Unraveling complexity of interconnected regulatory circuits in lipid metabolism

In this issue of Journal of Biomedical Research,3review articles are published that cover a broad range of topics addressing current understanding on regulation of nutrient metabolism through protein phosphatases,homeostatic regulation of cellular lipid droplets by small GTPases,and mechanisms by which hepatic assembly and secretion of triglyceride-rich lipoproteins are regulated.

制备工艺对高直链玉米淀粉—硬脂酸复合物性质的影响

[目的]优化高抗性淀粉(RS)含量的淀粉—脂质复合物制备工艺,探究工艺参数对复合物抗消化性的影响。[方法]采用单因素试验和正交设计研究了高直链玉米淀粉(HA)预处理及其与硬脂酸(SA)络合过程中温度和时间参数对复合物RS含量的影响,分析最优工艺制备的HA-SA复合物的理化性质、抗消化性及水合特性。[结果]在糊化温区继续升高预处理温度、延长预处理时间、络合温度高于75℃均导致RS含量显著降低(P<0.05);HA-SA复合物最优制备工艺为:HA经85℃的退火温度预处理12 h后,在75℃与SA络合90 min;所制备的HA-SA具有V型晶体特征、完整的淀粉颗粒,为Ⅰ型淀粉—脂质复合物;与HA相比,其热稳定性、抗消化性显著升高,但膨胀力显著降低(P<0.05)。[结论]退火温度预处理和适宜的络合温度有利于HA-SA中RS组分的形成;预处理过程中加热强度的增加使淀粉过度糊化,阻碍了直链淀粉与脂质的络合,络合过程中过高的温度也导致复合物中RS组分的解离,使RS含量降低;退火预处理使HA保留了完整的颗粒结构,是HA-SA抗消化性高的原因之一。

淀粉脂质复合体的构建及其Pickering乳液性能表征

采用干法制备月桂酸、单月桂酸甘油酯、硬脂酸、单硬脂酸甘油酯的淀粉脂质复合体,并通过复合率、溶解率、膨胀力、碘吸收曲线、红外光谱、拉曼光谱、乳化性等对淀粉脂质复合体的性能进行表征。结果表明:4种淀粉脂质复合体的复合率随着脂肪酸碳链的增长而增大;溶解率和膨胀力总体上随着温度的升高逐渐变大,但随着碳原子数的增加而减小。碘吸收特性、红外光谱和拉曼光谱结果表明,随着碳原子数的增多,V型结晶淀粉与脂肪酸复合的效果越好。此外,利用质量浓度为8 g/L的淀粉脂质复合体制备的乳液具有较稳定的乳化状态。试验表明,淀粉脂质复合体在Pickering乳液中具有较大的应用潜力。

超高效液相色谱-串联质谱法同时测定复杂基质保健食品中7种脂溶性维生素营养补充剂的含量

取约1 g混匀后的保健食品样品,加入约50℃温水5 mL和磷酸盐缓冲液(pH 7.0)5 mL,混匀后加入0.3 g脂肪酶、0.5 g木瓜蛋白酶,加盖涡旋2~3 min,于37℃振荡120 min。加入10 mL无水乙醇和1 g碳酸钾,混匀后加入10 mL正己烷和10 mL水,涡旋或振荡提取10 min,离心5 min。收集上层相,在下层相中加入10 mL正己烷,重复上述提取和离心操作一次。合并上层相,于40℃旋蒸至近干,残液用氮气吹干,用甲醇溶解残渣并稀释至5 mL,过0.22μm滤膜,滤液进入超高效液相色谱-三重四极杆质谱仪。7种脂溶性维生素营养补充剂在HSS T3色谱柱(100 mm×2.1 mm,1.8μm)上用不同体积比的含0.1%(体积分数,下同)甲酸的甲醇溶液和0.1%甲酸溶液进行梯度洗脱分离,用电喷雾离子源正离子(ESI^(+))模式电离,用多反应监测(MRM)模式检测,基质匹配法定量。结果显示:维生素A乙酸酯、维生素A棕榈酸酯、DL-α-维生素E乙酸酯的质量浓度均在50~1000μg·L^(-1)内,维生素D2、维生素D3、维生素K1和维生素K2的质量浓度均在10~200μg·L^(-1)内与各自对应的峰面积呈线性关系,检出限(3S/N)为2.06~7.56μg·L^(-1);按照标准加入法进行回收试验,回收率为83.4%~106%,测定值的相对标准偏差(n=6)为1.9%~4.9%;方法用于实际样品的分析,各脂溶性维生素营养补充剂的检出量和标签值基本一致。

淀粉-脂肪酸复合物的研究进展

文章综述了淀粉-脂肪酸复合物的复合机理、制备方法及条件,重点讨论了影响淀粉-脂肪酸复合物形成的因素,发现淀粉结构、脂质结构、脂质浓度以及不同工艺参数对淀粉-脂肪酸复合物的影响很大,并以此为基础探究复合物对淀粉性质的影响,综述了淀粉-脂质复合物在淀粉基食品中的应用进展,以期为进一步推广和完善淀粉-脂质复合物在食品工业中的应用提供参考。

高链玉米淀粉-不饱和脂肪酸复合物的体外大肠发酵特性及其对肠道菌群的影响规律

该研究以高直链玉米淀粉(High-Amylose Maize Starch,HAMS)与四种饱和度不同的脂肪酸为原料,制备淀粉-不饱和脂肪酸复合物,研究不同复合物体外大肠发酵特性及菌群调控的影响。结果表明,随着脂肪酸不饱和度的增加,除淀粉-油酸复合物(34.87%)外,形成的复合物V型结晶越少(30.42%~32.93%)。淀粉-不饱和脂肪酸复合物在整个发酵过程中发酵速率无显著性差异(p>0.05),最终产气量基本一致(13.8~14.2 mL)。淀粉-不饱和脂肪酸复合物产丁酸浓度(14.83~17.91 mmol/L)低于HAMS(22.42 mmol/L),但产较多乙酸(60.25~63.73 mmol/L)和丙酸(21.22~24.81 mmol/L)。淀粉-不饱和脂肪酸复合物均能显著促进Prevotella的相对丰度,这与其较高的丙酸产量有关。综上,淀粉-不饱和脂肪酸复合物大肠发酵特性受脂肪酸饱和度的影响较小,主要与淀粉-脂质复合物自身结构有关,复合物中脂肪酸的饱和度对高链玉米淀粉-不饱和脂肪酸复合物菌群结构具有一定影响。

湿磨辅助制备淀粉-脂质复合物及其结构和性能研究

基于湿磨在改善淀粉性能方面具有良好的潜力,探究湿磨对淀粉-脂质复合物结构和性质的影响。以玉米淀粉与月桂酸为原料,采用先复合后湿磨(C/WG)和先湿磨后复合(WG/C)两种处理方式制备淀粉-脂质复合物。X射线衍射结果显示未进行湿磨处理的对照组、先复合后湿磨组(CS-C/WG)和先湿磨后复合组(CS-WG/C)样品具有强烈的V型晶体特征衍射峰;傅里叶变换红外光谱显示样品在2850 cm^(-1)和1740 cm^(-1)处出现了两个新的吸收峰,表明玉米淀粉和月桂酸形成了淀粉-脂质复合物;与对照组相比,CS-WG/C和CS-C/WG表现出了更高的复合指数、V型晶体特征衍射峰强度与焓变值,并且,先湿磨后复合的制备方式更有利于形成更多的淀粉-脂质复合物。湿磨可显著提高淀粉的热稳定性和抗消化性,且适当的湿磨处理有助于促进淀粉-脂质复合物的形成。

淀粉-脂质复合物研究进展

为进一步研究淀粉-脂质复合物结构和理化特性,拓宽其在淀粉基食品中的应用范围,对淀粉-脂质复合物的形成机理、制备方法、影响因素及结构和特性表征进行了系统综述。并对淀粉-脂质复合物的应用领域进行了总结,以期为开发健康且功能多元化的淀粉-脂质复合物提供参考。

不同温度条件的超声波处理对玉米淀粉脂质复合能力的影响及其机理

为探究不同温度(0、20、40、60℃)超声处理对淀粉脂质复合能力的影响,采用扫描电子显微镜、激光扫描共聚焦显微镜、X射线衍射仪和激光共聚焦显微拉曼光谱仪等对玉米淀粉颗粒经处理前后多层级结构的变化进行表征,并分析其与月桂酸复合能力改变的机理。研究结果表明:超声处理可显著降低淀粉的脂质复合能力(P<0.05),且随着处理温度从0℃升至60℃,玉米淀粉与月桂酸的复合指数由27.9%降至15.0%,所形成复合物的焓值(ΔH)、相对结晶度、短程分子有序度及抗性淀粉相对含量均呈现降低趋势。对处理前后淀粉多层级结构分析发现,超声处理引起淀粉分子链段解聚,60℃条件下超声处理使淀粉颗粒内部直链淀粉浸出,颗粒完整性遭到破坏,表面变得粗糙。综上,不同温度超声处理可通过改变玉米淀粉的多尺度结构,进而降低其脂质复合能力。

藜麦淀粉和藜麦抗性淀粉的理化性质

该文以藜麦为原料,提取藜麦淀粉(quinoa starch,QS),通过糊化老化、磷酸化交联和淀粉-脂质复合物形成的方法分别制备三型、四型和五型藜麦抗性淀粉(quinoa resistant starch,QRS),对比分析4种淀粉的理化性质。结果表明:温度为55~85℃时,QS的持水性高于其他3种抗性淀粉,较高的持水性使其析水率降低,因此,QS的冻融稳定性最强。QS的糊化温度为62.32℃,淀粉糊为假塑性流体,呈现弱凝胶特性。QS的透明度和溶解度都低于QRS3,但与QRS4和QRS5没有显著性差异。3种抗性淀粉的膨胀度都低于QS,其中QRS3的膨胀度最低。QRS5的碘吸收曲线在相同波长下的吸光度最大,说明QRS5中直链淀粉含量最高。3种抗性淀粉的抗消化性都优于QS。综上所述,藜麦淀粉和3种藜麦抗性淀粉在理化性质上存在较大差异。

植物甾醇纳米分散液对高脂膳食喂养小鼠血脂和血糖的影响

目的:探讨基于酪蛋白酸钠-葡聚糖糖基化复合物的植物甾醇纳米分散液(PSND)对高脂膳食诱导肥胖小鼠的降血脂和降血糖作用。方法:将SPF级C57BL/6J雄性小鼠随机分成正常对照组(CK组)、高脂饮食组(HFD组)、酪蛋白酸钠-葡聚糖糖基化复合物空载组(N组)、PSND低剂量(L)、中剂量(M)和高剂量(H)干预组,其中L、M、H组小鼠在食用高脂饲料的基础上,同时饮用分别含有0.3,0.5,0.7 mg/mL植物甾醇的纳米分散液,连续饲喂15,16,17周后,分别进行小鼠空腹血糖的测定、葡萄糖耐量实验(GTT)、胰岛素耐量实验(ITT)。18周后结束实验,测定小鼠体质量、皮下脂肪、附睾脂肪和棕色脂肪质量、脂肪系数、肝脏指数、血清生化等指标;测定肝脏胆固醇代谢相关基因3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶(HMGCR)、低密度脂蛋白受体(LDL-R)和胆固醇7α-羟化酶(CYP7A1)的mRNA表达水平。结果:经过18周的PSND干预,与高脂饮食(HFD)组相比,低剂量(L,0.3 mg/mL)、中剂量(M,0.5 mg/mL)和高剂量(H,0.7 mg/mL)组小鼠体质量增长量分别降低31.25%,37.38%和49.13%;所有干预组皮下脂肪质量分别降低19.30%,47.37%和60.53%;H组附睾脂肪质量降低26.05%,棕色脂肪质量降低62.5%。PSND的干预抑制白色脂肪细胞的膨大和棕色脂肪白色化;H组肝脏指数、血清谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)含量均显著下降;H、M组胆固醇合成相关基因HMGCR的表达显著下调,所有干预组胆固醇分解相关基因LDL-R和H组胆固醇分解相关基因CYP7A1的表达显著上调;M、H组小鼠空腹血糖水平显著降低,M、H组葡萄糖耐量和所有干预组胰岛素灵敏度显著提高。结论:基于酪蛋白酸钠-葡聚糖糖基化复合物的PSND能显著降低高脂膳食诱导的肥胖小鼠血脂水平,同时兼具降血糖和保护肝脏的功效。本研究为扩大植物甾醇在食品中的应用和推广提供了实验依据。

不同加工方式对淀粉性质的影响

淀粉作为食品尤其是谷物制品的主要成分,在人类日常饮食中占有十分重要的地位。超高压、油炸、发酵、挤压和微波作为食品领域5种常用的加工手段,能显著地改变淀粉的糊化、老化、结晶等理化性质,影响其与食品其他组分之间的相互作用,进而影响食品的品质。作者主要综述了这5种加工技术在淀粉类食品中的应用,分析它们对淀粉性质的影响及作用机理,以期为淀粉类食品的深入开发提供一定的参考。

脱胚玉米和淀粉挤出物中淀粉-脂热特性分析

对添加酶制剂的脱胚玉米与添加棕榈酸的玉米淀粉的热特性进行分析,使用热分析法(Differen-tial Scanning Calorimetry,DSC)分析上述物质及其挤出物其升温过程中的热流速率。研究表明,含有一定脂类的脱胚玉米和玉米淀粉在挤压过程中产生淀粉-脂复合物,添加淀粉酶的脱胚玉米挤出物的焓变比未添加酶制剂挤出物的焓变高,表明添加酶制剂使脱胚玉米的挤出物的复合物含量增加。从挤出物制取糖浆的DE值和淀粉转化率表明,挤压过程中产生的复合物对糖浆DE值和转化率影响较小,为加酶挤出物在实验室制取糖浆的顺利开展提供了理论依据。

淀粉-脂质复合物的研究进展

综述了近年来淀粉-脂质复合物的研究进展,并简要介绍了国内外对淀粉-脂质复合物结构、制备方法、形成影响因素、功能性质及应用方面的基本研究状况,展望了其发展前景。

糊化和凝沉玉米淀粉的消化性能

以4种不同直链淀粉含量的玉米淀粉为研究对象,利用Brabender黏度仪与差示扫描量热仪(DSC)对淀粉糊性质与热力学性质进行了表征;考察了糊化及糊化后4℃条件下保藏24h两种处理方式对玉米淀粉消化性能的影响,分析了直链淀粉含量与玉米淀粉消化性能的关系.结果表明:直链淀粉含量对淀粉的峰值黏度、消减值、DSC糊化温度影响显著;在in-vitro消化模型中,4种玉米淀粉经两种方式处理后产生的消化产物总量以及消化速度均随着直链淀粉含量的升高而降低;4℃条件下保藏24h处理后,凝沉淀粉消化产物总量与消化速度均低于糊化淀粉,且降低程度与直链淀粉含量有关.

氨基酸-脂肪复合物对山羊瘤胃液菌体蛋白、血清尿素氮、食糜及血清中氨基酸含量的影响

本试验研究了不同水平氨基酸-脂肪复合物对山羊瘤胃液菌体蛋白、血清尿素氮、食糜及血清中氨基酸含量的影响。试验选用平均体重为(59.80±3.23)kg、体况良好、安装有永久性瘤胃瘘管和十二指肠瘘管的成年崂山奶山羊公羊4只。采用拉丁方试验设计,试验羊分别饲喂在基础饲粮中添加0、60、120和180 g/d氨基酸-脂肪复合物的试验饲粮。试验共分4期,每期21 d,其中预试期18 d,正试期3 d。结果表明,添加氨基酸-脂肪复合物提高了瘤胃液菌体蛋白含量平均值,但影响不显著(P>0.05),显著提高了瘤胃和小肠食糜及血清中总氨基酸、必需氨基酸和多种氨基酸的含量(P<0.05),显著降低了血清尿素氮含量(P<0.05)。经回归分析,提高瘤胃和小肠食糜及血清中必需氨基酸含量最适宜氨基酸-脂肪复合物添加水平为122.54～138.64 g/d。综上所述,饲粮中添加氨基酸-脂肪复合物能提高瘤胃和小肠食糜及血清中总氨基酸和必需氨基酸含量,降低血清尿素氮含量,从而提高机体对蛋白质的利用效率,最佳水平为122.54～138.64 g/d。

过瘤胃氨基酸-脂肪复合物添加水平对崂山奶山羊产奶量及乳成分的影响

研究过瘤胃氨基酸-脂肪复合物对崂山奶山羊产奶量及乳成分的影响,对照组饲喂常规饲粮;Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ组为试验组,试验组饲粮在常规饲粮基础上分别添加过瘤胃氨基酸-脂肪复合物60、120和180g/(d.头)。结果表明:与对照组相比,不同添加水平过瘤胃氨基酸-脂肪复合物均可提高崂山奶山羊产奶量、乳脂率和乳蛋白质,但对非脂乳作用效果不明显;其中添加水平为120g/(d.头)对提高崂山奶山羊产奶性能的效果较佳。

阳离子脂质体-DNA复合物与脂质-鱼精蛋白-DNA复合物体外细胞转染率比较

采用薄膜-挤压法制备空白阳离子脂质体后,再分别制得阳离子脂质体-DNA复合物和脂质-聚阳离子-DNA复合物(Lipid-polycation-DNA lipopolyplexes,LPD);用凝胶阻滞实验,确定阳离子脂质体与质粒DNA的配比;用透射电镜观察阳离子脂质体-DNA复合物和LPD的形态,用激光粒度仪测定它们的粒径和zeta电位;用酶标仪测定它们对张氏(Chang)肝细胞、HepG2肝癌细胞的转染率。结果表明阳离子脂质体-DNA复合物和LPD的形态均近似于球体,但LPD的粒径明显较小;LPD对张氏(Chang)肝细胞和HepG2肝癌细胞的转染率均高于阳离子脂质体-DNA复合物。LPD是基因治疗的临床应用中一种更具前景的载体系统。

过瘤胃氨基酸高能复合物对奶牛产奶量及乳成分的影响

为研究不同过瘤胃氨基酸高能复合物对奶牛产奶量及乳成分的影响,试验选择胎次(3～5胎)、产奶量、产犊日期相近,体重(600±20)kg健康荷斯坦泌乳高峰期奶牛24头,随机分为4组,每组6头。1组为对照组,饲喂牛场常规日粮;2、3、4组为试验组,分别在常规日粮基础上添加过瘤胃氨基酸高能复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ500 g/(d.头)。正式期60 d。结果表明:奶牛日粮中添加过瘤胃氨基酸高能复合物后,均可明显提高奶牛产奶量、乳脂率、乳蛋白率及乳中总干物质含量。尤其是复合物Ⅲ,添加效果最为理想,平均日产奶量、乳脂率、乳蛋白率及总干物质含量分别比对照组提高21.19%(P<0.05)、21.31%(P<0.05)、9.72%(P<0.05)和10.34%(P<0.05),平均日校正乳产量提高35.70%(P<0.05)。

重组复合纤维对高脂血症大鼠脂代谢的影响

目的 : 研究不同剂量水平的重组复合纤维 ( AFC)对高脂血症大鼠脂代谢的影响 ,从分子水平探讨 AFC降脂机制 ,寻找安全剂量。方法 : 断乳 SD大鼠 60只 ,雌雄各半 ,经高脂饲料诱导成高脂血症模型后 ,按体重和血浆总胆固醇均衡的原则分为 5组 ,以高脂饲料和正常饲料为对照组 ,其余三组分别饲以不同水平 ( 5%、1 0 %、2 0 % )的重组复合纤维 ,观察重组复合纤维对大鼠血清、肝脏胆固醇及粪胆汁酸代谢的影响 ,应用半定量逆转录聚合酶链反应 ( RT- PCR)观察肝脏Apo- AI基因表达的情况。结果 : ( 1 ) 2 0 %的重组复合纤维可显著降低大鼠的体重 ;( 2 )不同剂量水平的重组复合纤维均可显著降低大鼠的血浆总胆固醇 ( TC)和肝脏胆固醇 ( LCH)水平 ,2 0 % AFC的作用最强 ;( 3)大鼠粪胆汁酸的含量与 AFC的剂量水平成反比例 ;( 4 )高剂量水平的重组复合纤维可显著促进肝脏 Apo- AI基因的表达 ,而低剂量水平的重组复合纤维不能刺激其表达。结论 : 各剂量水平的重组复合纤维均具有长期稳定的降脂效果 ,高剂量水平的重组复合纤维降脂作用最强。肝脏载脂蛋白 - AI基因表达增加可能是重组复合纤维降脂机制之一。