基于α-葡萄糖苷酶抑制活性评价青稞全粉提取物抑制效果及其相互作用

青稞是我国青藏高原地区特有的粮食作物,具有良好的改善血糖代谢功效,但其具体降糖活性成分以及它们之间的配伍关系尚未明确。以青稞全粉为研究对象,提取青稞全粉中的多酚、多糖、多肽三种关键活性成分,探究青稞全粉提取物对α-葡萄糖苷酶的抑制能力及其相互作用。通过单因素实验以及Box-Benhnken响应面优化实验,确定了利用微孔板法测定α-葡萄糖苷酶抑制活性的最佳反应体系,即酶浓度0.5 U/mL、缓冲液浓度80 mmol/L、底物浓度5 mmol/L。三种青稞全粉提取物均具有一定的α-葡萄糖苷酶抑制活性,其中青稞多酚的抑制活性最强,α-葡萄糖苷酶活性抑制率达到83.63%±2.92%,对应的IC_(50)值为0.18 mg/mL。三种青稞全粉提取物两两复配均具有一定的协同增效作用。结果可为血糖控制人群的膳食选择和功能性食品的复配开发提供理论指导。

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。

熟小米醇溶蛋白改善糖尿病小鼠血糖代谢紊乱的分子机制

目的:基于肝脏转录组学分析熟小米醇溶蛋白改善糖代谢的分子机制。方法:采用转录组学技术检测熟小米干预后糖尿病小鼠肝脏基因的表达图谱变化。结果:与模型组小鼠相比,熟小米醇溶蛋白干预引起小鼠肝脏中1758个基因显著上调,198个基因显著下调。表明熟小米醇溶蛋白的干预显著改变了糖尿病小鼠的肝脏基因表达谱。经KEGG功能注释分析,发现熟小米醇溶蛋白干预后改变的差异基因主要聚集在与脂质代谢和碳水化合物代谢相关的通路上。对差异基因进行KEGG通路富集分析,结果显示磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B信号通路是富集最显著的糖代谢相关信号通路,其中包含27个显著上调和1个显著下调的差异基因。本研究旨在阐明熟小米醇溶蛋白发挥降糖作用的分子机制,为开发针对糖尿病或者血糖异常人群的功能食品提供基础数据。

卡拉胶对莲子果冻凝胶特性及储藏品质的影响

目的优化莲子果冻的制备工艺,并探究卡拉胶对莲子果冻凝胶特性及储藏品质的影响。方法在单因素实验的基础上,通过感官评价、质构分析、低场核磁、傅里叶红外光谱和微生物平板计数法,对莲子果冻的理化指标和微生物指标进行测定。结果当莲子泥、黄冰糖和白凉粉的添加量分别为16%、4%和14%时,莲子果冻的感官评分最高。卡拉胶的添加可以提高果冻凝胶的强度和保水性。当卡拉胶的添加量为0.6%时,莲子果冻的硬度最好、弹性最佳。卡拉胶有序的双螺旋结构可以增强凝胶网络对水分子的束缚,降低果冻的横向弛豫时间,减少体系中的自由水分布。傅里叶红外光谱证明,卡拉胶通过氢键相互作用与蛋白质分子发生交联。莲子蛋白的二级结构随着卡拉胶的添加而发生改变,蛋白质的α-螺旋向β-折叠和β-转角转化,有利于促进凝胶网络的形成。适量的添加卡拉胶有助于提高果冻的持水能力,延长产品的货架期。莲子果冻经过20d的储藏,其微生物指标均符合国家标准。结论卡拉胶的添加有助于改善以莲子泥、黄冰糖和白凉粉为主要原料的果冻产品的品质,研究结果对于莲子产业发展和新型功能食品的开发具有一定的指导意义。

国内外主要粟类作物的种植、研究及产业化概况

粟类作物是一类籽粒小、抗旱、耐贫瘠的一年生作物的统称,多种植和消费在亚洲和非洲的发展中国家,我国栽培面积比较大的是谷子和糜子。与种植和消费情况不同,亚洲、欧洲和美洲相对发达国家的政府更重视粟类作物的科学研究及其科研投入。我国国家自然科学基金资助发表的粟类研究论文居世界之首,欧洲委员会、英国研究与创新署、美国国家科学基金会资助的粟类研究论文数量排名紧跟其后。梳理了近5年发表的粟类科研论文,印度最多,其次是我国和美国。基于粟类作物富含膳食纤维、蛋白质、矿物质、多酚等,其具有多方面的健康功效,因此粟类的食品科学技术和植物科学成为最热的研究领域。最后阐述了国内外传统的和工业化的粟类产品情况。

模拟口腔加工对馒头体外淀粉消化特性的影响

为探究不同口腔加工方法对体外淀粉消化特性的影响,以青稞馒头和小麦馒头为实验材料,研究了5种模拟口腔加工方法(切块、切块加涡旋、切块加研磨、切块加涡旋并与人工唾液混合、切块加研磨并与人工唾液混合)对淀粉消化特性的影响,并以体内口腔加工为对照,以期优化馒头类产品的体外模拟淀粉消化方法。结果表明:体外模拟口腔加工后的食团粒径(155~350μm)和含水量(62%~64%)均高于体内口腔咀嚼(110~300μm、57%~59%);而模拟口腔加工的食团硬度(0.73~3.77 N)低于体内口腔咀嚼(2.44~4.39 N)。与未添加人工唾液组相比,添加人工唾液后得到的模拟口腔加工食团在物理特性和消化特性方面均更接近于体内口腔咀嚼。所有的体外方法中,切块加涡旋并与人工唾液混合的方法最能够模拟体内咀嚼,可作为馒头类制品体外模拟淀粉消化过程中的前处理方法。机械破坏的方式和水平以及固体颗粒与唾液混合的方式都会影响团块的形成,进而影响馒头的消化动力学。相关性分析结果显示,馒头类制品在消化后期的最终水解率与粒径呈显著负相关(r=-0.93494,P<0.05)。考量各指标,切块加涡旋并与人工唾液混合的体外模拟口腔处理方式最适合馒头类制品的体外模拟淀粉消化。

青稞对(60)^Co-γ射线照射小鼠造血功能的保护作用

目的:探讨青稞对辐射小鼠造血功能的保护作用。方法:以含20%青稞饲料饲养C57BL/6J小鼠12周后,采用4 Gy剂量(60)^Co-γ射线照射全身。照射后继续干预2周,监测其体重、摄食量、外周血象、骨髓与脾脏组织形态、骨髓有核细胞数、脏器指数及血生化水平,以评价其造血功能恢复情况。结果:与辐射对照组相比,青稞干预后小鼠在辐照第4天体重明显恢复,第1周摄食量显著上升,总胆固醇(TC)水平明显恢复,小鼠的骨髓有核细胞数、红细胞、血红蛋白、白细胞及血淋巴细胞水平明显恢复,且小鼠骨髓结构损伤较小。同时,青稞干预可有效恢复辐照导致的脏器指数的异常并保护脾脏结构。本研究结果表明,青稞的预防性干预通过减轻小鼠辐照后脾脏组织形态的损伤、白细胞、淋巴细胞、脏器指数及血生化水平的异常来防止对免疫功能的损伤。通过恢复小鼠辐照后骨髓结构的损伤,促进骨髓有核细胞数及外周血红细胞的恢复来保护造血功能。结论:青稞预防性干预是通过保护机体免疫功能,有效恢复辐射引起的造血功能损伤。

预糊化处理对杂粮米饭食用品质的影响

杂粮营养丰富且具有多种功能,与大米复配后可提高其营养价值。然而,杂粮口感粗糙、不易蒸煮导致杂粮米饭的食用率较低。本研究以黑米、薏米、高粱和燕麦为试验对象,采用预糊化技术对4种杂粮进行处理,结合色差仪、质构仪、感官评价和喜好性评分对杂粮米饭的食用品质进行评估。结果表明:黑米在预糊化5 min后可与大米同熟,薏米、高粱和燕麦在预糊化10 min后可与大米同熟。预糊化处理对黑米和高粱的色泽影响较大,使黑米的a~*值和b~*值分别降低了33.02%和11.76%,高粱的a~*值和b~*值分别降低了41.38%和14.40%。经25 min的预糊化处理,黑米、薏米、高粱和燕麦的硬度降低、弹性和黏聚性增加。黑米和高粱的适口性在预糊化处理20 min后分别增加了35.39%和131.04%,薏米和燕麦的适口性在预糊化处理25 min后分别增加了229.05%和82.17%。当黑米、薏米、高粱和燕麦与大米的复配比例为30%,20%,20%和20%时,杂粮米饭的喜好性评分最高,分别为15分,14分,14分和15分。热风干燥和真空包装处理可有效延缓杂粮米饭贮藏期间脂肪酸值和过氧化值的增长。杂粮米饭在常温贮藏40 d内品质均符合要求。

基于小米淀粉颗粒结构评价小米粥适口性

为探究小米淀粉颗粒结构与小米粥适口性之间的关系,本实验选取10个品种的小米煮制小米粥,首先以小米粥的适口性作为区分依据,分析相应小米淀粉的颗粒结构特点;然后依据相关性评价小米淀粉颗粒结构对小米粥适口性的影响程度;最后通过逐步回归分析建立小米粥适口性预测模型。结果表明,小米淀粉小粒占比多、极小粒占比少、累积吸附孔体积小,则糊化终止温度更低、糊化更快,小米粥适口性好。小米淀粉的直链淀粉含量、淀粉凝胶硬度以及糊化温度范围与小米粥的各项适口性得分呈极显著负相关(P<0.01),而淀粉凝胶黏性、弹性、黏聚性、胶黏性、咀嚼性、回复性以及初始糊化温度与小米粥的各项适口性均呈显著或极显著正相关(P<0.05、P<0.01)。小米淀粉颗粒结构主要通过影响关键理化性质从而间接影响小米粥的适口性,其中,小米淀粉的小粒比例与糊化终止温度呈极显著负相关(P<0.01),与糊化温度范围呈显著负相关(P<0.05);中粒比例与糊化终止温度呈极显著正相关(P<0.01);大粒比例与小米淀粉的水分结合能力呈极显著正相关(P<0.01)。小米粥适口性预测模型参数由小米淀粉的凝胶黏聚性、直链淀粉含量、极小粒占比、糊化温度范围以及累积吸附表面积组成,预测得分与综合评分的相关系数达到0.998(P<0.01)。上述结果可为我国适宜蒸煮加工小米的优选提供理论依据。

小米多肽酶解工艺及其抗氧化和ACE抑制活性

以小米蛋白为原料,制备具有抗氧化活性和血管紧张素转移酶(ACE)抑制活性的食源性多肽。采用碱性蛋白酶、中性蛋白酶和风味蛋白酶酶解小米蛋白,选取最优酶解工艺。选用碱性蛋白酶酶解4 h,得到的蛋白水解液分别通过3 ku和10 ku的超滤膜,得到分子质量<3,3~10 ku和>10 ku的3种组分,测定其抗氧化活性和ACE抑制活性。结果表明:采用碱性蛋白酶酶解4 h得到的蛋白水解液经超滤后得到分子质量<3 ku的多肽具有最高的抗氧化活性和ACE抑制活性,其DPPH清除能力为38.44%,ABTS自由基清除能力为81.62%,羟基自由基清除能力为68.49%,ACE抑制活性为87.53%。此方法得到的多肽分子质量小,功能氨基酸含量较高,具有良好的抗氧化活性和ACE抑制活性。本研究结果为抗氧化肽和ACE抑制肽的开发提供试验依据,对未来工业化的发展提供理论参考。

“谷子的发展与营养”特约专栏介绍(主持:沈群)

粟类作物是一类籽粒小、抗旱、耐贫瘠的一年生作物的统称,多种植和消费在亚洲和非洲的发展中国家,我国栽培面积比较大的是谷子和糜子。谷子是我国北方旱作农业起源的代表,在8000年左右完成驯化并开始种植,是中华民族的哺育作物。谷子脱壳后即为小米,是我国北方居民常见的食物。

谷物蛋白及多肽调控2型糖尿病靶点研究进展

近年来,许多研究表明谷物蛋白及其被酶水解后获得的小分子肽(包括二肽基肽酶-4(dipeptidyl peptidase-4,DPP-IV)、胰高血糖素样肽-1(glucagon-like peptide-1,GLP-1)、肽YY(peptide YY,PYY)和相关酶等)能作用于2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)的治疗靶点,进而改善T2DM。本文在总结国内外有关谷物蛋白和多肽对糖尿病作用研究的基础上,对其未来在防治T2DM上的发展前景进行了展望。

不同摄入量小米对小鼠肠道菌群和短链脂肪酸的影响

摄入一定量杂粮可降低一些慢性代谢疾病的发病率,但目前杂粮摄入量没有统一的标准,尚不清楚杂粮摄入过多是否会对健康产生不良影响。以小米添加量为20%、40%、60%、80%的饲料喂养3周龄C57BL/6J小鼠,持续12周,采用自动血生化分析仪、16S rRNA高通量基因测序、气相色谱-质谱联用仪分析了不同摄入量小米对小鼠血脂水平、肠道菌群和粪便短链脂肪酸的影响。结果发现,80%摄入量的小米显著增加了小鼠血清的总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇的水平,同时增加了肠道丙酸、丁酸、异丁酸和戊酸的含量。肠道菌群分析结果表明,所有小米干预组的拟杆菌门(Bacteroidota)、Muribaculaceae的丰度上升,厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteriota)、乳杆菌科(Lactobacillaceae)、双歧杆菌属(Bifidobacterium)的丰度下降。摄入不同添加量小米的小鼠肠道菌群组成具有较大差异,其中20%小米摄入量组的小鼠菌群中显著富集了另枝菌属(Alistipes)、副拟杆菌属(Parabacteroides)、肠杆菌属(Enterorhabdus),而80%摄入量小米显著降低了小鼠菌群中的粪杆菌属(Faecalibaculum)、布劳特氏菌属(Blautia)和罗氏菌属(Roseburia)的丰度。研究结果表明,20%摄入量的小米就能有效调节小鼠肠道菌群,而过高摄入量(80%)的小米使小鼠血脂水平升高,降低了肠道菌群的多样性和均匀度以及有益菌的丰度,所以要理性看待杂粮的营养价值,避免过量摄入。

小米饲料干预对高脂膳食联合STZ诱导糖尿病大鼠肠道菌群的影响

肠道菌群在Ⅱ型糖尿病的发生和发展过程中发挥重要作用,为了进一步全面探究小米饲料干预对糖尿病大鼠肠道菌群的影响,采用16S rRNA高通量测序技术,分别从横(不同组别)、纵(干预前后)两个维度全面比较了高脂饲料联合链尿佐菌素(Streptozotocin,STZ)诱导糖尿病大鼠经小米饲料饲喂后肠道微生物结构、组成及相对丰度的变化。结果显示,小米饲料干预后,糖尿病大鼠肠道内拟杆菌门和厚壁菌门比值下降,瘤胃球菌属(Ruminococcus_2)和乳酸杆菌的相对丰度显著增加,布劳特氏菌属的相对丰度显著减少,并且均与生理指标具有一定相关性,表明小米饲料干预能够在一定程度上逆转Ⅱ型糖尿病对大鼠肠道菌群的影响,使大鼠肠道微生物组成向着更为健康的方向发展。

植物源性降压肽作用机制、制备与评价方式及相关研究进展

随着我国经济的发展,高血压患病率呈现高发趋势。药物治疗虽能有效降低血压,但长期服用存在明显副作用。饮食调控是缓解和辅助治疗高血压的重要手段,植物源性降压肽因功效明显且天然、无毒副作用,在世界范围内越来越引起科学家的关注。针对近年来植物源性降压肽在食品领域的研究进展,本文总结了植物源性降压肽的作用机理、制备方法和功效评价方法,进一步重点综述了植物源性食物如小麦、玉米、大豆、大米中降压肽的研究进展,为今后植物源性降压肽的进一步研究提供参考。

动物源性降糖肽的研究进展

一些食源性活性肽降糖效果显著,具有开发成功能性食品的潜力,在世界范围内引起广泛关注。其中广泛存在于食物蛋白水解物中的动物源性活性肽具有较好的降血糖特性,其潜在机制包括抑制α-葡萄糖苷酶或二肽基肽酶-4(dipeptidyl peptidase-4,DPP-4)等。本文介绍了动物源性降糖肽的制备方法、作用机理及降糖效果的评价方法,重点综述了来源于畜禽肉、鱼类、血液、乳类和蛋类等动物性食物的降糖肽的现有研究成果,为预防和辅助治疗糖尿病及相关功能性食品的开发提供了理论依据。