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近十年来,人们发现许多疾病的发生和发展同膳食纤维摄入量的日趋减少有关。越来越多的研究证明膳食纤维经人体利用后,具有多种生理功能,特别是水溶性膳食纤维由于具有良好的生理活性而受到越来越多的关注,如改善糖尿病人血糖水平,降低血清胆固醇,防止便秘和肥胖等。植物膳食纤维的功能性成分不仅包含其多糖、低聚糖成分,还包括其酚类物质。水溶性纤维经肠道内的酶和微生物降解后,小分子物质游离出来被肠道吸收,通过血液送往全身从而发挥其保健功能。谷物(如小麦和玉米)是膳食纤维的良好来源。本研究旨在以玉米麸皮为原料,通过不同处理,得到结构组成不同的纤维多糖,探讨其对STZ诱导的糖尿病小鼠机体免疫调节功能的作用。
本文先是通过酶处理去除玉米麸皮中含量较高的淀粉和蛋白质,并通过单因素和正交实验确定最佳酶解工艺,得到精制玉米麸皮(RCB);分别对精制玉米麸皮进行酸碱处理,得到酸解产物(HAC)和碱解产物(HAL);然后用高效液相色谱对不同处理的玉米麸皮的结构组成进行进一步分析;最后,通过动物试验,探讨不同处理的玉米麸皮对STZ诱导的糖尿病小鼠免疫调节功能的影响。
结果如下:
1.玉米麸皮不同处理及其基本成分分析
最佳酶解工艺:蛋白酶用量15U·g-1玉米麸皮,物料质量浓度10%,pH10.0,温度60℃,反应时间1h;淀粉酶用量20U·g-1玉米麸皮,物料质量浓度10%,pH6.0,温度60℃,反应时间1h;糖化酶用量300U·g-1玉米麸皮,pH4.2,温度65℃,反应时间1h。此工艺条件下,得到的精制玉米麸皮中残留的淀粉含量只有1.23%,蛋白质占1.65%。精制玉米麸皮通过酸碱处理得到的酸碱产物的主要成分是半纤维素。
2.不同处理的玉米麸皮单糖组成及其阿魏酸含量的研究
HAC主要成分是阿魏酸阿拉伯木聚糖,包含44.5%的木糖,20.8%的阿拉伯糖和4.5%的阿魏酸;HAL主要成分是阿拉伯木聚糖,包含50.3%的木糖,24.5%的阿拉伯糖,阿魏酸基本未检出;RCB是结构组成复杂的纤维多糖,含有3.5%的阿魏酸。
3.不同处理的玉米麸皮免疫调节功能的研究
以小鼠为试验对象,建立糖尿病模型,研究不同处理的玉米麸皮对糖尿病小鼠血糖水平、体力活力、免疫器官、非特异性免疫及其特异性免疫的影响。结果表明不同处理的玉米麸皮对STZ诱导的免疫力低下糖尿病鼠具有一定的免疫调节作用。能缓解由STZ诱导的糖尿病小鼠症状,增强小鼠体力活力,增加免疫器官指数,促进T细胞介导的迟发型超敏反应发生和增强巨噬细胞的吞噬功能以及提高血清HC50值,同时还能增强脾淋巴细胞增殖能力。结果显示出不同处理的玉米麸皮对糖尿病小鼠的免疫调节作用不仅能促进免疫器官的修复,而且还能通过细胞免疫和体液免疫来实现。其中酸解产物作用效果最明显,碱解产物次之,精制玉米麸皮基本无效果。其差异的产生可能与阿魏酸及可溶性半纤维素含量的差异有关。