抗性淀粉生物自适应现象的研究

论文摘要

抗性淀粉是指不被健康人体小肠吸收的淀粉及其分解物的总和。它具有调节血糖、控制体重、促进矿物质的吸收等生理功能。但是,在研究抗性淀粉控制血糖的实验过程中,发现含抗性淀粉的饲料在对SD大鼠长期饲喂后会使得其血糖又有升高的趋势,大大降低了抗性淀粉的生理功能。本论文通过改变抗性淀粉的理化性质获得若干高抗淀粉产品,以长期动物试验方法实证克服抗性淀粉的生物自适应的可行性。首先,根据樊镇棣实验结果,采用了酶—重力法作为实验中抗性淀粉含量的检测方法。以抗性淀粉得率为指标,通过单因素和回归设计试验优化出了普鲁兰酶辅助法提高藕、葛根、绿豆、大米淀粉中抗性淀粉得率的最佳工艺条件,其中藕的最佳条件为:普鲁兰酶用量为27 ASPU/g干淀粉、酶解时间为65min、回生时间为33h,抗性淀粉得率为10.26%。同时采用正交试验法来研究四种淀粉提高抗性淀粉含量的共同规律。试验结果表明:虽然淀粉的种类不同,提高抗性淀粉含量的最佳因素水平也有所差异,但各因素的变化曲线比较一致。它们的因素影响大小依次为淀粉乳浆浓度,回生温度,普鲁兰酶用量,普鲁兰酶解时间。本实验采用STZ 65 mg/Kg腹腔注射诱导产生Ⅱ型糖尿病大鼠模型,按照用不同抗性淀粉种类的饲料饲养大鼠的方法进行。雄性SD糖尿病大鼠随机分成四组,正常鼠分三组,每组10只,共饲养14周,每周测定一次体重和血糖。实验证明饲料的种类以及饲养的方式对正常组大鼠血糖没有明显影响,其血糖值均在5 mmol/L左右;在用各类改性淀粉饲养SD大鼠的第4-6周,可看出,单一藕物理改性淀粉降低血糖值的作用明显变缓,表明SD大鼠可能对该淀粉产生了适应性,而在饲养的后七周发现三类淀粉交换饲喂对控制大鼠血糖具有良好的效果。从毛色上也可看出饲料交换组的呈微黄色,而2%藕物理淀粉组呈浅黄色。很明显,多种不同种类的抗性淀粉交换饲喂大鼠通过调节其自适应能力,有效地克服自适应现象的产生,因而可以在长期内改善大鼠的症状。对增抗藕淀粉样品进行结构性质分析发现,淀粉处理前后的DSC图谱明显不同。经过处理后的物理改性和化学改性淀粉的相变高峰温度及相变焓均有较大幅度的减小。通过X射线衍射图得出,由于改性淀粉颗粒结晶区域有序的排列被打乱,结晶结构受到一定程度的破坏,导致改性后淀粉的高级微晶含量低于原淀粉。并且应用扫描电子显微镜（SEM）观察淀粉的颗粒结构发现,改性后的淀粉颗粒结构受到严重破坏,已经失去了原淀粉的圆形颗粒结构。通过上述仪器分析发现,淀粉结构性质的变化对大鼠血糖值的波动具有明显的影响。那些糊化焓值低、结晶度低、结构破坏极为严重的改性淀粉降血糖的效果更为显著。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 引言
• 1.1 抗性淀粉研究进展
• 1.1.1 抗性淀粉定义与分类
• 1.1.2 抗性淀粉结构研究方法
• 1.1.3 抗性淀粉的生理作用
• 1.2 藕淀粉简介
• 1.3 抗性淀粉生物自适应现象
• 1.3.1 生物自适应现象的定义
• 1.3.2 抗性淀粉生物自适应现象的提出
• 1.4 本研究的目的意义、主要研究内容和创新性
• 1.4.1 本研究的目的意义
• 1.4.2 本研究的主要研究内容
• 1.4.3 本研究的创新性
• 第2章 单因素增抗试验研究
• 2.1 实验材料和方法
• 2.1.1 实验材料与试剂
• 2.1.2 实验仪器
• 2.1.3 实验方法
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 淀粉乳浆浓度对抗性淀粉形成的影响
• 2.2.2 淀粉乳浆糊化时间对抗性淀粉形成的影响
• 2.2.3 冷藏时间对抗性淀粉形成的影响
• 2.2.4 循环次数对抗性淀粉形成的影响
• 2.2.5 普鲁兰酶用量对抗性淀粉形成的影响
• 2.2.6 普鲁兰酶酶解时间对抗性淀粉形成的影响
• 2.2.7 盐酸酸解时间对抗性淀粉形成的影响
• 2.2.8 不同酸解时间对抗性淀粉含量的影响
• 2.3 结论
• 第3章 响应面优化藕淀粉增抗的工艺
• 3.1 实验材料和仪器
• 3.1.1 实验材料
• 3.1.2 主要试剂
• 3.1.3 实验仪器
• 3.2 实验方法
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 响应曲面法实验设计
• 3.3.2 模型方程的建立与显著性检验
• 3.3.3 抗性淀粉得率的响应面分析
• 3.4 结论
• 第4章 普鲁兰酶处理条件对淀粉增抗效应的规律研究
• 4.1 实验材料和方法
• 4.1.1 实验材料
• 4.1.2 实验仪器
• 4.1.3 实验方法
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 抗性淀粉制备工艺的研究
• 4.2.2 普鲁兰酶解时间对抗性淀粉形成的影响
• 4.2.3 普鲁兰酶用量对抗性淀粉形成的影响
• 4.2.4 淀粉乳浆浓度对抗性淀粉形成的影响
• 4.2.5 冷藏温度对抗性淀粉形成的影响
• 4.3 结论
• 第5章 Ⅱ型糖尿病大鼠对抗性淀粉产生自适应现象的研究
• 5.1 实验材料与仪器
• 5.1.1 实验动物
• 5.1.2 实验材料
• 5.1.3 试剂
• 5.1.4 仪器
• 5.2 实验方法
• 5.2.1 抗性淀粉制备
• 5.2.2 Ⅱ型糖尿病大鼠模型的建立
• 5.2.3 分组及受试物处理
• 5.2.4 血糖测定与称重
• 5.2.5 统计学处理
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 Ⅱ型糖尿病大鼠成模率的计算
• 5.3.2 抗性淀粉对各组大鼠体重变化的影响
• 5.3.3 抗性淀粉对各组大鼠血糖变化的影响
• 5.3.4 抗性淀粉对糖尿病模型大鼠生物自适应现象的产生
• 5.3.5 各组大鼠体表特征比较
• 5.4 结论
• 第6章 抗性淀粉结构性质的研究
• 6.1 实验材料与仪器
• 6.1.1 实验材料
• 6.1.2 仪器及设备
• 6.2 实验方法
• 6.2.1 样品的制备
• 6.2.2 测试条件与方法
• 6.3 结果与讨论
• 6.3.1 藕抗性淀粉的热特性
• 6.3.2 藕抗性淀粉的结晶结构
• 6.3.3 藕抗性淀粉颗粒结构
• 6.3.4 藕抗性淀粉结构的NMR图谱
• 6.4 仪器分析与动物自适应现象之间的关系
• 6.5 结论
• 第7章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 进一步工作的方向
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果