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抗消化淀粉种类对实验大鼠肠道影响的研究
抗消化淀粉(resistant starch, RS)指的是“不被健康人体小肠所吸收的淀粉及其降解物的总称。”主要分为四种:RS1, RS2, RS3, RS4。RS与膳食纤维类似,具有很多对人体有益的生理功能:控制体重、预防肠道疾病、降低血糖血脂、促进维生素和矿物质的吸收等。并且相比膳食纤维,RS拥有优质的加工特性,因此成为近几年来研究的热点,被广泛添加到各类食品中。 不同种类的RS在肠道中有着不同的发酵模式,因此对肠道环境和血脂产生的影响也不相同。国内关于RS对人体肠道的功能和比较不同种类的RS在生理功能上的区别的资料很少。国外对RS生理功能的研究也只是研究RS2或比较RS2和RS3,而在同时比较RS2、RS3和RS4方面缺乏数据。 本文以高直链玉米淀粉为原料,研究了分别采用压热-冷却循环法和压热-冷却循环结合酸解法制备老化淀粉RS3的最佳工艺条件,为RS3的工业化生产提供数据。并以不同种类的抗性淀粉(RS2、RS3、RS4)为研究对象,进行体内外发酵试验,研究其发酵模式和对大鼠肠道和血脂的影响,为以后进一步研究RS的结肠发酵作用和健康作用机制提供实验数据。其研究的主要结论如下: 1、通过对以高直链玉米淀粉HylonⅦ为原料制备老化淀粉(RS3)工艺的研究,结果表明:采用压热-冷却循环法制备RS3的最佳工艺条件为:HylonⅦ淀粉溶液浓度30%,压热温度125℃,压热时间45min,压热-冷却循环2次,RS得率为33.63%。采用压热-冷却循环结合酸解法制备RS3的最佳工艺条件为:HylonⅦ淀粉溶液浓度30%,压热温度125℃,压热时间45min,压热-冷却循环2次后,添加柠檬酸至在溶液中的浓度为0.15mol/L,室温酸解12h,RS得率为39.27%。 2、分别采用抗消化淀粉含量为53%的HylonVⅦ、39%的老化淀粉(实验室自制)和80%的NOVELOSE2480作为RS2、RS3、RS4,按10%RS的量添加到饲料中,选用成年SD大鼠(雌雄各半)为实验动物,实验期间大鼠自由饮食及饮水,实验期30d。研究结果表明:(1)大鼠体重和进食量方面:三组实验组大鼠的体重增加量和进食量均小于对照组,且RS4组大鼠进食量最少且体重增加量最小,说明RS4产生的饱腹感最强,对体重的控制作用最好;雄鼠的三组实验组饲料效率均显著低于对照组,且实验组间无显著差异,说明RS的消化性均低于普通玉米淀粉,且不同种类RS的消化性无显著差异。(2)大鼠肠道组织方面:三组实验组大鼠的盲肠壁质量和表面积均高于对照组,且实验组间无显著差异,说明RS可以为肠粘膜上皮细胞提供能量,使盲肠壁增厚,盲肠质量增加;在大鼠肠壁结构方面,相比对照组,三组不同种类的RS对大鼠肠道绒毛表面结构和肠壁形态均有损伤。(3)大鼠肠道环境方面:三组实验组大鼠的盲肠内容物湿重和含水量均高于对照组,且RS2的润肠通便效果最好;三组实验组的粪便和盲肠内容物中pH均低于对照组,其中RS3组pH降低效果最明显。(4)大鼠肠道代谢产物方面:检测盲肠内容物中的相关指标发现,三组实验组的游离氨含量均低于对照组,其中RS3组对游离氨的降低作用最明显;三组实验组与对照组相比都不同程度的增加了盲肠内容物中乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸和总SCFAs的含量,且RS2在增加乙酸含量上作用更显著,RS3在增加丙酸、丁酸、异丁酸含量上更有优势;同时跟踪检测了粪便中的相关指标发现实验期间三组实验组的粪便pH、游离氨和SCFAs含量变化规律基本一致:0-10d各指标变化迅速,15d后变化趋于平缓。全面比较发现RS3在调节肠道代谢产物方面效果最优,它可以有效降低有害代谢产物的含量,增加有益代谢产物的含量。(5)大鼠血脂方面:三组实验组相比对照组,都能降低血清中TG、TC浓度和AI值,其中在降低TG浓度方面RS3组效果最显著,而在降低TC浓度和AI值方面RS4组效果最显著,说明RS4在调节血脂方面最具优势。 3、对RS2、RS3、RS4的体外发酵实验研究。研究结果表明:RS在体外发酵与动物实验体内的情况基本一致,各实验组SCFAs的体外发酵在12h内基本完成,乙酸、丙酸、丁酸和总SCFAs水平分别显著高于空白组,且丁酸含量增加显著;各实验组pH和游离氨浓度均呈先降低后升高的趋势,且终值显著低于空白组;各实验组乳酸菌和双歧杆菌等有益菌生长旺盛,有害菌大肠杆菌的生长在发酵后期受到抑制。对比各实验组中各项指标的变化趋势,推测三种RS在肠道内可能的发酵速度为RS4>RS2>RS3,且RS3对调节肠道代谢产物和菌群的作用最优。
硕士论文
《西南大学》 2012年硕士论文

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