甘油三酯的体外模拟消化水解研究

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脂肪是人体三大供能物质之一,为人体提供营养、生物活性物质等,对人体健康有重要影响,其主要成分为甘油三酯。小肠为甘油三酯进入人体后的主要消化部位。借助体外模拟实验,探究甘油三酯在小肠中的消化水解情况,无疑对脂肪消化的研究具有重要意义。对于甘油三酯体外模拟消化研究,目前多局限于外部因素的影响,且仅从宏观上比较了消化速率和消化程度的差异,并未从界面性质的角度进行研究分析;对于甘油三酯结构差异的影响则研究甚少。鉴于此,本文以pH-stat法体外模拟小肠消化,研究了不同结构的甘油三酯简单体系和复杂油脂体系的消化速率、消化程度和界面性质的变化情况:1)分别研究了C2(三乙酸甘油酯)、C8(三辛酸甘油酯)、C12(三月桂酸甘油酯)、C18(三硬脂酸甘油酯)、C18:1(三油酸甘油酯),这五种甘油三酯的体外模拟消化水解的情况。结果表明初期水解速率C8> C18:1> C12> C2> C18,最终消化程度C8> C12>C18:1> C18> C2。这说明甘油三酯脂肪链的碳链长度和不饱和性,对消化过程有重要影响。2)分别研究了C2、C8、C12、C18、C18:1这五种甘油三酯在消化过程中的粒径变化。其消化前的d50值分别为62.12μm,13.81μm,31.42μm,42.55μm,7.32μm,这表明对于液态甘油三酯,碳链延长有助于降低乳化粒径,而对于固态甘油三酯则可能有相反的效果;而双键的存在则有利于更好的结合胆盐等表面活性剂,降低乳化粒径。消化过程中d32均是先增大后降低;不同甘油三酯的d43则表现为不同的变化规律,C2、C8在整个水解过程中总体呈增加的趋势,d43分别由56.92μm和14.31μm最终增加到252.7μm和457.6μm,C12、C18、C18:1的d43则先增大后降低,说明短链甘油三酯水解后的产物更易与胆盐微胶粒结合形成难以被水解的复合物,构成大粒子的主体;中长链甘油三酯的大粒子中,既含有这种复合物还含有较多的油滴聚集体。3)分别研究了C2、C8、C12、C18、C18:1这五种甘油三酯在消化过程中的电位变化。C8、C18消化15min后分别由-14.7mV和-15.5mV升高到-0.05mV和0.02mV,并一直保持在0mV附近;C2消化15min后由-17.1mV升高到-16.4mV,120min后降低到-19.8mV;C12、C18:1消化15min后分别由-14.9mV和-14.7mV降低到-20mV和-19.6mV,120min后继续降低到-22.8mV和-22.7mV。这表明C2、C8、C18比C12、C18:1水解产生的脂肪酸有更大比例吸附在油滴表面。4)分别研究了C2、C8、C12、C18、C18:1这五种甘油三酯在消化过程中微观结构的变化。结果表明,C2、C12、C18:1消化前存在大量絮凝,随消化进行逐渐减轻;C8和C18消化前无明显絮凝,但消化后逐渐加重,消化60min达到最严重,随后有所减轻。这表明饱和甘油三酯的絮凝敏感性,随脂肪酸碳链长度的增加呈现上下波动的状况,而引入双键后更易引起消化前的絮凝。消化过程中C8和C18的油滴表面吸附了较大比例的脂肪酸产物。5)研究了三种不同类型的油脂作为复杂体系,分别比较每类油脂的前期消化速率、消化程度和界面组成的变化差异。结果表明,前期消化速率的对比,符合简单体系所揭示的规律,而在界面性质的变化上与简单体系的差异对比并不完全一致,这可能是由于脂肪酸组成的复杂化,造成其对界面性质的影响相互叠加或抵消。
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