樣即可完成雙向檢測，在保證高分辨率精確質量數(shù)的前提下，成功將樣品分析量縮減50%，實驗周期縮短一半，為高效完成448種差異活性成分的精準篩選提供了關鍵技術支撐。
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高分辨質譜技術，我們可以更加深入了解整個發(fā)酵過程中的復雜變化，從而為開發(fā)更健康、更有效的功能性食品奠定堅實基礎。所以，下次當你看到米糠的時候，別再把它當作沒用的東西扔掉了！誰說健康的未來一定要靠昂貴的護膚品和補品？有時候，答案就藏在我們日常生活中最不起眼的小角落里。米糠發(fā)酵，就是這樣一個讓人意想不到的驚喜！
客戶聲音
上海應用技術大學 周一鳴 教授
應用技術大學香料香精化妝品學部副主任周一鳴教授表示：本項目順利進展得益于島津上海分析中心以及應用工程師的技術支持。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，并對其抗光老化活性進行了評價。島津LCMS-9050具有超高的分辨率和檢測效率，是發(fā)酵食品代謝組學研究的有力工具。上海應用技術大學“食品新資源與功能食品創(chuàng)新團隊”與島津上海分析中心在功能食品開發(fā)、天然產物活性評價等領域具有廣泛合作基礎。未來本團隊將繼續(xù)在島津的協(xié)助下推進食品功能研究的產業(yè)化進程，為健康產業(yè)高質量發(fā)展注入創(chuàng)新動能。
參考文獻
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.
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