3D打印加工荷载绿原酸水凝胶体系的适印性和适用性

3D食品打印(3-dimensional food printing,3DFP)是一种符合未来生活方式的高效食品加工方式。水凝胶作为递送体系因具有能够定向递送等特点而成为研究的热点。本研究对荷载绿原酸(chlorogenic acid,CA)水凝胶体系进行3DFP,测定其质构特性、流变特性、微观结构、包埋率及消化特性,探究3DFP加工对荷载CA甲基纤维素/透明质酸水凝胶体系结构性质、物化性质、功能性质等的影响,揭示水凝胶在3DFP加工适印性和适用性规律。结果表明,满足3DFP加工的最佳荷载CA水凝胶体系为甲基纤维素-透明质酸-CA质量比8∶0.5∶0.5。与其他配比及3DFP加工前样品相比,该体系经3DFP加工后的3D打印物宽度偏差最小,为13.40%,硬度最高,弹性最大,且黏附性最小;此外,该体系3D打印物结构紧密、孔隙均匀、不易塌陷、支撑性好,打印成型性最好。3DFP加工对水凝胶物理结构有良好的优化效果,而且不会改变水凝胶的化学性质;CA包埋率比3D打印前提高了22.09个百分点;在胃肠消化模拟中,3DFP加工后样品CA释放率高于3DFP加工前样品CA释放率,具有良好缓释作用,其体外释放情况符合Ritger-Peppas方程模型。综上,该水凝胶体系具有良好的适印性和适用性,3DFP加工对荷载CA水凝胶及其功能因子CA靶向释放有显著改善效果。

基于高光谱技术的黑果腺肋花楸成熟度判别及多酚含量检测模型构建

为了无损检测黑果腺肋花楸(Aronia melanocarpa,简称黑果)果实成熟度和多酚含量,本研究构建了基于高光谱成像技术的黑果成熟度判别模型以及多酚含量检测模型。采用高光谱成像技术采集不同成熟度的富康源1号黑果图像信息,福林酚法测定其多酚含量。通过蒙特卡洛法剔除异常值;滑动平均、中值滤波、归一化、基线校准、多元散射校正、消除趋势和标准正态变量变换对原始图像信息进行预处理;光谱-理化值共生距法进行样本划分;竞争性自适应重加权算法和无信息变量消除法提取特征波长,分别建立偏最小二乘模型(PLS)和支持向量机(SVM)模型并进行比较。结果表明,本研究建立的判别模型中效果最好的模型为经多元散射校正预处理后的UVE-SVM模型,综合识别率94.62%,R_(c)^(2)=0.9712,根据该模型判别的准确度为100%。多酚含量检测效果最好的模型为中值滤波预处理后的CARSSVM模型,R_(c)^(2)=0.8331。此外,本研究还证明了黑果多酚含量的可视化是可行的。本研究为高光谱成像技术在浆果领域的应用提供了理论基础。

动态高压微射流环境中豌豆白蛋白-绿原酸复合物的相互作用

通过对豌豆白蛋白以及豌豆白蛋白-绿原酸复合物粒度、Zeta电位、荧光光谱、红外光谱与疏水性、溶解性、乳化特性等指标的测定,探究动态高压微射流不同处理压力对豌豆白蛋白和复合物结构与功能特性的影响,以及二元体系中绿原酸对豌豆白蛋白影响的机制和效果。结果表明,豌豆白蛋白经过动态高压微射流处理后,粒径与Zeta电位值均呈先降低后增加趋势;改性后的豌豆白蛋白微观结构、二级结构与三级结构均发生变化;剪切力等作用的小粒径豌豆白蛋白溶解性显著提高了42.37%,可达到0.84 mg/mL(P<0.05),乳化特性也得到一定增强。动态高压微射流处理加工豌豆白蛋白-绿原酸复合物体系中,绿原酸改变了豌豆白蛋白色氨酸的微环境,使白蛋白结构发生显著变化。绿原酸使豌豆白蛋白表面疏水性显著增加(P<0.05),溶解性显著降低(P<0.05),并将豌豆白蛋白乳化活性提高。本研究阐释了动态高压微射流和绿原酸对豌豆白蛋白的影响作用,为豌豆白蛋白改性提供思路,为高值化蛋白产品的开发提供一定理论基础。

豌豆低聚肽对2型糖尿病小鼠肝脏PI3K/AKT/FOXO1信号通路的调节作用

本文旨在探究豌豆低聚肽对2型糖尿病(T2MD)小鼠肝脏磷脂酰肌醇-3激酶/蛋白激酶B/转录因子Fox O1(PI3K/AKT/FOXO1)蛋白表达的影响。通过对小鼠腹腔注射链脲佐菌素(STZ),建立2型糖尿病小鼠模型,并用二甲双胍和豌豆低聚肽分别饮食干预4周。结果表明,豌豆低聚肽组的小鼠糖尿病指征较模型组均有一定改善,且成剂量依赖性,其中高剂量组小鼠血糖降低了23.97%,体重增加了12.24%,肝脏中PI3K、AKT、FOXO1蛋白表达分别升高了278.49%、21.78%、80.41%;细胞病理学观察发现,高剂量组能调节细胞形态,改善糖原积累。因此,豌豆低聚肽可调节2型糖尿病小鼠肝脏PI3K/AKT/FOXO1信号通路,降低肝细胞损伤,改善部分2型糖尿病小鼠指标。本文为豌豆蛋白的高值化利用拓宽了思路,为豌豆低聚肽在糖尿病领域的应用提供了实践参考,补充完善了豌豆低聚肽的糖尿病理论。

挤压对豌豆淀粉的消化及理化特性评价

本文旨在探究单螺杆挤压对豌豆淀粉消化特性的作用机理,阐述物料水分、螺杆转速和挤出温度影响规律,并通过扫描电子显微镜,X-衍射,快速黏度仪从分子晶型、结构、黏度性质等角度,揭示豌豆抗性淀粉的理化性质。结果表明,豌豆淀粉经挤压处理,快消化淀粉含量显著降低,抗性淀粉和慢消化淀粉含量也发生不同程度影响,其中在水分含量26%,螺杆转速110 r/min,挤出温度70℃条件下抗性淀粉的含量达到为78.83%;挤压过程中高温、高压、高剪切力作用破坏了淀粉颗粒的结构,使其转化成更稳定的V型晶体;豌豆抗性淀粉的峰值黏度、谷值粘度、最终黏度、回生值分别为559.41 cP、474.38 cP、754.34 cP、280.33 cP,与豌豆淀粉相比显著降低(p<0.05),且黏度曲线较为平滑。挤压可以通过改变豌豆淀粉结构、晶型,从而显著改变豌豆淀粉消化特性和黏度特性,这为豌豆淀粉改性研究提供新思路,为淀粉高值化加工产品拓宽新领域,为开发相关功能性产品了提供了新材料,也为豌豆淀粉的产业化实践工艺参数提供了参考。

黑果腺肋花楸多酚对抑郁症小鼠肠道菌群及大脑BDNF水平作用机理的探讨

该研究探讨了黑果腺肋花楸(黑果)果实、叶子的多酚调节抑郁小鼠模型的作用机理,旨在通过饮食干预达到调节抑郁的目的。注射4 mg/mL皮质酮构建小鼠抑郁症模型,采用行为实验、16S rRNA基因测序技术等对小鼠行为、肠道菌群组成与脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)的变化规律等进行研究。研究表明黑果多酚提取物可以显著改善抑郁症小鼠游泳、糖水偏好等行为,可将肠道菌群多样性水平升高至18.23%;使得大脑中BDNF水平可提高81.39%。黑果多酚提取物通过调控肠道菌群、大脑BDNF途径影响抑郁小鼠行为,改善抑郁状态,从而发挥抑郁调节作用,为黑果宽渠道深度开发提供了新支撑,高值化应用提供了理论指导,为饮食调理抑郁症提供新资源,也丰富了功能性食品类型和理论。

基于肠道菌群的黑果腺肋花楸多酚降压作用初探

以黑果腺肋花楸多酚(AMP)为原料,探究其对高盐、高糖饮食所致高血压大鼠模型的血压调节及肠道菌群的影响。对Waster大鼠进行20%果糖饮水和5%NaCl喂养试验21 d,结束后取其粪便进行肠道菌群丰富度分析、菌群群落分析、Heatmap分析、COG数据库对比分析。结果显示,AMP对高血压的降压效果显著,且降压效果不是单纯的随浓度的升高而升高,其中AMP中剂量组(质量浓度为1.4 mg/kg,每日灌胃剂量7.5 mL/kg)的降压效果最好,降压达11.6%。AMP不仅能调节肠道菌群微环境,还对高血压大鼠的肠道功能有较好的改善作用,有利于提高降压效果。与常规降压药相比,AMP对肠道菌群影响小,且可增加一些有益菌丰富度,如乳酸菌较正常组提高59.2%。本研究结果为AMP作为调节高血压的功能性因子,制备相关功能性食品提供理论依据。

豌豆寡肽对饮食诱导的高血压大鼠血管紧张素转化酶活性及肠道菌群调节效果评价

目的:研究豌豆蛋白酶解寡肽(Val-Glu-Pro-Gln,VGPG)对饮食引起的高血压(hypertension,HTN)的调节效果,阐明VGPG对HTN的作用机理。方法:在VGPG与血管紧张素转化酶(angiotensin converting enzyme,ACE)分子对接作用机制研究的基础上,对其调节HTN模型大鼠血压、血清中ACE活性、血脂指标浓度以及肠道菌群相关指标进行了测定,分析VGPG在HTN调节过程中与ACE活性、肠道菌群之间的关系。结果:VGPG对大鼠HTN具有显著的调节效果,并可缓解由HTN所引起的肥胖。VGPG对HTN的调节机制为:1)通过氢键作用以及与Zn^(2+)的配位作用与ACE活性位点相结合,对其活性产生竞争性抑制从而达到降压的作用;2)通过调节肠道微环境,使菌群丰富度和多样性维持在正常范围,避免因肠道微生物紊乱对大鼠血压造成不良影响,同时提高菌群对糖类物质的分解能力,从而减少对糖类物质消化吸收,控制体质量,降低因体质量过高而导致血压升高的可能性。纯度为98%、质量浓度为25 mg/mL的VGPG具有最佳的HTN模型调节效果,而且VGPG相比于其他降压药物对器官及肠胃环境无明显不良影响。结论:VGPG对大鼠HTN具有明显的降压效果。本研究为将VGPG用作调节HTN的功能性因子、制备相关功能性食品提供了参考。

基于ZIF-8@Ag/MWCNTs的绿原酸电化学传感器的构建及应用

构建了用于定量分析绿原酸的ZIF-8@Ag/MWCNTs电化学传感器。Ag纳米粒子具有良好的导电性和电催化能力,而ZIF-8优秀的比表面积能有效的分散Ag纳米粒子,因此在室温合成ZIF-8后,在ZIF-8表面原位还原Ag+制备ZIF-8@Ag复合材料。然后,以MWCNTs作为基底材料,复合ZIF-8@Ag获得修饰工作电极,获得高灵敏度的电化学传感器用于绿原酸的测定。通过循环伏安法(CV)、电化学阻抗谱(EIS)和差分脉冲伏安法(DPV),探讨了ZIF-8@Ag/MWCNTs/GCE的电化学传感性能。在优化的实验条件下,绿原酸标准品浓度在5×10^(-8) mol/L~1×10^(-5) mol/L范围内与氧化峰电流具有良好的线性关系,检出限为1.36×10^(-8) mol/L(S/N=3)。探究了修饰电极的抗干扰性、重复性和再现性,结果表明电极抗干扰能力较强,重复性及再现性表现良好。用于实际样品绿咖啡豆稀释液的检测时,加标回收率在96.34%~103.34%。该方法简便、可靠,可用于绿原酸及绿原酸实际样品的快速定量分析。

豌豆超微粉碎膳食纤维对糖尿病小鼠肠道菌群及其代谢产物的影响

目的:研究豌豆超微粉碎膳食纤维(ultrafine ground pea dietary fiber,UGPDF)对糖尿病小鼠肠道菌群及其代谢产物的影响,从而揭示其降血糖的作用机制。方法:通过腹腔注射链脲佐菌素建立糖尿病小鼠模型,用二甲双胍和高剂量(0.9 g/(mL·d))、低剂量(0.45 g/(mL·d))UGPDF分别灌胃干预4周,测定小鼠血糖浓度、观察肝脏细胞形态变化,Western blot检测小鼠肝脏中磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphatidylinositol-3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,AKT)/类胰岛素生长因子(insulin-like growth factors,IGF)蛋白表达水平,高通量测序分析各组小鼠粪便中的肠道菌群组成。结果:UGPDF能够调节糖尿病小鼠的肠道菌群丰度及多样性,高剂量UGPDF组操作分类单元(operational taxonomic units,OTU)数达300±36,其Shannon、Simpson指数与糖尿病小鼠存在显著差异(P<0.05)。在肠道菌群组成中,与模型组相比,UGPDF干预后,Lactobacillus、Lachnospiraceae有益菌相对丰度显著上升(P<0.05),Helicobacter、Klebsiella、Clostridium致病菌相对丰度显著下降(P<0.05)。从代谢产物来看,与模型组相比,经过UGPDF干预后,小鼠粪便内的6种短链脂肪酸含量总体显著升高(P<0.05),其中以高剂量组效果最为显著,乙酸、丙酸、丁酸含量分别提高了63.7%、75.9%和96.0%,且接近正常对照组。同时,肝脏组织切片及Western blot检测结果表明UGPDF可调节糖尿病小鼠肝脏PI3K/AKT/IGF信号通路,修复肝细胞损伤,提高胰岛素敏感性。本实验可为豌豆膳食纤维的高值化利用拓宽思路,并补充完善其降血糖理论。