体外消化/Caco-2细胞模型评价面粉锌生物利用率

采用体外消化/Caco-2细胞模型对10种小麦粉进行锌生物利用率比较。以锌吸收率(Caco-2细胞中的锌含量占加入到细胞的面粉消化液总锌量比例)反映锌生物利用率(Zn bioavailability,Zn BV)。发现不同面粉间锌生物利用率差异具有统计学意义,出粉率78%的安阳中优9507是面粉锌吸收率和可吸收锌量都高的品种,它将进入下一步人体实验进行营养功效的验证。

体外消化/Caco-2细胞模型分析发酵对面粉铁生物利用率的影响

中国居民膳食以谷物为主食,谷物中铁吸收率低是造成营养性贫血的主要原因,适当的加工方式可缓解谷物中植酸、多酚等物质对铁生物利用率(Fe bioavailability,FeBV)的影响。为考察酵母发酵对面粉FeBV的影响,采用体外消化/Caco-2细胞模型。结果表明,面团在发酵后pH值呈下降趋势,酸度呈上升趋势;多酚、植酸含量降低,植酸酶活性升高,以上各指标在发酵前后差异均具有统计学意义(P<0.05)。发酵后面粉样品的FeBV增加约5%~38%,大多数面粉FeBV发酵前后比较,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:发酵可降低面粉的pH值,增加酸度,有利于面粉多酚和植酸的降解以及植酸酶活力的升高,可有效提高面粉FeBV。

用Caco-2细胞模型评价母乳和婴儿配方食品铁摄入量

营养学家和食品科学家对母乳和婴儿配方食品中铁的营养质量的认识是非常感兴趣的。在探讨母乳中的铁比婴儿配方食品中的铁有更大比例(但不是完全)吸收的原因,介绍用生物体外消化模型,即Caco-2细胞模型系统来比较通过不同婴儿配方食品和母乳的细胞铁吸收的结果。

基于体外消化/Caco-2细胞模型分析乌药水煎液中铅、镉和砷的生物可给量及累积风险评估

为了考察乌药水煎液中铅(Pb)、镉(Cd)和砷(As)的生物可给量,并对其风险进行评估,本研究采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定乌药中Pb、Cd和As的残留量;建立体外模拟消化/Caco-2细胞模型考察乌药水煎液中Pb、Cd和As的生物可给量;采用靶器官毒性剂量(TTD)法对于乌药中Pb、Cd和As的残留总量以及水煎液中生物可给量联合暴露产生的累积风险进行评估。结果表明:乌药中Pb、Cd和As的残留总量分别为2.901~3.872、1.299~1.800和0.062~0.216 mg·kg^(-1)。经Caco-2细胞转运后,乌药水煎液中Pb、Cd、As的生物可给浓度分别为0.045~0.080、0.070~0.112和0.004~0.018 mg·kg^(-1)。风险评估结果表明:以乌药中重金属残留总量计算,对于作用终点神经系统,三样品中重金属联合暴露产生的累积风险较高。然而,煎煮并经过Caco-2细胞转运后,对于作用终点心血管、血液、神经系统、肾脏、睾丸,所有批次乌药中TTD法修正的危害指数(hazard index,HI)值<1,健康风险可接受。该项目研究将为准确评价中药中重金属及有害元素的健康风险、建立更科学的重金属及有害元素限量标准奠定理论和技术基础。

棉籽蛋白ACE抑制肽的酶法制备及其体外稳定性研究

食源性血管紧张素转化酶(angiotensin-I-converting enzyme,ACE)抑制肽因安全、无副作用、易吸收等优点,对防治高血压、提高居民健康水平具有重要作用。利用碱性蛋白酶、复合蛋白酶、风味蛋白酶、木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶水解棉籽蛋白制备ACE抑制肽,通过单因素实验优化水解条件,分离纯化水解物并鉴定其活性肽段组成,评价水解物的体外消化吸收稳定性。结果表明,棉籽蛋白经复合蛋白酶(1500 U/g)在pH值为8.0和55℃下水解5 h,蛋白回收率为39.8%,ACE抑制率可达93.7%。棉籽蛋白复合蛋白酶水解物经分离得到5个组分,其中组分4(F4)的ACE抑制活性最高(IC_(50)=220.1μg/mL)。从该组分中发现3条新型ACE抑制肽:VFNNNPQE、LLSQTPRY和VFPGCPET,其中LLSQTPRY的活性最高(IC_(50)=105.2μmol/L)。经人工胃肠液消化和Caco-2细胞单层膜吸收后,棉籽蛋白复合蛋白酶水解物仍具有一定ACE抑制活性,分别为53.8%和20.5%。研究结果表明,棉籽蛋白的复合蛋白酶水解物有望作为一种功能性食品配料,用于开发降压食品。

基于体外消化/Caco-2细胞模型测定白花蛇舌草中镉的生物有效性及风险评估

目的:通过考察白花蛇舌草中镉(Cd)的生物有效性,以科学地评价Cd对人体的健康风险,并为限量标准的制定提供依据。方法:采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS法)测定白花蛇舌草中Cd的残留量,并建立体外生理提取试验(PBET)体外模拟消化/Caco-2细胞模型考察白花蛇舌草中Cd的生物有效性。此外,采用危害指数法(HI法)对白花蛇舌草中Cd的残留总量以及生物有效量的风险进行评估。结果:3批白花蛇舌草中Cd的残留总量范围为10.970~81.492 mg·kg^(-1)。经Caco-2细胞转运后,白花蛇舌草中Cd的生物有效性分别为3.06%、1.60%、6.62%。风险评估的结果表明:Caco-2细胞转运前,所有批次白花蛇舌草Cd的HI值均大于1,健康风险不可接受;Caco-2细胞转运后,3批白花蛇舌草中Cd的HI值均≤1,风险降低至安全范围内。结论:白花蛇舌草中的Cd可能不能被人体完全吸收。本研究为更加科学、客观地评估中药中重金属对人体的健康风险,制定更加科学、合理的重金属限量标准提供了重要的技术支撑。

体外消化/Caco-2细胞模型评价铁生物强化玉米铁生物利用率

目的采用体外消化/Caco-2细胞模型评价3种生物强化玉米铁生物利用率,筛选出铁生物利用率高的玉米品种。方法将高铁玉米品种(中铁2号、中铁3号、中铁4号)和低铁玉米品种(正大818、正大619)磨粉,测定玉米粉中铁含量,经体外消化后进行Caco-2细胞吸收实验,以细胞单位质量蛋白质中铁蛋白含量作为铁生物利用率的指标,并计算单位质量玉米粉铁生物利用率。同时测定玉米粉总磷含量,以此反映玉米中植酸水平。结果中铁2号玉米粉中铁含量(33.25mg/kg)、铁生物利用率和单位质量玉米粉铁生物利用率最高,而总磷含量较低;铁生物利用率其次为中铁3号和正大818,正大619玉米粉最低。结论中铁2号玉米品种的铁含量与生物的利用率最高,可推荐为后续人群试验试用品种。

纳米乳液提高氧化白藜芦醇口服生物利用率及透皮吸收效率

本研究制备纳米乳液改善氧化白藜芦醇在水溶液中的溶解性能,通过体外药物溶出实验、脂解实验、Caco-2跨膜细胞转运实验、透皮吸收实验评价了纳米乳液对氧化白藜芦醇生物利用率的改善效果。结果表明:氧化白藜芦醇纳米乳液和氧化白藜芦醇化合物自身的生物利用率在进食状态下分别为61.22%和23.47%,禁食状态下为56.12%和22.45%。纳米乳液使氧化白藜芦醇在小肠上皮细胞的扩散速度由中速上升至快速,扩散形式为被动渗透,表观渗透系数Papp(AP-BL)值1.69×10^-5 cm/sec,Papp(BL-AP)值8.94×10^-6cm/sec,ER=Rpapp(AP-BL)/(BL-AP)=1.89。6 h时氧化白藜芦醇纳米乳液和化合物的经皮扩散透过量分别为51.76和5.73μg/cm^2 skin。结论:氧化白藜芦醇纳米乳液比化合物本身的生物利用率提升了3倍,显著提升氧化白藜芦醇在小肠上皮细胞内的吸收转运量(提升2~4倍)和透皮吸收效率(p<0.05),本实验为氧化白藜芦醇的应用奠定研究基础,为其有效地发挥生物活性提供理论依据。

高活性抗氧化肽的体外胃肠耐受性研究

研究了高活性抗氧化肽在体外模拟胃肠消化吸收过程中的耐受性。以6条抗氧化合成肽为研究对象,采用体外胃肠消化模型和Caco-2细胞单层模型,模拟其胃肠消化吸收过程,分别测定抗氧化肽在胃肠消化中的降解与转化、含量变化及以TEAC活性和ORAC活性为指标的抗氧化活性变化。结果表明,6条抗氧化肽均耐受胃消化,不耐受肠的消化,但是经胃肠消化吸收后仍具有很强的抗氧化活性,分别高于阳性对照还原型GSH和Vc;YPWY、GWEW和YEW在肠阶段发生C端氨基酸降解,生成短肽YPW、GWE和YE,而且可以完整地透过Caco-2细胞。这项研究为这些抗氧化肽作为功能配料进行开发利用提供了理论依据。

不同小麦面粉铁和锌吸收率的分析比较

目的分析比较不同小麦面粉中铁、锌的吸收率,为小麦的最佳制粉工艺提供参考数据。方法采用体外消化/Caco-2细胞模型模拟人体对食物的胃肠消化和吸收过程,通过测定Caco-2细胞超声破碎液中铁和锌的含量,比较2个品种(CA0045和京冬8号)、2个产地(北京和高碑店)、7种出粉率(40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%)的小麦面粉的铁和锌吸收率。结果2个品种、2个产地、7种出粉率小麦面粉的铁、锌吸收率各不相同;面粉锌吸收率一般高于铁吸收率;铁和锌吸收率均随出粉率增高而降低;一般以40%～70%出粉率面粉的铁和锌吸收率较高,且差异不大,其中CA0045北京产小麦面粉铁和锌吸收率最高。结论CA0045和京冬8号的小麦面粉铁、锌吸收率不同;北京和高碑店两产地的小麦面粉铁、锌吸收率不同;出粉率对小麦面粉的铁、锌吸收率有影响;综合经济和营养学角度考虑,70%是小麦面粉较优的出粉率,CA0045北京产小麦是最佳品种。