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茶多酚对淀粉慢消化特性的影响和机制研究

作　者: 王明珠
导　师: 张根义
学　校: 江南大学
专　业: 营养与食品卫生学
关键词: 直链淀粉茶多酚血糖反应淀粉回生酶解反应 DSC XRD 机体老化
分类号: R151
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

慢消化淀粉能够产生较为稳定、持久的血糖水平,正引起越来越多的关注。茶多酚作为一种来源广泛的功能性物质,能够对不同淀粉底物的酶解其抑制作用。本文从茶多酚和淀粉的相互作用入手,研究茶多酚对不同结构淀粉慢消化特性的影响,并对其机制进行探讨。为更加健康地利用淀粉资源、为人群特别是糖尿病人提供一种行之有效的干预膳食。具体研究结果如下:以己糖激酶(HK)法测定含有茶多酚体系中葡萄糖的含量,与实际含量相比较,最终确定该方法为还原体系中葡萄糖测定的最佳方法。测定茶多酚与淀粉共同糊化之后及4℃下放置24 h后的含量变化结果,发现茶多酚含量有所下降,其中高直链淀粉中茶多酚含量下降约50 %。体内试验以普通玉米淀粉、糯玉米淀粉、高直链玉米淀粉为原料,研究了茶多酚对不同结构淀粉餐后血糖反应的影响。表明与淀粉共同糊化的茶多酚灌胃小鼠后,对直链淀粉含量不同的淀粉其餐后血糖反应具有不同的效果。茶多酚含量为10 %时,能够抑制普通玉米淀粉和糯玉米淀粉的血糖反应,对高直链玉米淀粉的餐后血糖反应具有促进作用。以高直链玉米淀粉为原料,研究了淀粉糊化前后茶多酚不同添加时间和添加量对高直链玉米淀粉餐后血糖反应的影响,发现在高直链玉米淀粉糊化前后,分别按照其质量的5 %/5 %添加茶多酚,能够起到良好的慢消化效果。以普通玉米淀粉及其与茶多酚混合物和高直链玉米淀粉及前期动物实验中得到的慢消化效果较好的高直链玉米淀粉-茶多酚体系为原料,研究了茶多酚对小鼠第二餐血糖反应的影响,结果表明四种食物对小鼠第二餐餐后血糖反应均没有显著影响。体外对茶多酚抑制淀粉体外消化动力学进行了研究。表明抑制率随茶多酚浓度增大呈现先增大后减小的趋势,在茶多酚浓度为12.5 %(w/w)时,对体系有最大抑制率50 %。低浓度茶多酚对普通玉米淀粉和糯玉米淀粉的抑制作用表现非竞争性抑制,对高直链玉米淀粉的抑制机制不明确。为研究了茶多酚对淀粉回生过程中消化率变化的影响,结果表明茶多酚对其影响与淀粉种类、茶多酚浓度和回生时间有关。通过差示量热扫描(DSC)和X-射线衍射(XRD)分析对其机制进行初步探讨。并且采用动态激光散射(LLC)测定茶多酚对淀粉分子粒径大小的影响。从结果推测茶多酚能够与淀粉发生某种相互作用,使淀粉分子发生聚集,增大淀粉结晶程度,从而影响到淀粉的回生、消化等一系列过程。进一步采用动物实验观察前期得到慢消化效果最好的高直链玉米淀粉-茶多酚体系对D-半乳糖诱导小鼠快速老化的保护作用。证明该淀粉能够部分抑制D-半乳糖引发的小鼠快速衰老,对其机体受到的老化损伤有缓解作用。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-10
1 引言  10-17
  1.1 淀粉概述  10-13
    1.1.1 淀粉分子结构及形态  10-11
    1.1.2 淀粉糊化和老化  11
    1.1.3 淀粉的消化吸收  11-13
      1.1.3.1 淀粉的消化性能  11-12
      1.1.3.2 淀粉消化速度的影响因素  12-13
  1.2 茶多酚的结构和生理功能  13-14
  1.3 食物血糖指数  14-15
    1.3.1 血糖指数的概念和生理意义  14-15
    1.3.2 血糖指数的测定  15
    1.3.3 食物血糖指数的影响因素  15
  1.4 本课题的立题背景、意义及主要研究内容  15-17
    1.4.1 立题背景及研究意义  15-16
    1.4.2 主要研究内容  16-17
2 实验材料与方法  17-25
  2.1 实验材料和试剂  17
  2.2 主要仪器设备  17-18
  2.3 实验方法  18-25
    2.3.1 试剂制备  18
    2.3.2 原料基本成分测定方法  18-19
      2.3.2.1 淀粉基本成分的测定  18-19
      2.3.2.2 茶多酚基本组成成分的测定  19
    2.3.3 茶多酚对HK 法测定葡萄糖含量的影响  19
    2.3.4 淀粉糊化及酶解过程中茶多酚的变化情况  19-20
      2.3.4.1 茶多酚与淀粉混合糊化后的含量变化情况  19
      2.3.4.2 淀粉酶解过程中游离茶多酚含量的变化  19-20
    2.3.5 茶多酚对淀粉餐后血糖反应的影响  20
      2.3.5.1 小鼠适应性喂养  20
      2.3.5.2 茶多酚对葡萄糖及不同淀粉餐后血糖反应的影响  20
      2.3.5.3 茶多酚对淀粉第二餐血糖反应的影响  20
      2.3.5.4 茶多酚添加量及添加时间对高直链玉米淀粉餐后血糖反应的影响  20
    2.3.6 茶多酚对淀粉体外模拟消化抑制动力学的研究  20-21
      2.3.6.1 混合酶活力的测定及最适酶浓度确定  20-21
      2.3.6.2 茶多酚对混合酶液最大抑制率的测定  21
      2.3.6.3 茶多酚对混合酶液抑制类型的研究  21
    2.3.7 茶多酚对淀粉回生及淀粉粒径大小的影响  21-22
      2.3.7.1 回生样品前处理  21
      2.3.7.2 样品慢消化性能测定  21-22
      2.3.7.3 热力学特性分析  22
      2.3.7.4 X-衍射分析  22
      2.3.7.5 动态激光散射  22
    2.3.8 茶多酚-淀粉体系在D-半乳糖诱导小鼠老化过程中的作用  22-25
      2.3.8.1 动物饲料制作  22-24
      2.3.8.2 实验动物分组  24
      2.4.8.3 试验方法  24-25
3 结果与讨论  25-48
  3.1 原料基本组成测定  25-27
    3.1.1 淀粉含水量及高直链淀粉含量  25-26
    3.1.2 茶多酚组分确定  26-27
  3.2 茶多酚对HK 法测定葡萄糖含量的影响  27-28
  3.3 糊化及酶解过程中茶多酚的含量变化情况  28
    3.3.1 茶多酚与淀粉共同糊化后含量变化情况  28
    3.3.2 茶多酚在酶解过程中的含量变化情况  28
  3.4 茶多酚对淀粉餐后血糖反应的影响  28-31
    3.4.1 茶多酚对葡萄糖及三种不同淀粉餐后血糖反应的影响  28-29
    3.4.2 茶多酚添加量及添加时间对高直链玉米淀粉餐后血糖反应的影响  29-30
    3.4.3 茶多酚对小鼠第二餐餐后血糖反应的影响  30-31
  3.5 茶多酚对不同淀粉样品体外消化的抑制动力学研究  31-32
    3.5.1 茶多酚对淀粉体外消化抑制动力学的研究  31-32
      3.5.1.1 最适酶浓度选择  31-32
      3.5.1.2 茶多酚对混合酶体系最大抑制率  32
      3.5.1.3 茶多酚对淀粉体外混合酶解的抑制类型研究  32
  3.6 茶多酚对淀粉回生期间消化性能变化的影响  32-37
    3.6.1 茶多酚对普通玉米淀粉回生期间消化性能变化的影响  32-33
    3.6.2 茶多酚对糯玉米淀粉酶解反应的影响  33-34
    3.6.3 茶多酚对高直链玉米淀粉酶解反应的影响  34-37
  3.7 淀粉热特性分析结果  37-38
  3.8 淀粉X-射线衍射结果  38-40
    3.8.1 茶多酚对淀粉短期回生的影响  38
    3.8.2 茶多酚对淀粉长期回生的影响  38-40
  3.9 茶多酚对淀粉分子粒径大小的影响  40
  3.10 慢消化淀粉对D-半乳糖诱导小鼠快速老化的保护作用研究  40-46
    3.10.1 试验期间小鼠体重变化及摄食量情况  40-41
    3.10.2 茶多酚对老化小鼠葡萄糖耐量的影响  41-42
    3.10.3 茶多酚对小鼠免疫器官指数的影响  42-43
    3.10.4 茶多酚对小鼠脑和肝脏组织中脂褐素含量的影响  43
    3.10.5 茶多酚对老化小鼠血脂含量的影响  43-44
    3.10.6 茶多酚对小鼠血清和肝脏组织中CAT、SOD、GSH-PX 活力的影响  44-45
    3.10.7 茶多酚对老化小鼠血清和肝脏中MDA 含量的影响  45-46
  3.11 主要结论与展望  46-48
    3.11.1 主要结论  46-47
    3.11.2 展望  47-48
致谢  48-49
参考文献  49-53
附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文  53-54
论文中相关缩写的中英文对照  54

茶多酚对淀粉慢消化特性的影响和机制研究

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