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抗性淀粉对糖尿病小鼠血糖和短链脂肪酸的影响及代餐产品开发

泰然健康网
2024-12-31 06:42

抗性淀粉对糖尿病小鼠血糖和短链脂肪酸的影响及代餐产品开发

【摘要】： 抗性淀粉(resistant starch,RS),该淀粉不能被小肠有效地消化及分解,主要原因在于抗性淀粉可以避开消化酶的分解作用,在制备过程中,抗性淀粉会存在有序结晶区域,使得淀粉酶远离结晶区域中的D-葡萄糖苷键,并进一步影响淀粉分子与淀粉酶之间的结合,从而生产抗性。抗性淀粉的特点为具备膳食纤维,可以被结肠中的肠道微生物利用,并基于发酵基础上,生成短链脂肪酸(short-chain fatty acids,即SCFAs)。而SCFAs的作用极广,不仅可以抑制糖发生异生作用,还可以有效激活人体肝细胞中糖原的合成,并进一步影响肠道分泌激素,从而有益于身体机能的多方面调节,对于维持人体生理健康具有极为重要的保障作用。不同来源的抗性淀粉经过相同或者相似的工艺制备得到的抗性淀粉,其理化性质不同,这些抗性淀粉对糖尿病小鼠是否会产生不同影响,故本文在不同淀粉原料的基础上,应用压热-酶解工艺,制备不同类型的抗性淀粉,并以此作为研究对象,采用昆明(KM)小鼠建立Ⅱ型糖尿病模型,探索血糖、肠道短链脂肪酸、抗性淀粉这三者之间的关系,并分析不同类型的抗性淀粉对于糖尿病小鼠所造成的不同影响,同时开发了以绿豆抗性淀粉为主要原料的代餐粉配方。本文主要研究结果分述如下:1、建立小鼠Ⅱ型糖尿病模型时链脲佐菌素剂量的研究。不同的实验动物在不同的环境下建立Ⅱ型糖尿病模型时,注射的连脲佐菌素的最佳剂量各不相同。根据参考文献,将50~200 mg/Kg分成4个梯度进行试验,结果表明50 mg/Kg剂量不能成模,200 mg/Kg剂量全部死亡,100 mg/Kg和150 mg/Kg剂量不是最佳,所以取两个数值的中间值125 mg/Kg剂量进行实验,结果表明此剂量造模平均死亡率为24%,存活全部造模成功,所以高脂高糖饲料及链脲佐菌素建立KM小鼠Ⅱ型糖尿病模型时,链脲佐菌素最佳注射剂量为125 mg/Kg。2、普鲁兰酶制备抗性淀粉工艺优化;选用普通市售玉米淀粉为原料,经压热处理后用嗜冷普鲁兰酶进行脱支处理,制备玉米抗性淀粉。对玉米抗性淀粉得率产生影响的各因素中,按照影响排序为:第一,嗜冷普鲁兰酶添加量。第二,耐高温α-淀粉酶添加量。第三,玉米淀粉乳质量分数。第四,嗜冷普鲁兰酶作用时间。A_2B_1C_2D_3为最佳工艺参数组合,即嗜冷普鲁兰酶添加量10 U/g,耐高温α-淀粉酶添加量7 U/g,玉米淀粉乳质量分数15%,嗜冷普鲁兰酶作用时间11h,在这样的参数条件下,玉米抗性淀粉得率为16.496%。3、抗性淀粉对血糖调节作用的分析。玉米抗性淀粉可以很好地缓解Ⅱ型糖尿病小鼠血糖升高的趋势,并进一步改善小鼠体重下降趋势。实验结果表明:控制组KM小鼠试验后血糖值增加10.9%,而RS组KM小鼠试验后血糖值下降14.7%。通过比较各组溶液对α-葡萄糖苷酶的影响可以得知:RS对α-葡萄糖苷酶活性的抑制率为23.12%,具有一定的抑制效果;拜糖平对α-葡萄糖苷酶活性抑制率为65.93%。抑制α-葡萄糖苷酶就能够有效减缓糖尿病患者餐后血糖峰值的到来。实验结果证明,玉米抗性淀粉自身的抗消化性,可以缓解血糖升高,并且可以抑制α-葡萄糖苷酶的活性,从而有效缓解糖尿病小鼠血糖持续上升的现状,减少肝糖原的消耗,从而缓解体重下降趋势。4、不同来源抗性淀粉对糖尿病小鼠血糖及脂肪酸的不同影响分析。绿豆、青稞、苦荞等抗性淀粉对于糖尿病小鼠肠道内的短链脂肪酸、体重、血糖,以及肝糖原的调节作用效果上都存在着一定程度的差异,表现为:(1)在体重控制方面,荞麦抗性淀粉在预防体重减少上的效果优于绿豆、大麦等抗性淀粉。而绿豆、大麦抗性淀粉之间存在不明显的差异;(2)在血糖控制中,绿豆抗性淀粉降血糖效果最好。(3)绿豆的淀粉抗性是降低肝糖原含量减少的最佳方法。(4)在对结肠内短链脂肪酸影响方面,结肠中的乙酸含量:绿豆>苦荞>青稞;结肠中的丙酸含量:绿豆抗性淀粉效果最好,其他两者效果差异不明显;结肠中的丁酸含量:三种抗性淀粉无显著差异。综上所述,对于糖尿病小鼠血糖调节、肝糖原含量控制,以及提升肠道乙酸含量来说,绿豆抗性淀粉具有较为显著的作用。5、绿豆抗性淀粉代餐粉配方的研究。在单因素基础上进行正交试验,以实验的感官评分最高组参数作为最佳配方。最佳绿豆抗性淀粉代餐粉配方为绿豆抗性淀分10 g、核桃粉3 g、南瓜全粉6 g、奶粉4 g。制得的绿豆代餐粉成品感官优良、冲调性好。

【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018