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膳食纤维和多酚作为最常见的营养物质受到人们的广泛关注,但它们通常因为其化学性质,结构特征以及生物活性的不同往往而被分开研究。随着对膳食纤维研究的不断深入发现膳食纤维中除了存在主要的碳水化合物等主要成分之外,还存在一些多酚类物质。但长期以来研究人员都关注于膳食纤维定义中的不能被人体消化的碳水化合物组分而忽略了膳食纤维中的多酚组分。胡萝卜是一种常见的食用蔬菜,是天然抗氧化剂的良好来源之一,前期研究已证实胡萝卜富含膳食纤维,且富含大量结合多酚,但其加工过程中会产生大量副产物,长期以来这些物质被直接丢弃,不仅造成资源浪费,也对环境造成严重的污染。因此,本课题拟从胡萝卜加工副产物中制备富含多酚的膳食纤维,从中分离得到膳食纤维组分和结合多酚组分,然后通过体外抗氧化实验和益生菌发酵实验探究结合多酚对胡萝卜膳食纤维(CDF)的抗氧化性和益生元特性的影响;分别通过体外人体肠道发酵和小鼠灌胃CDF及其脱酚膳食纤维组分(CDF-DF)和结合多酚组分(CDF-PP),探讨胡萝卜膳食纤维与结合多酚之间肠道酵解特征及抗氧化性的相互影响。该研究结果对开发胡萝卜膳食纤维的高附加值产品具有重要的理论意义和实践价值,也能为膳食营养提供科学指导和实验依据。主要研究结果如下:(1)优化提取富含结合多酚的胡萝卜膳食纤维并分离制备CDF-DF组分和CDF-PP组分。从胡萝卜副产物中提取富含结合多酚的胡萝卜膳食纤维的最佳条件为:料液比为1:8.5,α-淀粉酶的处理温度为66℃,蛋白酶的添加量为0.2%,淀粉葡糖苷酶的处理温度为60℃。傅里叶红外光谱(FT-IR)表明,尽管CDF-DF和CDF的某些官能团的振幅有所变化,但其主要官能团的特征峰都没有发生变化。进一步扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射结果显示CDF-DF和CDF之间没有明显的结构差异。CDF-DF的超氧阴离子自由基清除能力、羟基自由基清除能力和DPPH自由基清除能力均显著低于CDF。另外,与CDF-DF相比,CDF更有利于鼠李糖乳杆菌的生长。以上结果表明除去结合多酚后膳食纤维的结构没有显著变化,并且结合多酚显著增强了胡萝卜的膳食纤维的抗氧化特性和益生元特性。(2)通过建立小鼠体内灌胃实验,研究结合多酚对CDF和CDF-DF体内酵解特性和结肠抗氧化性的影响。通过对小鼠粪便中菌群的16S rRNA焦磷酸测序发现:胡萝卜膳食纤维的脱酚处理降低了小鼠粪便菌群的OUT值、ACE和Chao1指数,增加了厚壁菌门/拟杆菌门(F/B)值和变形菌门的相对丰度值(RA),以及降低了有益细菌的RA和增加了有害细菌的RA。同时,相比于CDF灌胃小鼠,CDF-DF组的短链脂肪酸(SCFAs)含量较低,而且pH值较高。另外CDF灌胃小鼠比CDF-DF更有利于提高小鼠结肠中SOD、GSH-Px酶的活性和抑制脂质氧化产物MDA的产生。(3)体外模拟结肠酵解实验研究结果表明:CDF和CDF-DF组的酵解数据(包括菌群测样数据、短链脂肪酸含量和pH值)与体内小鼠实验的结果类似,另外在体外酵解实验中将CDF-PP加入CDF-DF组中发现上述酵解特性的指标都有所恢复。这些结果证实了膳食纤维中结合多酚的存在是有利于促进CDF的酵解特性。此外,比较CAA实验结果发现CDF和CDDP组的样品的CAA值都高于CDF-DF组,这些结果与小鼠结肠抗氧化特性相对应,证实了膳食纤维中结合多酚显著增强了 CDF的抗氧化特性。通过本研究结果表明结合多酚作为一种膳食纤维中的一部分,对膳食纤维的酵解特性和抗氧化特性均有显著性的影响,这为揭示胡萝卜膳食纤维的营养功能机制提供了科学依据,为开发胡萝卜膳食纤维的高附加值产品奠定了理论基础。