蓮子抗性淀粉分級(jí)分離及其益生元作用的研究.pdf

1、抗性淀粉（RS）進(jìn)入人體后無(wú)法被小腸吸收利用，卻能被結(jié)腸中的腸道菌群部分發(fā)酵或完全發(fā)酵，對(duì)人體有許多保健功能?？剐缘矸勰軌蚩刂企w重，解決肥胖問題；調(diào)節(jié)血糖、胰島素水平，預(yù)防糖尿?。豢剐缘矸鄞x產(chǎn)物還能夠調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝、抑制膽固醇合成，促進(jìn)腸道有益菌的生長(zhǎng)、抑制有害菌的增加，預(yù)防腸道疾病。本課題組前期研究發(fā)現(xiàn)，蓮子抗性淀粉分子量在1.0×104-1.0×107g/mol之間，具有特殊溝壑狀表面結(jié)構(gòu)、B型晶體結(jié)構(gòu)，雙螺旋結(jié)構(gòu)含量高，在體外能顯

2、著促進(jìn)雙歧桿菌增殖，且能產(chǎn)生大量有利于改善腸道環(huán)境的丁酸。為了進(jìn)一步研究蓮子抗性淀粉的益生元作用，還需通過(guò)體內(nèi)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，并在此基礎(chǔ)上，研究不同分子量的蓮子抗性淀粉的益生元功能。因此，本文以壓熱法制備的蓮子抗性淀粉飼喂小鼠，通過(guò)研究小鼠腸道內(nèi)短鏈脂肪酸含量以及糞便中雙歧桿菌等有益微生物的生長(zhǎng)情況，印證前期體外實(shí)驗(yàn)結(jié)論；并進(jìn)一步對(duì)蓮子抗性淀粉進(jìn)行不同分子量組分分級(jí)分離，通過(guò)體外益生菌增殖實(shí)驗(yàn)選取益生元作用最優(yōu)的蓮子抗性淀粉組分。研究結(jié)果

3、表明：
　　（1）蓮子抗性淀粉對(duì)小鼠腸道菌群及代謝影響的研究
　　以高直鏈玉米淀粉HAMS為陽(yáng)性對(duì)照組，研究蓮子抗性淀粉對(duì)小鼠腸道菌群及代謝影響。結(jié)果顯示：蓮子抗性淀粉對(duì)小鼠的生長(zhǎng)、發(fā)育無(wú)不良影響；其中，中劑量和高劑量組抗性淀粉能夠控制小鼠飲食、減少體重增加、降低飼料效率，提高礦物質(zhì)Ca、Mg、Fe的表觀吸收率。蓮子抗性淀粉的攝入可顯著影響小鼠的腸道菌群結(jié)構(gòu)，降低小鼠腸道菌群的多樣性；降低具有致病能力的菌群Porphyrom

4、onadaceae、Helicobacter、Rikenellaceae、Clostridium數(shù)量，增加產(chǎn)短鏈脂肪酸的菌群Butyrivibrio、Stomatobaculum數(shù)量。通過(guò)收集不同喂養(yǎng)時(shí)期的小鼠糞便，發(fā)現(xiàn)中劑量及高劑量蓮子抗性淀粉使得小鼠腸道中乙酸、丙酸、丁酸、異丁酸以及乳酸含量都有不同程度的提高，且高于空白組（NC）以及陽(yáng)性對(duì)照組（HAMS）。小鼠糞便中乳桿菌和雙歧桿菌數(shù)量分析結(jié)果顯示蓮子抗性淀粉能促進(jìn)乳桿菌和雙歧桿菌

5、增殖，且優(yōu)于高直鏈玉米淀粉組。實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步印證了課題組前期結(jié)論，說(shuō)明：蓮子抗性淀粉能夠促進(jìn)腸道益生菌的增殖，提高益生菌產(chǎn)短鏈脂肪酸的能力，尤其是產(chǎn)丁酸含量的提高，從而促進(jìn)機(jī)體健康。
　?。?）蓮子抗性淀粉分級(jí)分離及分子量分布的研究
　　蓮子抗性淀粉分級(jí)分離研究表明，在淀粉乳濃度3％、壓熱溫度110℃、壓熱時(shí)間15min、經(jīng)回生后所得蓮子抗性淀粉懸浮液(GP-LRS3)，用體積濃度20%、30%的乙醇分級(jí)分離，制備得到2種抗性淀

6、粉組分，即 GP-LRS3-1和 GP-LRS3-2。分子量特征參數(shù)顯示： GP-LRS3-1組分、GP-LRS3-2組分 Mw分別為8.49×104g/mol、2.23×104 g/mol，Mw/Mn分別為2.28、1.56；GP-LRS3-1組分分子量集中在2.0×104-4.0×104 g/mol范圍內(nèi)的比率超過(guò)50%，GP-LRS3-2組分分子量集中在1.0×104-2.0×104 g/mol范圍內(nèi)，比率高達(dá)73.10%；GP-

7、LRS3-1組分、GP-LRS3-2組分在DMSO溶液中均為高支化度的球形構(gòu)象。場(chǎng)發(fā)射投射電子顯微鏡觀察到，GP-LRS3-1組分以及 GP-LRS3-2組分淀粉顆粒呈無(wú)規(guī)則塊狀結(jié)構(gòu)，顆粒表面凹凸不平，有大小不一的溝壑生成。
　?。?）蓮子抗性淀粉及其組分對(duì)雙歧桿菌益生作用和發(fā)酵前后微觀結(jié)構(gòu)變化的研究
　　動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明蓮子抗性淀粉對(duì)雙歧桿菌及乳桿菌有較好的增殖效果，因此，進(jìn)一步進(jìn)行蓮子抗性淀粉各分級(jí)組分體外促進(jìn)益生菌增殖實(shí)驗(yàn)

8、。以葡萄糖GLU、高直鏈玉米淀粉HAMS為對(duì)照組，研究蓮子抗性淀粉及兩個(gè)組分對(duì)6種雙歧桿菌的體外增殖作用。結(jié)果顯示：三種蓮子抗性淀粉對(duì)嬰兒雙歧桿菌、兩歧雙歧桿菌、動(dòng)物雙歧桿菌、短雙歧桿菌、長(zhǎng)雙歧桿菌、青春雙歧桿菌的生長(zhǎng)均有促進(jìn)作用，其中GP-LRS3、GP-LRS3-1組分效果更佳；蓮子抗性淀粉能促進(jìn)這6種雙歧桿菌產(chǎn)生大量的乙酸、丁酸，改善腸道環(huán)境；GP-LRS3對(duì)6種雙歧桿菌的低pH耐受性、耐膽酸鹽的效果最好。場(chǎng)發(fā)射投射電子顯微鏡觀察

9、到，GP-LRS3-1組分以及GP-LRS3-2組分被雙歧桿菌發(fā)酵后，顆粒表面結(jié)構(gòu)變化較大，粗糙程度增加，出現(xiàn)片狀結(jié)構(gòu)。
　?。?）蓮子抗性淀粉及其組分對(duì)乳桿菌益生作用和發(fā)酵前后微觀結(jié)構(gòu)變化的研究
　　以葡萄糖GLU、高直鏈玉米淀粉HAMS為對(duì)照組，研究蓮子抗性淀粉及兩個(gè)組分對(duì)2種乳桿菌的體外增殖作用。結(jié)果顯示：GP-LRS3對(duì)嗜酸乳桿菌、德氏乳桿菌的生長(zhǎng)有顯著促進(jìn)作用，增殖效果高于葡萄糖組及高直鏈玉米淀粉組；GP-LRS3