金花茶多糖的体外消化及酵解特性研究

采用水提醇沉法提取金花茶多糖,并通过DEAE-52纤维素柱层析对其分级纯化;通过模拟人体胃肠道消化模型对金花茶多糖进行体外消化,并检测消化过程中多糖分子量及消化产物中还原糖含量和游离单糖,探索金花茶多糖的消化特性;通过建立人体粪便酵解模型对金花茶多糖进行体外酵解,并测定酵解过程中酵解产物的pH、总糖和还原糖含量、SCFAs含量及乳酸杆菌、双歧杆菌、大肠杆菌的菌落总数,探索金花茶多糖的酵解特性。结果表明:金花茶多糖经DEAE-52纤维素柱层析纯化后,得到多糖级分TPS1、TPS2和TPS3。体外消化过程中,模拟唾液、模拟肠液没有改变TPS1、TPS2和TPS3的分子量,消化产物中还原糖含量也未见显著变化;而模拟胃液致使TPS1、TPS2和TPS3的分子质量略微降低,且还原糖含量由0.129±0.016、0.155±0.026、0.147±0.017 mmol/L增加为0.223±0.018、0.319±0.013、0.294±0.030 mmol/L;体外消化结束后未检测到游离单糖产生。体外酵解过程中,添加了TPS1、TPS2和TPS3的酵解液组的pH相较空白对照组均明显降低,总糖消耗率分别为91.4%、89.0%、94.5%,且还原糖含量在0~18 h期间升高,18~8 h期间降低;乙酸、丙酸、丁酸的浓度相较对照组都得到明显提升,增加倍数TPS3组>TPS2组>TPS1组;另外,TPS1、TPS2和TPS3均能够促进乳酸杆菌、双歧杆菌的增殖,并抑制大肠杆菌的生长,且益生效果TPS3>TPS2>TPS1。综上,金花茶多糖在体外消化模型中不易被消化,并能够被人体肠道菌群分解利用,产生大量乙酸、丙酸、丁酸等,具有潜在的益生作用,且TPS3较TPS2、TPS1具有更好的益生效果。     

静态超高压制备黑茶多糖铁及其体外消化特性

目的：针对传统加热法制备多糖铁费时、铁结合率较低等不足,研究和优化静态超高压制备黑茶多糖铁工艺,并明确其体外模拟消化特性。方法：以黑茶中提取的茶多糖为原料,采用静态超高压法制备黑茶多糖铁,优化其制备工艺条件,并考察其体外模拟消化过程中的稳定性和生物可利用性。结果：压力、糖铁比和处理时间对制备的黑茶多糖铁中铁含量的影响呈非线性关系,且具有二次作用和交互作用;各因素对铁含量影响的大小顺序为糖铁比>处理时间>压力。黑茶多糖铁的最佳制备工艺为糖铁比（m_黑茶多糖∶m_三氯化铁）1.7∶1.0,压力425 MPa,处理时间22 min,制得的黑茶多糖铁中铁质量分数为16.78%。体外胃、肠模拟消化表明黑茶多糖铁较FeSO₄稳定性更好,至消化结束可溶性铁含量高达86.82%。结论：静态超高压制备黑茶多糖铁效率高,且制备的黑茶多糖铁具有较高的潜在生物利用度。     

体外模拟大豆种皮多糖胃肠道消化特性研究

为探究大豆种皮多糖在胃肠道的消化特征,采用体外模拟的方式进行分析,结果表明:大豆种皮多糖在模拟消化过程中,总糖和糖醛酸含量从口腔到小肠阶段无明显变化,其含量分别在126 mg和29 mg波动,而总糖含量在大肠阶段酵解12 h时开始下降,在酵解48 h后显著下降为(71.02±0.45) mg,还原糖含量由初始的(18.04±0.15) mg经历消化阶段后增加到(81.13±0.36) mg,在随后的酵解阶段最终降低为(51.55±1.31) mg;电位绝对值在消化阶段由3.46 mV增加到20.10 mV,在大肠阶段显著下降,酵解48 h后,电位绝对值变为15.26 mV;粒径在整个消化阶段呈明显的下降趋势,pH值在口腔到小肠阶段未发生显著变化,在大肠阶段由7.92下降到5.93;消化液黏度呈逐渐下降趋势。     

牛樟芝胞外多糖抗氧化能力以及体外消化特性

为研究牛樟芝胞外多糖的抗氧化活性及其在胃肠系统中的消化特性,采用原位萃取发酵技术进行牛樟芝的液态发酵,并考察发酵萃取剂对多糖产量的影响;通过·O^-₂、·OH以及DPPH自由基清除率的测定评估胞外多糖的抗氧化性;构建体外模拟胃肠液和人源粪便的消化模型分析牛樟芝胞外多糖的体外消化特性。结果显示,油酸萃取发酵能够显著提高牛樟芝胞外多糖产量(236.42 mg/L)及抗氧化活性;利用简单醇沉就能够获得单一胞外多糖组分AC-2,其分子质量为23.07 kDa,主要由岩藻糖、半乳糖、葡萄糖和甘露糖组成,物质的量比为0.09∶1∶0.49∶0.27。此外,AC-2能够稳定通过胃肠液系统而不被消化降解并最终被肠道微生物利用;在人源粪便体外发酵过程中,AC-2显著降低肠道pH并提高短链脂肪酸(short chain fatty acids, SCFAs)含量,表明AC-2能够有效改善肠道环境。综上,AC-2作为一种小分子胞外多糖,能够稳定通过胃肠液系统,促进肠道微生物合成SCFAs,具有调节肠道健康的潜在活性。     

玉竹多糖的体外消化特性及其与乳杆菌和大肠杆菌的相互作用

采用水提醇沉法制备玉竹多糖,对其理化性质进行测定;利用体外模拟消化模型研究玉竹多糖在体外模拟唾液、胃和胃肠道中的消化情况;进一步考察其与乳杆菌（植物乳杆菌,CGMCC NO.1258）和大肠杆菌（大肠埃希氏菌,CGMCC NO.1.1521）的相互作用。结果表明,玉竹多糖本身不含还原糖,水解后主要由甘露糖、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖组成,含有2种分子质量分布,分别为1.37×106、6.75×103Da;玉竹多糖在被模拟唾液、胃液、胃肠液消化后,还原糖、单糖组成、分子质量均无明显变化,说明玉竹多糖在体外模拟消化系统不能被分解;但在乳杆菌和大肠杆菌的作用下,玉竹多糖发生了不同程度的降解,且玉竹多糖对乳杆菌的生长起到促进作用,对大肠杆菌的生长起到抑制作用。     

南瓜皮多糖铬的制备与体外消化的分析

采用热水浸提法提取南瓜皮多糖,将南瓜皮多糖与三价铬离子复合得到多糖铬,以螯合率为指标,考察铬与多糖质量比、pH、温度和时间等单因素对多糖铬合成的影响,通过响应面法优化多糖铬的制备工艺;利用体外模拟胃肠道消化试验测定南瓜皮多糖铬中铬的生物接受率。结果表明,南瓜皮多糖铬的最佳制备工艺为:铬与多糖质量比0.08:1,温度60 ℃,pH6.8,在该试验条件下,南瓜皮多糖铬的螯合率为99.23%±0.12%;体外模拟消化试验表明在胃液中南瓜皮多糖铬的溶解率比较稳定,在肠液中的透析率高于氯化铬。试验表明,南瓜皮多糖铬中铬离子的生物接受率较高,具有潜在的应用意义。     

超声改性对辣木籽蛋白体外消化特性的影响

以辣木籽水溶蛋白(MOWP)为原料,采用体外模拟消化模型和体外抗氧化模型探究不同超声功率处理对其体外消化特性及氧化活性的影响。结果表明:在胃肠连续消化期间因超声作用,MOWP消化率、水解度明显提高,随着超声功率的增加消化率先降低后上升,在超声功率650 W时,胃消化和胃肠连续消化的酶解液消化率分别达(68.52±1.70)%和(91.48±0.64)%;经过模拟胃消化和胃肠连续消化,蛋白质分子分解成分子质量更小的蛋白,两阶段内源荧光峰值波长发生变化,胃消化的峰值由351 nm红移至353 nm,胃肠连续消化由353 nm 红移后到达355 nm;超声功率为60%时,MOWP经过胃消化和胃肠连续消化的DPPH·清除能力最优,分别为(78.26±0.85)%和(44.23±0.98)%。MOWP-100在胃肠连续消化阶段ABTS自由基清除率最高,为(91.87±0.19)%。结论:超声改性有助于提高MOWP的消化性能,经超声处理MOWP消化物质具有优良抗氧化活性,为MOWP引入食品并在人体中消化提供参考。     

不同热处理条件下羊血浆蛋白体外模拟消化研究

目的 研究不同热处理条件下羊血浆蛋白的体外模拟消化特性及其蛋白质二级结构的变化规律。方法 采用胃蛋白酶对热处理后的羊血浆蛋白进行体外模拟消化,利用茚三酮法、十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳（sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE）、表面电位（Zeta potential）及粒径、傅立叶变换红外光谱（Fourier Transform infrared spectroscopy,FTIR）等表征羊血浆蛋白的水解程度及消化产物的结构特性。结果 热处理可使羊血浆蛋白消化产物水解度增加,90℃热处理时水解度达到最大值,热处理可产生更多的低分子量组分,消化降解更为完全。90℃热处理时羊血浆蛋白消化产物的粒径分布单一,聚集程度最高。70~90℃热处理组的红外光谱显示酰胺Ⅰ带向低波数方向有不同程度红移,随着热处理程度的增加,羊血浆蛋白消化产物中α-螺旋结构含量先增加后减少,β-折叠结构含量总体降低。结论 热处理对羊血浆蛋白体外模拟消化均有一定的促进作用,从蛋白质变性的角度考虑,羊血浆蛋白的热处理强度不宜超过90℃ 20 min。     

决明子多糖嗜酸乳杆菌发酵乳的研制

通过正交试验优化了用超声波法提取决明子多糖的工艺条件,从酸奶的酸度和活菌数两方面来分析多糖对酸奶品质的影响,确定决明子多糖嗜酸乳杆菌发酵乳最佳工艺参数。     

超声和酶处理对乳化猪油体外消化特性的影响

本研究以猪油为原料,超声诱导脂肪晶体发生重排,采用谷氨酰胺转氨酶（transglutaminase,TG）交联 浓缩乳清蛋白作为乳化剂,制备改性乳化猪油,进而探讨乳化猪油未吸附蛋白含量的变化,并在体外消化模型中以 平均粒径、Zeta电位、游离脂肪酸释放量以及脂肪颗粒微观结构作为评价指标,对改性乳化猪油体外消化特性进行 研究。结果表明,超声和TG处理分别对乳化猪油产生不同的作用,超声处理后乳化猪油未吸附蛋白含量低于未处 理样品,乳化稳定性降低,而TG处理则提高了乳化猪油的乳化稳定性。超声处理后的乳化猪油在体外消化过程中 的游离脂肪酸的释放量、平均粒径显著高于未处理样品（P＜0.05）,Zeta电位明显低于未处理样品。而TG交联浓 缩乳清蛋白促使乳化猪油颗粒更加细小,在体外消化过程中游离脂肪酸的释放量显著降低（P＜0.05）。超声处理 的乳化猪油更易于消化,TG处理则减缓了乳化猪油的消化速率。     

椰子油基酸奶的品质及体外消化特性研究

为开发新型酸奶,给消费者提供更多的选择,以脱脂奶粉、水、椰子油为原料,经高速剪切、高压均质制备富含椰子油的复原乳,再经灭菌、冷却、接种、发酵后制得椰子油基酸奶。探究了椰子油添加量(0%、2%、4%、6%、8%、10%和12%)对复原乳粒径的影响,对酸奶酸度、色度、持水性、感官特性、质构特性的影响,并研究了感官得分最高的椰子油基酸奶的消化特性。结果表明：椰子油添加量在2%～8%时,复原乳的平均粒径和粒径分布均无显著性差异;椰子油添加量为6%时,酸奶感官评分最高,为89.1分,此时酸奶的持水力为87.1%、pH为4.25、色度L*为89.42;体外肠消化模拟实验证明,椰子油基酸奶(椰子油添加量为6%)的甘油三酯水解率及脂肪酸释放率分别比相同含油量的传统酸奶高25.99%及13.85%。综上,添加椰子油有利于酸奶的消化吸收,且椰子油添加量为6%时制得的酸奶整体品质最好。     

超声预处理对金枪鱼皮胶原ACE抑制肽消化稳定性的影响及消化产物的分离纯化、鉴定

以金枪鱼皮为原料,超声预处理后酶解制得高血管紧张素转化酶(Angiotensin converting enzyme,ACE)抑制肽,研究ACE抑制肽的模拟胃肠道消化稳定性,并对消化产物进行分离纯化和鉴定。结果表明,超声处理后不同酶解时间酶解液的ACE抑制活性均有所提高;超声预处理20、40 min后,酶解5 min酶解液的消化产物的ACE抑制活性显著高于其他组(p<0.05)。采用葡聚糖凝胶G-15对E5U20和E5U40进行分离纯化,两组酶解液均可分离为3个组分,其中E5U20组组分2的IC₅₀值最小为0.393 mg/mL。采用半制备高效液相色谱对E5U20组分2进行分离纯化,得到8个组分,其中峰3的IC₅₀值最小为0.102 mg/mL。通过质谱法对峰3进行鉴定,测得峰3序列为GPSGPPGP,来源于α1肽链第842~849的位置,符合高ACE抑制活性的多肽构效特点,目前尚无该氨基酸序列的报道。     

荞麦蜂花粉多糖对糖尿病大鼠血糖、血脂的影响

本论文旨在研究荞麦蜂花粉多糖（BWPP）在模拟体外胃肠消化过程中的抗氧化活性。采用DEAE-52纤维素柱对粗多糖进行分级纯化,经体外模拟胃、肠消化研究其在体外消化过程中的抗氧化活性的变化规律。结果表明经DEAE-52纤维素柱层析洗脱纯化后得到总糖含量最高组分BWPP-1,其主要由Glc、Xyl、Ara等组成,且红外光谱显示BWPP-1具有明显的多糖特征吸收峰。BWPP和BWPP-1在进行体外模拟胃肠消化时,模拟胃液消化60 min时,BWPP和BWPP-1的ABTS⁺·清除率均达到最大值,分别为86.39%±1.28%、90.38%±2.78%,与其他消化时间的存在显著差异（P<0.05）;60 min时对DPPH·清除率达到最大值,分别为86.86%±0.11%、89.58%±1.67%,且二者差异不显著（P>0.05）;模拟肠液消化时,BWPP和BWPP-1对ABTS⁺·清除率在60 min时达到最大值为88.67%±0.40%和91.82%±2.77%,且二者差异不显著（P>0.05）;对DPPH·清除率在240 min时达到最大值57.11%±0.06%和65.67%±3.67%,二者差异显著（P<0.05）;而在消化过程中,对铁离子还原能力均较弱。由此可得,BWPP和BWPP-1具有较好的ABTS⁺·和DPPH·清除能力,且胃液消化时DPPH·清除能力略高于肠液消化,而肠液消化时的ABTS⁺·清除能力略高于胃液消化。本研究为以荞麦蜂花粉为基料的功能性产品的开发提供理论依据。

     

桑叶多酚、多糖及其复配物的体外模拟消化特性、降糖降脂和促益生菌增殖活性研究

目的 考察桑叶多酚(mulberry leaf polyphenol, MLPP)、桑叶多糖(mulberry leaf polysaccharide, MLPS)相互作用对其体外消化特性、降糖降脂和促益生菌增殖活性的影响。方法 以MLPP、MLPS和桑叶多酚多糖复配物(mulberry leaf polyphenol-polysaccharide complex,PPPS)为研究对象,通过高效液相色谱法和傅里叶变换红外光谱法分析MLPP、MLPS和PPPS在模拟消化口腔、胃和肠阶段的变化,采用微孔法分析三者的糖消化酶和脂肪消化酶抑制活性,采用稀释平板法考察三者促益生菌增殖作用。结果 MLPP在口腔、胃、肠阶段的消化率分别为5.26%、20.91%、59.49%; PPPS在口腔、胃、肠阶段的消化率增长至20.75%、39.01%、79.95%,表明桑叶多酚多糖复配后可提高多酚的消化率。MLPS、PPPS在口腔、胃、肠阶段消化中均未检出游离单糖,表明多酚的加入对多糖的消化无影响。PPPS对淀粉的消化和α-淀粉酶均有良好的抑制作用,且效果显著优于MLPP、MLPS (P<0.05)...     

体外模拟3 种消化液对铁皮石斛多糖的消化作用

本实验采用人体胃肠道模拟系统,体外模拟3 种消化液对铁皮石斛多糖的消化行为。通过高效凝胶液相色谱、铁氰化钾法和高效离子交换色谱分别测定消化后多糖分子质量变化、还原糖含量和单糖组成的情况。结果表明：唾液不能改变铁皮石斛多糖的分子质量;模拟胃液和模拟胃肠液可以降低多糖的分子质量,同时提高多糖溶液中的还原糖含量,但没有检测到单糖。结论：在体外模拟胃肠道的消化体系中,铁皮石斛多糖的分子质量减小,糖苷键发生断裂,但没有游离单糖的释放。     

Effects of proanthocyanidins,dehulling and removal of pericarp on digestion of barley grain by ruminal micro‐organisms

The effects of proanthocyanidins (PA), dehulling, and removal of the pericarp on the rate and extent of barley digestion by ruminal micro‐organisms were studied using a control barley (cv Harrington) and three PA‐free barley lines (Caminant, Ca504316 and Ca802711). Each barley was studied in five preparations: whole grain (W); dehulled kernels (DH); kernels with pericarp removed (DP); dry‐rolled grain (DR), and the pericarp‐testa fraction (PT) produced during preparation of DP. Vanillin‐HCl staining and chemical analysis confirmed that PA were present only in the Harrington barley, and localised in the pericarp‐testa layer. Whole kernels, DH and DP were incubated with diluted ruminal fluid in vitro, and all five preparations were incubated in situ (nylon bag technique). Harrington DR and all four PT fractions were also incubated in vitro in the presence (0.074% w/v) and absence of polyethylene glycol (PEG), which specifically binds PA. The four barleys did not differ in in vitro dry matter disappearance (DMD) or gas production from W, DH or DP preparations, nor in in situ DMD rates from W, DH or DP (P > 0.05). In vitro DMD and gas production among PT fractions from the four barleys were also similar (P > 0.05), as were in vitro DMD from PEG‐present and PEG‐absent DR Harrington. With Harrington PT, in vitro ammonia concentrations were higher (P < 0.05) with PEG than without. For each barley line, in vitro DMD rates were highest (P < 0.01) with DP, followed by DH, and then by W (P < 0.01). In in situ incubations also, DMD rates and effective degradabilities of DR samples exceeded (P < 0.05) those of DH samples. It was concluded that the presence of proanthocyanidins did not affect ruminal digestion of barley grain, and that abrasive milling to breach the hull and pericarp may be a promising method by which to regulate the rate of barley digestion in the rumen. © Minister of Public Works and Government Services Canada 1999     

冷冻球磨处理对糯米淀粉结构、特性及消化性的影响

目的：为研究超声波处理对糯米粉消化特性及血糖生成指数（Glycemic index,GI）的影响。方法：以GI值为指标,通过单因素实验和响应面法研究糯米粉乳液浓度、超声功率、超声时间、干燥温度4个因素对糯米粉消化性的影响。研究表明,超声作用可以使淀粉间组分相互转化,提高抗性淀粉含量,并显著（P<0.05）降低糯米粉的GI值。糯米粉乳液浓度30%、超声功率400 W、超声时间4 min、干燥时间49 ℃,糯米粉的GI值降低至76.31（比普通糯米粉降低14.22%）,与响应面回归方程预测值（76.28）相近,表明该回归模型可用于优化糯米粉超声处理工艺。且超声处理并未改变糯米粉的晶型。结论：该法可以提高糯米粉的抗消化性,可为进一步开发低GI糯米粉提供实验思路。

     

Mass Transfer and Nutrient Absorption in a Simulated Model of Small Intestine

Abstract: There is an increasing need to understand how food formulations behave in vivo from both food and pharma industries. A number of models have been proposed for the stomach, but few are available for the other parts of the gastrointestinal tract. An experimental rig that simulates the segmentation motion occurring in the small intestine has been developed. The objective of developing such an experimental apparatus was to study mass transport phenomena occurring in the lumen and their potential effect on the concentration of species available for absorption. When segmentation motion was applied the mass transfer coefficient in the lumen side was increased up to a factor of 7. The viscosity of the lumen, as influenced by guar gum concentration, had a profound effect on the mass transfer coefficient. The experimental model was also used to demonstrate that glucose available for absorption, resulting from starch hydrolysis, can be significantly reduced by altering the lumen viscosity. Results suggest that absorption of nutrients could be controlled by mass transfer. Practical Application: To address health-related diseases such as obesity, novel foods that provide advanced functions are required. To achieve the full potential offered by the latest developments in the field of food material science, a fundamental understanding of the behavior of food structures in vivo is required. Using the developed gut model we have demonstrated that absorption of nutrients can be controlled by mass transfer limitations.     

Carotenoid bioaccessibility from nine raw carotenoid-storing fruits and vegetables using an in vitro model

BACKGROUND: Many techniques exist for processing fruits and vegetables. The impact of these processes on nutritional qualities of the food can be considerable, however. Given the benefits of eating raw foods, nutrient sources need to be identified that deliver substantial benefit without cooking. In this study a survey of carotenoid bioaccessibility was carried out in order to additionally evaluate the impact of their distinctive storage structures (chromoplasts) on bioaccessibility. RESULTS: Per cent carotenoid bioaccessibility varied among the nine raw, whole fruits and vegetables evaluated, with values of 1–39% for lycopene, 18–20% for α‐carotene, 7–49% for β‐carotene, 9–59% for lutein, 4–22% for violaxanthin and 47–96% for phytoene. Per 100 g of food, grapefruit and watermelon imparted the most lycopene (69 and 64 µg respectively), carrot the most α‐carotene (559 µg), β‐carotene (1078 µg), lutein (91 µg) and phytoene (23 mg) and mango the most violaxanthin (177 µg). Digestive stability averaged over 80%, except for the xanthophylls, which exhibited a wider and lower range of stabilities. CONCLUSION: These data identify raw food sources for carotenoid bioaccessibilities comparable to those of other foods accomplished by substantial processing. The information presented here also has application in identifying appropriate plant‐breeding goals and optimal sources for commercial carotenoid isolations. Copyright © 2012 Society of Chemical Industry