糖类与甜味剂的肠-脑轴效应研究进展及评估方法分析

尽管甜味剂能够提供类似糖类的风味感受和远高于糖类的甜味强度,但仍旧不能完全替代糖类所带来的满足感,明确该现象的生物学机制对于完善甜味剂的功能评估体系和指导甜味剂的创新发展方向都具有十分重要的意义。本文系统综述了糖类与甜味剂引发的动物行为偏好差异、动物脑区活动差异和肠-脑轴神经激活模式差异3个方面的研究进展,揭示了大脑可以辨别糖和甜味剂,从而产生个体行为偏好差异的深层原因,提出动物行为学、脑区神经活动和关键受体激活能力可用于评估甜味剂肠-脑轴效应,可为甜味剂领域的创新发展提供参考。

黄芩-黄连调控β细胞甜味受体通路对胰岛素分泌紊乱的改善作用

目的研究黄芩-黄连药对对胰岛素分泌的调节作用及其对甜味受体信号通路相关蛋白表达的影响。方法体内实验,采用高糖高脂饮食建立糖尿病前期大鼠模型,黄芩-黄连药对干预14 d后进行口服糖耐量实验(OGTT)及测定OGTT各时间点血清胰岛素水平,采用稳态模型法计算大鼠胰岛素抵抗(IR)指数;HPLC测定血清中3-脱氧葡萄糖醛酮(3DG)含量;蛋白质印迹法检测大鼠胰腺组织甜味受体信号通路蛋白表达。体外实验,采用MTT法检测大鼠血清对INS-1细胞活性的影响,通过3DG诱导建立胰岛功能受损的INS-1细胞模型,黄芩-黄连药对含药血清进行干预,采用ELISA法检测INS-1细胞在低糖和高糖刺激下的胰岛素分泌量;蛋白质印迹法检测INS-1细胞甜味受体信号通路蛋白表达。结果体内实验,与正常组比较,模型组FBG值、FINS值、IR指数、糖负荷后各时间点血糖值均提高(P<0.05,P<0.01),糖负荷30 min血清胰岛素值降低(P<0.01),糖负荷60 min血清胰岛素值升高(P<0.01),血清3DG含量升高(P<0.05),胰腺组织甜味受体信号通路T1R2、T1R3、PLCβ2和TRPM5蛋白表达均降低(P<0.01);与模型组比较,黄芩-黄连组上述指标均有改善(P<0.05,P<0.01)。体外实验,10%和20%黄芩-黄连药对含药血清对INS-1细胞活性无明显影响(P>0.05)。与正常组比较,模型组细胞在低糖刺激下胰岛素分泌增加(P<0.01),高糖刺激下减少(P<0.05),细胞T1R2、T1R3、PLCβ2和TRPM5蛋白表达均降低(P<0.01);与模型组比较,黄芩-黄连组上述指标均有改善(P<0.05,P<0.01)。结论黄芩-黄连药对对胰岛素分泌紊乱的调节作用与其调控β细胞甜味受体信号通路有关。

参苓白术散对2型糖尿病Zucker大鼠甜味觉受体的影响

目的探讨参苓白术散对于2型糖尿病Zucker大鼠甜味觉受体相关蛋白的影响。方法SPF级5周龄的瘦型对照Lean Zucker(LZ)雄性大鼠4只作为对照组,将自发型2型糖尿病肥胖Zucker(Zucker Diabetic Fatty,ZDF)大鼠雄性大鼠16只,随机分为模型组,低、中、高剂量参苓白术散治疗组。低、中、高剂量参苓白术散治疗组分别给予生药浓度为6、12、24 g·kg-1·d-1。对照组和模型组每日予同中药给药剂量超纯水灌胃,连续灌胃给药28 d。定期测量大鼠的体质量、摄食量、随机血糖,实验末期进行口服葡萄糖耐量试验(Oral glucose tolerance test,OGTT)。运用蛋白质印迹(Western blot,WB)技术检测舌组织、空肠组织及回肠组织样本检测葡萄糖转运蛋白-2(Glucose transporter 2,GLUT2)以及甜味觉受体1型成员2和3(Taste receptor 2 and 3,T1R2、T1R3)、α-gustducin的蛋白表达。结果2型糖尿病模型组Zucker大鼠的体质量增长、随机血糖值、食物摄入量水平明显高于瘦型对照组,葡萄糖耐量显著低于瘦型对照组。经治疗后,参苓白术散3个剂量组均能不同程度降低2型糖尿病Zucker大鼠的血糖、体质量增长及食物摄入量,并改善2型糖尿病Zucker大鼠葡萄糖耐量。干预4周后,参苓白术散3个剂量组均可以使2型糖尿病Zucker大鼠舌、回肠、空肠的GLUT2、T1R2、T1R3、α-gustducin蛋白表达水平不同程度恢复。结论参苓白术散剂量依赖性地降低2型糖尿病Zucker大鼠血糖,其作用可能与调控舌和肠道甜味感知和葡萄糖代谢有关。

太赫兹光谱结合机器学习的甜味剂检测

以三氯蔗糖、赤藓糖醇、木糖醇3种人工甜味剂为研究对象,采用太赫兹时域光谱技术,结合多种机器学习和优化算法对甜味剂与面粉混合物的光谱数据进行系统的分类识别和定量回归研究。结果表明,麻雀搜索算法-支持向量机模型/支持向量回归模型(SSA-SVM/SVR)对混合物的定性及定量分析结果均达到最优,分类预测的准确率达到95.56%,定量回归预测的最佳回归系数R~2为0.999 8,实现了3种甜味剂和面粉混合物的高精确度分类和定量分析,为人工甜味剂的快速检测提供了一种有效可靠的新思路。

基于机器学习的甜味剂分类预测模型研究进展

甜味剂是一种赋予食品以甜味的物质,可分为天然甜味剂和人工合成甜味剂。在甜味剂开发过程中,基于机器学习的甜味剂分类预测模型可从大量的天然或合成分子中有效筛选出甜味剂分子,显著减少时间和资金成本。为了深入分析基于机器学习技术来驱动甜味剂研究发展的潜力与方向,本文从甜味剂分子表征数据集与机器学习技术相结合的新视角入手,分别从传统机器学习技术的甜味剂分类、深度学习技术的甜味剂分类和机器学习技术的甜度预测等方面总结与概括机器学习技术在甜味剂分类与预测中的最新研究成果。最后总结分析了食品甜味剂智能分类预测模型的发展趋势,如融合多模态分子表征数据形式的机器学习方法研究、多味型智能分类方法研究和不同规模数据集下深度学习方法研究。

典型人工甜味剂在城市污水厂不同工艺段的分布和去除特征

研究调查了6种人工甜味剂(ASs)安赛蜜(ACE)、甜蜜素(CYC)、糖精(SAC)、阿斯巴甜(ASP)、三氯蔗糖(SUC)和纽甜(NEO)在城市污水厂不同工艺段的分布、进出水负荷和去除效果。研究表明,进水CYC和SAC含量最多,占ASs总浓度大于67%,而ASP未被检出。ASs进水负荷为0.0037(NEO)~1.32(CYC)g/d·1000p^(-1),出水负荷为0.0015(NEO)~0.43(SUC)g/d·1000p^(-1)。ACE、CYC和SAC去除效率>88%,主要发生在二级处理段,而NEO与SUC去除效率分别<62%和<10%,主要发生在一级和深度处理段。

功能性甜味剂对肥胖的作用及相关机制

肥胖已经成为威胁人类健康的一个严重问题,其中糖类摄入过多是造成肥胖的主要原因之一。因此,使用低热量的功能性甜味剂代替高热量的糖类(例如蔗糖)是目前广受欢迎的一种预防或缓解肥胖的方式。然而,功能性甜味剂与肥胖之间的关系十分复杂,目前尚无定论。这是由于功能性甜味剂的作用受多种因素的影响,包括功能性甜味剂的种类、剂量,以及个体差异,例如性别、健康状态和肠道微生物的组成等。本文综述目前常用的功能性甜味剂对机体能量代谢的影响、对脂肪代谢的影响以及对肠道微生物的作用,总结目前功能性甜味剂对肥胖作用的相关研究,并探讨功能性甜味剂影响肥胖的可能机制,以期为今后更好地选择或使用含有功能性甜味剂的食物和饮品提供参考。

UPLC-MS/MS同时测定牙膏中7种人工甜味剂的含量

采用超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)建立牙膏产品中7种人工合成甜味剂的快速检测方法。样品通过体积分数50%乙醇溶液提取并稀释后,以Acqutiy UPLC BEH C18(100 mm×2.1 mm×1.7μm)色谱柱进行分离,乙腈-体积分数0.1%甲酸水溶液为流动相进行梯度洗脱,多反应监测(MRM)模式下正负离子同时进行定性和定量分析。结果表明,阿斯巴甜在4~120 ng/mL范围内线性良好,其他6种人工甜味剂(糖精钠、安赛蜜、甜蜜素、三氯蔗糖、纽甜和阿力甜)在10~300 ng/mL范围内线性关系良好(r^(2)≥0.9989),平均加标回收率在96.51%~104.87%,相对标准偏差(RSD)在0.83%~2.73%,检出限为0.004~0.050 g/kg。本方法简便易行,准确度高,重现性好,适用于牙膏中7种人工甜味剂的快速定量检测分析。

HPLC-ELSD法同时测定电子烟烟液中的10种甜味剂

建立了高效液相色谱仪-蒸发光散射检测器(HPLC-ELSD)同时检测电子烟烟液中安赛蜜、糖精钠、甜蜜素、三氯蔗糖、阿斯巴甜、阿力甜、新甲基橙皮苷二氢查尔酮(NHDC)、爱德万甜、罗汉果苷V、纽甜的方法。样品中的甜味剂经50%甲醇水提取后,采用C_(18)色谱柱分离,以甲醇-0.1%甲酸水(pH=4.5)为流动相进行梯度洗脱,蒸发光散射检测器进行检测。结果表明,10种甜味剂分离度良好,在5~250 mg/L建立二次曲线,R^(2)均大于0.998,方法回收率为90.0%~110.0%,RSD为0.774%~7.65%。检测方法简单、准确、灵敏、实用性强,适用于电子烟烟液中10种甜味剂的同时检测,提高了实验室的检测效率。

液相色谱法检测饮料中人工甜味剂的优化策略

本文分析了液相色谱法检测饮料中人工甜味剂存在的问题,并提出了优化策略,旨在提升液相色谱法在人工甜味剂检测中的实用性和准确性,提高检测效率。

高效液相色谱法在食用槟榔常见甜味剂和防腐剂检测中的运用

食用槟榔是一种常见的食品产品,在加工生产的过程中,一般会向其中添加多种甜味剂和防腐剂。做好相关检测工作,将上述两种物质的添加量均控制在规定范围内,能够保障消费者的健康,促进食品安全监管工作。本文对高效液相色谱法在检测食用槟榔中甜味剂和防腐剂的应用进行了讨论,并对此种方法检测食用槟榔中常见甜味剂和防腐剂含量的原理及流程进行了分析,希望为相关从业人员提供一定的参考。

糖和甜味剂对蚂蚁的吸引及健康影响

为了探究人工甜味剂是否健康,本研究以中亚弓背蚁为研究对象,选用蔗糖、葡萄糖和甜味剂(赤藓糖醇、甜蜜素、安赛蜜)来观察相同环境下中亚弓背蚁对不同甜味物质的进食表现和趋向性以及甜味剂的甜度和热值对其趋向性的影响,通过监测中亚弓背蚁在不同甜味物质环境下的存活率,探究长时间暴露人工甜味剂对生物个体健康的影响。试验结果表明,葡萄糖、赤藓糖醇、甜蜜素、安赛蜜对中亚弓背蚁的健康均有一定程度的负面影响,其中葡萄糖组蚂蚁的存活率最低,赤藓糖醇对蚂蚁的吸引力和危害性较强。

添加剂的研究进展与前景——以甜味剂为例

甜味剂作为添加剂中的一种重要成分,可以为食品和饮料提供甜味,满足人们对美味的需求。本文探讨了添加剂中甜味剂的研究进展与前景,包括甜味剂的分类、研究历程、安全性评价,以及其未来的发展方向,旨在使人民群众更加全面地了解甜味剂在添加剂中的应用和发展,为食品安全、营养均衡提供更多可能性。

非营养型甜味剂的使用现状及对人体的生理影响

介绍了非营养型甜味剂(Nonnutritive Sweetener,NNS)种类、使用以及对人体的生理影响。指出目前研究NNS安全性时,仅考虑了食品中显性NNS摄入总量(在每日允许摄入量范围内,加工食品中的NNS总量),将来研究应该将隐性NNS摄入总量(蔬菜、水果、饮用水等含有的NNS总量)计入每日允许摄入量;研究NNS对人体影响时,可通过设计合理的体外实验、动物实验,明确NNS对人体的肠道微生物群、内分泌系统、肝脏、骨骼、血液、大脑等的影响机制,在研究中注意婴幼儿、孕妇、有无代谢性疾病、种族的差异,需要基因组学、生物组学等多学科联用,协作完成;找寻开发天然的NNS时,借助天然产物全合成技术,解决罗汉果甜苷、甜菊糖苷等植物性NNS的生长周期限制。

超高效液相色谱-串联质谱法快速检测白酒与配制酒中8种合成甜味剂

通过超高效液相色谱-串联质谱法建立快速检测白酒和配制酒中8种合成甜味剂的方法,并对8种甜味剂进行基质效应评价和定性定量分析。结果表明:8种合成甜味剂在10.0~200.0 ng/mL内呈良好线性关系,相关系数R^(2)≥0.999,检出限为1.0~14.3μg/kg,定量限为3.3~47.6μg/kg,加标回收率88.2%~111.4%,相对标准偏差(RSD)1.1%~10.0%;白酒基质效应不明显,配制酒中的8种甜味剂基质效应明显,其中安赛蜜基质增强作用最明显,达300.0%;10份白酒样品中检出1份甜蜜素,含量为0.158 mg/kg, 10份配制酒样品中检出1份安赛蜜,含量为0.258 mg/kg, 1份甜蜜素,含量为0.238 mg/kg。该方法简单、快速、高效、准确度高,可作为白酒和配制酒中8种合成甜味剂的定量检测方法。

基于甜味受体信号通路探讨玉竹多糖的降血糖作用

目的基于甜味受体信号通路探讨玉竹多糖的降血糖作用。方法高脂高糖饮食联合链脲佐菌素诱导建立大鼠糖尿病模型,造模成功后将大鼠随机分为模型组、二甲双胍组(200 mg/kg)和玉竹多糖低、中、高剂量组(100、200、400 mg/kg),另取8只正常大鼠为正常组。分别于给药前及给药2、4、6、8周末,尾静脉取血测空腹血糖;给药7周后进行口服葡萄糖耐量实验,同时采用ELISA法检测血清GLP-1、胰岛素水平;给药8周后检测大鼠血脂水平,观察胰腺、肝脏的形态,RT-qPCR法检测回肠组织T1R2、T1R3、α-gustducin、TRPM5、SGLT-1、GLUT-2 mRNA表达。以HuTu-80细胞为模型,加玉竹多糖溶液处理,ELISA法检测细胞cAMP、GLP-1水平,激光共聚焦法检测细胞Ca^(2+)荧光强度,RT-qPCR法检测细胞甜味受体mRNA表达。结果动物实验结果显示,与模型组比较,玉竹多糖中、高剂量组大鼠空腹血糖、时间-血糖曲线下面积(AUC)和血清TG、TC、LDL-C水平降低(P<0.05),血清GLP-1、胰岛素水平和回肠组织T1R3、TRPM 5 mRNA表达升高(P<0.05),且高剂量组血清HDL-C水平和回肠组织T1R2、α-gustducin mRNA表达升高(P<0.05)。细胞实验结果显示,与正常组比较,玉竹多糖可增加细胞cAMP、GLP-1、Ca^(2+)水平(P<0.05),增强甜味受体T1R2、T1R 3 mRNA表达(P<0.05)。结论玉竹多糖可能通过上调甜味受体信号分子的表达,从而增强甜味受体信号强度,促进GLP-1分泌,发挥降血糖作用。

AH,B,X的甜味分子识别及其理论扩展

AH ,B ,X甜味三角理论是目前最有效的甜味学说 ,它成功解释了三氯蔗糖等强力甜味剂的作用机理 ,对食品工业具有重要的现实指导意义。但它同时也存在一些缺陷。对此 ,本文在AH ,B基团的性质、疏水基团X的性质、分子内氢键、空间要求等方面对其进行扩充 ,以期使之更为完善。

pH和温度对8种甜味剂甜味释放特征的影响

为探究pH和温度对8种不同甜味剂(蔗糖、果葡糖浆、麦芽糖醇、山梨糖醇、低聚果糖、甜菊糖苷00、甜菊糖苷07和甜菊糖苷14)甜味动态释放特征的影响规律,先通过成对比较法、量值估计法和单因素方差分析,确定了在常温中性条件下,与5 g/dL蔗糖甜度相等的其他7种甜味剂质量浓度。进一步通过时间-强度法(time-intensity)描绘了8种甜味剂在常温中性(25℃、pH 7.0)、常温酸性(25℃、pH 4.5)和低温中性(4℃、pH 7.0)3种条件下的甜味动态释放特征。结果表明,对于大部分样品而言,酸性和低温条件均会降低最大甜味强度,其中,酸性条件对果葡糖浆和甜菊糖苷类样品的降低效果高于低温条件,而对于糖醇类、蔗糖和低聚果糖等样品,低温条件降低效果更显著。此外,各样品的整体甜味持续时间也受到酸性和低温条件的抑制而缩短,且低温条件影响更显著。因此,酸性或低温条件都会抑制不同甜味剂的甜味释放强度或释放时间,但影响程度不同;相比而言,3种条件下,在甜味动态释放特征及变化趋势上,与蔗糖的表现最为接近的是山梨糖醇,其次是果葡糖浆和低聚果糖。

天然甜味剂罗汉果甜苷的研究进展

罗汉果甜苷作为一种天然甜味剂,具有甜度高、热量低、安全性好的特点,其可分为罗汉果甜苷Ⅲ、罗汉果甜苷ⅢE、罗汉果甜苷Ⅳ、罗汉果甜苷Ⅴ、11-O-罗汉果甜苷Ⅴ、罗汉果新苷、赛门苷Ⅰ等,其中罗汉果甜苷Ⅴ含量最高,罗汉果果实中苷类成分的含量在生长过程中发生变化。罗汉果甜苷最主要的生物活性是其降糖作用,其机制与修复胰腺损伤,改善胰岛素抵抗,抗氧化应激,抑制α-葡萄糖苷酶活性有关。除此以外,其还具有止咳祛痰平喘、保肝、抗癌、抗炎、抑菌等生物活性。本文对罗汉果甜苷的甜味构效关系、周期性变化及生物合成途径、生物活性以及安全性进行综述,探讨其在保健品、药品领域应用中面临的问题,以期为罗汉果甜苷作为天然甜味剂的应用提供进一步参考。

超高效液相色谱-串联质谱法测定白酒外加六种甜味剂的不确定度评定

目的:研究超高效液相色谱-串联质谱测定白酒中六种甜味剂(安赛蜜、糖精钠、环己基氨基磺酸钠、三氯蔗糖、阿斯巴甜和纽甜)的不确定度评定。方法:采用超高效液相色谱-串联质谱法同时检测外加六种甜味剂白酒样品,并对其测量不确定度进行评定,分析不确定度的引入因素。结果:白酒样品中安赛蜜、糖精钠、环己基氨基磺酸钠、三氯蔗糖、阿斯巴甜和纽甜含量分别为0.475 mg/kg、0.475 mg/kg、0.487 mg/kg、0.477 mg/kg、0.472 mg/kg、0.472 mg/kg,测量结果不确定度分别表示为:(0.475±0.059) mg/kg,k=2;(0.475±0.069) mg/kg,k=2;(0.487±0.064) mg/kg,k=2;(0.477±0.077) mg/kg,k=2;(0.472±0.075) mg/kg,k=2;(0.472±0.070) mg/kg,k=2。结论:白酒中六种甜味剂的测量不确定度影响因素中,超高效液相色谱-串联质谱仪、校正曲线拟合、标准溶液配制影响较大,样品测量重复性、回收率、温度、前处理过程影响较小。在检测过程中,选用精密度较高的仪器、注意把控校正溶液的配制以及校正曲线的拟合对控制检测数据的准确性有很大帮助。