淀粉-茶多酚组合体的构建及其对餐后血糖反应的影响

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随着人们生活习惯、饮食规律和食物组成结构的改变,各种慢性疾病的发生已成为目前社会的公共卫生难题之一。茶多酚(Tea polyphenols,简称TP)是天然强抗氧化剂,能够抑制淀粉酶活性从而促进淀粉慢消化,实现对糖尿病等慢性疾病的防治,但茶多酚在人体内的利用率较低,改性后的淀粉吸附量较高且具有慢消化特性,能够作为茶多酚的载体。因此本文首先对淀粉进行改性,高其吸附量并对茶多酚进行吸附,再用海藻酸钠、壳聚糖和氯化钙对其进行包埋,开发出一种淀粉-茶多酚组合体,既能减少茶多酚在胃中的损失,又能使茶多酚在小肠上半段快速释放,且有效发挥其生理功效。同时考察淀粉-茶多酚组合体对小鼠餐后血糖反应的影响,具体内容如下:1、以普通玉米淀粉为原料,制备轻度糊化玉米淀粉和多孔玉米淀粉。以制备的轻度糊化玉米淀粉和多孔玉米淀粉的吸水/油率做评价指标,确定制备轻度糊化玉米淀粉最佳条件为:90°C糊化处理1 min;确定多孔玉米淀粉最适宜的反应条件为:处理温度55°C,pH 4.4,酶用量3.3%,复合酶比例(α-淀粉酶:糖化酶)2:3,淀粉乳浓度15%,处理时间20 h。2、将轻度糊化玉米淀粉或多孔玉米淀粉作为芯材载体吸附茶多酚,再用海藻酸钠、壳聚糖和氯化钙对其进行包埋获得两种淀粉-茶多酚组合体。优化海藻酸钠、壳聚糖和氯化钙的浓度及比例,使其既能成膜包裹轻度糊化玉米淀粉、多孔玉米淀粉及茶多酚,又不至于影响茶多酚在小肠中的快速释放,组合体的最优获取工艺为1.5 g轻度糊化玉米淀粉或多孔玉米淀粉,浓度25 mg/mL的茶多酚溶液20 m L,0.25%的海藻酸钠10 mL,0.1%的壳聚糖25 m L,1.0%的氯化钙25 mL,用NaHCO3调节pH为3.5。在此条件下制备的轻度糊化玉米淀粉-TP组合体的茶多酚包埋率达84.08%,平均包载量为207.60 mg/g,多孔玉米淀粉-TP组合体的茶多酚包埋率达67.81%,平均包载量为167.44 mg/g。3、对轻度糊化玉米淀粉-TP组合体、多孔玉米淀粉-TP组合体进行表征,粒径分布结果表明添加茶多酚后得到的组合体粒径增加,推测是由茶多酚被包埋引起。傅里叶红外光谱显示,组合体中的TP特征吸收峰明显减弱,且组合体与添加TP前的样品图谱相似,表明TP进入了组合体的内腔,证明了包埋物的形成。X衍射结果表明轻度糊化玉米淀粉的结晶度从普通玉米淀粉的55.82%下降到46.35%,非结晶区域比例增加,有利于TP进入到该区域内部。热失重测定结果显示,轻度糊化玉米淀粉-TP组合体在300°C直接裂解,而非分步骤裂解,说明轻度糊化玉米淀粉吸附TP后,嵌入海藻酸钠-壳聚糖-氯化钙三维网状结构中,与之形成了一个整体,即轻度糊化玉米淀粉-TP组合体,证明了包埋物的形成。储藏5周后,相比于未经包埋的TP,轻度糊化玉米淀粉-TP组合体的DPPH自由基清除率的下降幅度减少69.23%,证明茶多酚被成功包埋,且组合体对茶多酚的保护增强了其储藏稳定性。多孔玉米淀粉-TP组合体的各项表征结果与轻度糊化玉米淀粉-TP组合体呈现相同规律。4、轻度糊化玉米淀粉-TP组合体和多孔玉米淀粉-TP组合体在模拟胃液的释放率分别为0.5 h:10.09%±0.25%、12.19%±0.13%,2.0 h:16.22%±0.84%、18.32%±0.75%;在胃液中处理0.5 h后进入肠液中处理0.5 h时的释放率分别为61.42%±1.13%和63.01%±0.98%,在胃液中处理2.0 h后进入肠中处理0.5 h时的释放率分别为72.40%±1.32%和74.70%±0.56%,组合体在胃里释放率较低,证明其在胃中的稳定性较高,组合体在肠中的释放率较高且释放较快,证明其能够实现茶多酚在小肠上半段的定点释放。组合体与小麦粉混合糊化后进行酶解,使得小麦粉的快消化淀粉含量减少,抗性淀粉的含量增加,证明组合体内的茶多酚发挥了帮助实现淀粉慢消化的功能。5、将淀粉-茶多酚组合体进行小鼠实验,测定小鼠餐后血糖水平、小肠淀粉消化酶活性和抗氧化能力,结果表明相对于直接灌胃茶多酚的小鼠,灌胃淀粉-茶多酚组合体的小鼠餐后血糖波动整体趋势相对平缓,血糖峰值明显降低且峰值出现的时间推迟15 min,小肠的α-淀粉酶活性及α-葡萄糖苷酶的活性明显降低,总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)及谷胱甘肽还原酶(GSH-Px)活性明显升高,丙二醛(MDA)水平明显降低,证明了淀粉-茶多酚组合体较好的保护和载运了茶多酚,使得茶多酚能够较好的帮助实现淀粉慢消化,在小肠上半段发挥其抗氧化生物活性。
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