燕麦β-葡聚糖的功效研究进展

燕麦β-葡聚糖是主要存在于燕麦胚乳和糊粉层细胞壁中的非淀粉多糖,同时也是一种可溶性膳食纤维,是燕麦中的重要活性成分。本文对燕麦β-葡聚糖在减肥、调节血糖和血脂水平、改善心血管疾病、抗肿瘤以及调节免疫功能方面发挥作用的路径及分子机制进行综述,以期为疾病的预防与治疗提供参考,为功能食品的开发和应用提供参考。

燕麦β-葡聚糖添加对酸奶质构及流变特性的影响

燕麦β-葡聚糖是从燕麦麸皮中提取出来的一种可溶性膳食纤维,因其吸水溶胀,有良好的持水性,溶于水后能形成高粘度的溶液,且具有增稠、稳定等效果及降血糖等生理功能,因此在食品行业中的应用日益广泛。向酸奶中添加燕麦β-葡聚糖,可以提高酸奶品质,满足消费者对功能的需求。燕麦β-葡聚糖添加量的不同能够显著改变酸奶的质构和流变特性,基于此,文章对燕麦β-葡聚糖添加量对酸奶质构及流变特性的影响展开研究。结果发现,添加1%的燕麦β-葡聚糖能够提高酸奶的p H,增强酸奶的凝胶强度和持水力。随着燕麦β-葡聚糖添加比例的不断提高,酸奶的黏度和应力逐渐增大,添加有燕麦β-葡聚糖的酸奶表现出弱凝胶状态,属于非牛顿流体。有机酸是发酵乳中重要的风味物质,当燕麦β-葡聚糖的添加量为0.5%时,酸奶中有机酸的含量显著提高,酸奶的发酵程度和风味大大增加。

燕麦β-葡聚糖对低盐羊肉肉糜凝胶特性的影响

将燕麦β-葡聚糖(oatβ-glucan,OG)作为替代物加入羊肉肉糜中等量替代食盐,采用5个不同OG替代量0%、0.4%、0.8%、1.2%、1.6%,即对应肉糜中的盐含量为2.0%、1.6%、1.2%、0.8%、0.4%。通过对复合肉糜凝胶的蒸煮损失率、保水性、水分分布及含量、色泽、凝胶强度、质构、肌原纤维蛋白二级结构以及扫描电镜进行测定分析筛选出相对合适的OG替代添加量。结果表明:随着OG替代量的增加,复合肉糜凝胶的蒸煮损失率先下降后逐渐升高,保水性则先升高后逐渐降低;当添加1.6%OG时,凝胶的持水能力显著下降(P<0.05),而低场核磁共振分析表明高含量的OG会使凝胶中的弱结合水与自由水向不易流动水转移;凝胶色泽亮度L^(*)和白度逐渐增加(P<0.05),凝胶横切面呈现明显的白色;凝胶的破裂力与破裂距离在0.4%OG替代量时达到较好效果,改善了凝胶强度,而较高替代量的OG则对凝胶强度不利;凝胶硬度、内聚性、咀嚼性以及恢复性在OG替代量达到0.8%时显著降低(P<0.05),而凝胶弹性虽呈现与其他指标相同趋势但不同OG替代量之间差异并不显著(P>0.05);在微观结构的观察中,凝胶在较高OG替代量(>0.8%)时,肌原纤维蛋白二级结构接近对照组(P>0.05),扫描电镜图显示其结构更加松散,孔隙增多。通过相关性与主成分分析判断出在0.4%OG替代量下肉糜凝胶特性综合得分要优于其他实验组,在维持羊肉肉糜凝胶品质的同时保证了食盐摄入量的进一步减少。

燕麦β-葡聚糖─大豆分离蛋白美拉德产物的制备及性质

为了制备燕麦β-葡聚糖(OG)和大豆分离蛋白(SPI)的美拉德反应产物(MRPs)并研究功能性质和结构,采用湿法美拉德反应,以接枝度和色度值为指标探究工艺参数对反应的影响;通过测定溶解性、乳化特性、起泡特性以及分析SDS-PAGE电泳、内源性荧光光谱和傅里叶变换红外光谱来表征SPI的功能性质和结构的变化。结果表明,反应时间为100 min、温度为85℃、pH为7.5、蛋白与多糖质量比为1:1.2是制备MRPs的最佳工艺条件。在此条件下反应后,SPI的溶解性最高达到93.97%、乳化活性和乳化稳定性最高为38.268 m^(2)·g^(-1)和67.5 min,起泡能力和起泡稳定性提高到47.2%和86.8%,利用结构表征也可以表明SPI进行了糖基化。OG和SPI成功制备了MRPs并改善了功能性质。

燕麦β-葡聚糖对油炸外裹糊及鸡块含油量的影响

将3种多糖(燕麦β-葡聚糖、菊粉、魔芋葡甘露聚糖)分别加入外裹糊中,测定不同多糖对油炸外裹糊品质的影响,筛选出燕麦β-葡聚糖用于进一步研究,测定其不同添加量对油炸外裹糊鸡块的水分含量、含油量、色泽、感官品质和油脂分布的影响。结果表明,燕麦β-葡聚糖可以有效降低油炸外裹糊鸡块的油脂含量、提高水分含量及裹糊率。随着燕麦β-葡聚糖添加量的增加,油炸外裹糊鸡块外壳的含油量呈先降低后增加的趋势,内部鸡肉的含油量无明显变化;油炸外裹糊鸡块水分含量与鸡块裹糊率呈先增加后降低的趋势;当燕麦β-葡聚糖添加量为1.5%时,油炸外裹糊鸡块有较好的金黄色泽和感官品质。综上,外裹糊中添加燕麦β-葡聚糖可以改善油炸外裹糊鸡块的持水阻油能力,降低油炸外裹糊鸡块中的油脂含量。

燕麦β-葡聚糖在食品加工中的应用研究进展

本文介绍燕麦的营养价值和燕麦β-葡聚糖的功效作用及其在食品加工中的应用,并对其在食品领域中的应用做出展望。

燕麦β-葡聚糖对正常小鼠及四氧嘧啶致糖尿病小鼠血糖、血脂的调节作用研究

目的:观察燕麦葡聚糖对正常小鼠和四氧嘧啶糖尿病小鼠血糖、血脂、血清胰岛素水平的影响。方法:采用四氧嘧啶造糖尿病小鼠模型,对糖尿病小鼠和正常小鼠灌胃燕麦葡聚糖,测定小鼠血糖、血脂、胰岛素水平、糖耐量指标。结果:燕麦葡聚糖对正常小鼠的血脂、体重具有调节作用,对四氧嘧啶糖尿病小鼠具有显著的降血糖、降血脂和恢复胰岛素水平的功效(p<0.01)。

燕麦β-葡聚糖对糖尿病大鼠的血糖及糖代谢功能的影响研究

目的:燕麦β-葡聚糖对四氧嘧啶致糖尿病大鼠的血糖调节作用观察及其对大鼠糖代谢功能的影响。方法:大鼠腹腔注射四氧嘧啶造糖尿病模型后灌喂燕麦β-葡聚糖,剂量200mg/kgbw,连续14d,测定灌喂前后大鼠血糖、血脂含量,血液流变学性能、肝、肾组织形态学差异和糖原分布情况。结论:燕麦β-葡聚糖对四氧嘧啶致糖尿病大鼠血糖有显著调节作用,同时其可通过降低血清血脂含量、改善血液流变学性能、修复肝、肾病变组织及降低肝糖原分解来提高大鼠的糖代谢功能。

燕麦β-葡聚糖对小肠蠕动及淀粉酶活性的影响研究

目的:观察燕麦β-葡聚糖(Oglu)对小肠蠕动能力及淀粉酶活性的影响。方法:采用昆明种雄性小鼠进行小肠推进实验、用SD大鼠进行小肠平滑肌收缩实验(体内和体外给药)、体外模拟β-葡聚糖对淀粉酶酶解作用抑制能力实验。结果:灌喂Oglu后,食物在实验动物小肠体内的推进速度明显提高(P<0.01),小肠平滑肌蠕动的频率和幅度也显著增强。同时体外实验表明Oglu对淀粉酶的酶水解作用有一定抑制能力。结论:Oglu可通过抑制体内酶水解能力、增加小肠平滑肌蠕动的频率和幅度提高食物在小肠内的推进速度,使机体糖吸收能力降低。

燕麦β-葡聚糖调节肠道菌群与降脂减肥作用的研究进展

近年来,超重和肥胖已成为许多国家突出的健康问题,其导致的一系列代谢类疾病死亡率远高于其他疾病。越来越多的证据表明,肥胖的发生与肠道菌群的组成密切相关。燕麦β-葡聚糖不仅具有显著的降血脂作用和减肥功效,还可以作为益生元调节机体肠道菌群结构。本文从肠道菌群与肥胖的相关研究、燕麦β-葡聚糖降脂减肥和益生元作用等方面综述了燕麦β-葡聚糖调节肠道菌群及其减肥降脂作用之间相关性的研究现状。

燕麦β-葡聚糖对糖尿病大鼠胰岛功能的影响

目的:探讨燕麦β-葡聚糖(Oglu)对四氧嘧啶致糖尿病大鼠(DM)胰岛功能的影响。方法:大鼠腹腔注射四氧嘧啶建立DM模型后灌胃Oglu,剂量200mg/kgbw,连续14d,实验结束后测定大鼠血清胰岛素和C肽含量,并取大鼠胰腺,观测胰岛细胞组织形态学变化、分析胰岛β细胞凋亡和p53、bcl-2基因表达。结果:经Oglu治疗后,DM大鼠血清胰岛素含量(29.34±5.1)和C肽含量(1.89±0.28)较治疗前(16.8±4.9和1.32±0.31)明显增高(P<0.01),胰腺细胞团由1～2个增加到2～4个,且受损胰岛细胞有明显好转迹象;胰岛bcl-2基因表达增强,p53基因表达受抑,同时胰岛β细胞的凋亡进程得到缓解。结论:Oglu对大鼠受损的胰岛细胞有一定修复作用,可促进bcl-2和抑制p53基因表达。

燕麦β-葡聚糖对高胆固醇血症大鼠血脂和生长的影响

研究燕麦β-葡聚糖对实验性高胆固醇血脂大鼠的血脂及生长的影响。58只雄性SD大鼠随机分为基础组(n=10)和模型组(n=40),分别饲喂基础饲料和高脂饲料,饲养3周后,将造模成功的高胆固醇血症大鼠随机分为高脂对照组、添加燕麦β-葡聚糖低剂量组、中剂量组和高剂量组,每组10只,分别饲喂含0、6、12、24 gβ-葡聚糖/kg的高脂饲料6周。在实验的2、4和6周末测定血浆总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG,6周末测定)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)和高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C);实验结束时对各组大鼠称重并计算平均采食量。结果表明:给与不同剂量β-葡聚糖能够极显著降低大鼠空腹血浆TC、LDL-C水平(P<0.01),而对HDL-C、TG无显著影响,并具有明显剂量和时间依赖性;饲料中添加β-葡聚糖后大鼠体重和采食量均有所下降,这表明燕麦β-葡聚糖能够促进脂代谢,具有降胆固醇作用。

燕麦β-葡聚糖治疗大鼠高脂血症

目的:考察燕麦β-葡聚糖对大鼠高脂血症的治疗作用。方法:健康成年SD大鼠70只,雌雄各半,随机分成正常对照组(n=10)和复制模型组(n=60)。复制模型组喂高脂饲料,3周后测定大鼠空腹血清总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)和高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C),以血清TC显著高于正常对照组为造模成功指标。选50只高脂血症大鼠,按血脂随机分为5组(n=10):高脂对照组(等量蒸馏水,灌胃给药),壳寡糖对照组[200 mg/(kg.d),灌胃给药],燕麦β-葡聚糖低、中、高剂量组[133 mg/(kg.d),266 mg/(kg.d),533 mg/(kg.d),均灌胃给药],各组继续喂高脂饲料4周;正常对照组喂普通饲料、蒸馏水4周。在灌胃给药前后分别称每只大鼠体质量。分别于大鼠灌胃给药前及给药3、4周眼眶采血,测定血清TC、HDL-C、LDL-C。结果:与正常对照组相比,燕麦β-葡聚糖高、中剂量组大鼠体质量下降(P<0.05)。燕麦β-葡聚糖能显著降低高脂血症大鼠血清TC和LDL-C,显著升高HDL-C。燕麦β-葡聚糖灌胃4周后降脂作用明显高于灌胃3周后的作用,且呈明显的剂量依赖性;其降脂作用优于壳寡糖,并未见不良反应。结论:燕麦β-葡聚糖对大鼠高脂血症有显著的治疗作用。

燕麦β-葡聚糖对高脂血症大鼠空腹和餐后脂代谢的影响

研究了燕麦β-葡聚糖对高脂血症大鼠空腹和餐后脂代谢的影响。58只雄性SD大鼠随机分为基础组(n=10)和模型组(n=40),分别饲喂基础饲料和高脂饲料,饲养3w后,将造模成功的高血脂症大鼠随机分为高脂对照组、添加燕麦β-葡聚糖低剂量组、中剂量组和高剂量组,每组10只,分别饲喂含0、6、12、24gβ-葡聚糖/kg的高脂饲料6w。于实验期末,分别测定大鼠空腹(禁食12h)和餐后(禁食16h后再强饲5g饲料后2h)血浆TC、TG、LDL-C、HDL-C、ApoAI和ApoB的含量以及肝脏脂质变化。结果表明:不同剂量β-葡聚糖都极显著降低空腹血浆TC、LDL-C和ApoB水平,而对HDL-C、TG和ApoAl无显著影响;β-葡聚糖可以改善餐后血脂分布,降低肝脏脂质含量,不同剂量之间具有一定的差异性。

燕麦β-葡聚糖对高胆固醇小鼠血脂和游离脂肪酸的影响研究

研究了不同分子量及剂量的燕麦β-葡聚糖对高胆固醇小鼠血浆血脂及游离脂肪酸(FFA)的影响。高糖高脂饲料联合果糖水溶液建立高胆固醇小鼠模型,使用两种不同分子量(150ku和850ku)和剂量的燕麦β-葡聚糖对高胆固醇小鼠进行干预。干预实验第4、7、10周时测定血浆总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)和FFA的含量。结果表明:两种分子量(150ku和850ku)的β-葡聚糖都可显著降低小鼠空腹血浆TC和LDL-C水平,同时可使高胆固醇小鼠血浆TG恢复到正常水平,但对HDL-C无显著影响;低分子量(150ku)的燕麦β-葡聚糖可显著升高血浆的FFA含量。说明不同分子量的β-葡聚糖对小鼠血脂和FFA影响有差异,作用效果具有时间和剂量依赖性。

燕麦β-葡聚糖对2型糖尿病大鼠肠黏膜屏障的影响

目的:探究燕麦β-葡聚糖对2型糖尿病大鼠肠黏膜屏障的影响。方法:雄性SD大鼠高脂饲料喂养4周,腹腔注射链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)建立2型糖尿病模型,成模后随机分为模型对照组和燕麦β-葡聚糖低、中、高剂量组。低、中、高剂量组由基础饲料添加燕麦β-葡聚糖至其质量分数分别为0.275%、0.550%、1.100%,模型对照组和正常对照组均以基础饲料喂养。10周后,测定其空腹血糖、肠道菌群以及结肠β-防御素-2、分泌型免疫球蛋白A(secretory immunoglobulin A,s Ig A)、紧密连接蛋白Occludin含量。结果:高剂量组较模型对照组血糖水平显著降低(P<0.05);燕麦β-葡聚糖各干预组结肠紧密连接蛋白Occludin的表达水平显著高于模型对照组(P<0.05),β-防御素-2水平显著低于模型对照组(P<0.05),结肠s Ig A水平与模型对照组之间的差异不显著(P>0.05);中、高剂量组结肠大肠杆菌数量上升幅度减小(P<0.05),燕麦β-葡聚糖各干预组双歧杆菌、乳酸杆菌数量上升幅度增大(P<0.05)。结论:燕麦β-葡聚糖可以改善2型糖尿病大鼠肠黏膜机械屏障和生物屏障的损伤,起到保护肠黏膜屏障的作用。

燕麦β-葡聚糖与沙蒿胶多糖对菌群人源化小鼠生理及肠道微生物调节比较研究

以菌群人源化(human flora-associated,HFA)小鼠为研究模型,探讨燕麦β-葡聚糖(oatβ-glucan,OG)与沙蒿胶多糖(Artemisia sphaerocephala Krasch.polysaccharide,ASP)对HFA小鼠生理及肠道微生物的不同影响。通过接种健康人志愿者的粪便悬液构建HFA小鼠模型,将30只HFA小鼠随机分为普通组(CT组)、燕麦β-葡聚糖组(CT+OG组)和沙蒿胶多糖组(CT+ASP组),分别用基础饲料和添加质量分数5%燕麦β-葡聚糖或5%沙蒿胶多糖饲料饲喂HFA小鼠8周,进行血清生化指标测定、肝脏和脂肪苏木精-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色、肠道菌群聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis,PCR-DGGE)检测。结果表明:与CT组比较,两种多糖均能降低HFA小鼠空腹血糖水平(P>0.05),CT+OG组能显著降低甘油三酯含量(P<0.05),CT+ASP组总胆固醇含量和高密度脂蛋白胆固醇含量显著高于其他两组(P<0.05);CT+OG组脂肪细胞较CT+ASP组、CT组明显变小,细胞排列更加紧密;多糖饮食会增加HFA小鼠肠道的微生物多样性,CT+ASP组效果优于CT+OG组(P>0.05),说明多糖饮食会明显改变HFA小鼠生理及肠道菌群结构,而且不同多糖饮食对于HFA小鼠的肠道菌群组成和丰富度的作用差异与多糖分子质量大小有关。在降低HFA小鼠血糖血脂含量、脂肪细胞大小方面,分子质量小的燕麦β-葡聚糖功效明显优于分子质量大的沙蒿胶多糖;但在增加HFA模型小鼠肠道微生物多样性方面,分子质量大的沙蒿胶多糖优于分子质量小的燕麦β-葡聚糖。

燕麦β-葡聚糖的分子链高级结构及溶液行为研究

采用聚酰胺柱层析和乙醇多次沉淀的方法分离纯化,获得燕麦β-葡聚糖主要组分Oglu-1,经HPLC、UV、IR、1HNMR和13CNMR证实Oglu-1为β-D-均聚线型葡聚糖,糖基之间通过β-D-(1→4)和(1→3)糖苷键连接,二者之比为2.1:1,激光光散射测定多糖的相对分子质量为4.49×105。通过测定特性黏度和激光光散射分析建立了Oglu-1水溶液中的Mark-Houwink方程([η]=0.161Mw0.585)和均方根旋转半径-相对分子质量关系模型,证实了Oglu-1分子在溶液中的形态为柔顺性线型高分子链;利用AFM直接观测到Oglu-1是分子链长度约250nm,宽度约为5～10nm,高2～3nm的无支链线型柔顺高分子;CD分析表明,多糖分子量、多糖浓度及pH值、温度等环境因素的改变均可导致溶液中燕麦β-葡聚糖立体构象和非对称性的变化。

饲粮中短期内单独及混合添加高水平燕麦β-葡聚糖和微晶纤维素对小鼠生长性能、器官指数和粪便细菌群落结构的影响

本试验旨在研究饲粮中短期内单独及混合添加高水平燕麦β-葡聚糖和微晶纤维素(MCC)对小鼠生长性能、器官指数、粪便细菌群落结构的影响。选取36只健康的体重为(17.95±0.95)g的BALB/c小鼠,按体重随机分为4组:对照组(CON组),饲粮不含燕麦β-葡聚糖和微晶纤维素;葡聚糖组(G组),饲粮含28%燕麦β-葡聚糖;MCC组(M组),饲粮含20%M CC;混合组(GM组),饲粮含14%燕麦β-葡聚糖和10%M CC。试验期为21 d。结果显示:1)各组小鼠全期(第1~21天)平均日增重(ADG)差异不显著(P>0.05),而全期平均日采食量(ADFI)则差异显著(P<0.05),表现为G组<M组<GM组<CON组。2)各组小鼠脾脏指数差异不显著(P>0.05),各纤维添加组(G组、M组、GM组)与CON组小鼠附睾脂肪垫指数差异不显著(P>0.05),但G组和M组小鼠附睾脂肪垫指数均显著低于GM组(P<0.05)。3)试验第4天和第7天,G组小鼠粪便细菌香农-威纳指数显著低于CON组(P<0.05)。聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)图谱聚类分析显示,试验第13天、第17天时,各组小鼠粪便细菌群落结构差异明显,各组样品在进化树上各自聚类。由此可见,在小鼠饲粮中短期单独或混合添加高水平燕麦β-葡聚糖和MCC均可降低小鼠的ADFI,但不影响小鼠的ADG和脾脏指数;燕麦β-葡聚糖和MCC混合添加比单独添加更能促进小鼠附睾脂肪的沉积;高水平燕麦β-葡聚糖可降低小鼠粪便细菌的多样性;燕麦β-葡聚糖和MCC的添加均可改变小鼠粪便微生物区系,暗示小鼠后肠可能存在特异性利用这2种纤维的核心菌群。

燕麦β-葡聚糖对小鼠肠道菌群的影响

目的:研究了两个不同分子量的燕麦β-葡聚糖对小鼠肠道菌群的影响。方法:选用90只昆明种小鼠,随机分成五组(对照组和1～4四个实验组),每组18只;实验1、2组灌胃给予分子量2.6×106的燕麦β-葡聚糖0.25g/kg·d和0.5g/kg·d,实验3、4组给予分子量为3.7×105的燕麦β-葡聚糖的相应剂量,对照组给予等体积生理盐水,灌胃期28d。分别于实验的第14d、第28d和停止灌胃后一周(35d)分析各组小鼠结肠、盲肠、直肠和粪便菌群变化,并在实验结束时观察各组小鼠体重。结果表明:和对照组相比,随着灌胃时间的延长,各实验组均可使小鼠肠道和粪便中的双歧杆菌和乳酸杆菌增值,使大肠杆菌数量减少(p<0.05),相同剂量不同分子量组间差异不大(p>0.05),同一分子量高低剂量组有差异(p<0.05),灌胃28d可使实验组动物体重有所下降。说明燕麦β-葡聚糖具有调节小鼠肠道菌群的作用。