发酵大麦β-葡聚糖的特性及其对脂代谢调节作用研究

发布时间：2020-05-30 16:35

【摘要】：大麦β-葡聚糖具有降低胆固醇、降血脂、调节血糖和改善肠道菌群等多种营养功能,尤其在改善脂代谢方面效果显著。本课题组前期研究发现乳酸菌发酵大麦β-葡聚糖(FBG)与未发酵大麦β-葡聚糖(RBG)相比,能更有效抑制3T3-L1前脂肪细胞的分化,由此可见,发酵可能使大麦β-葡聚糖的结构发生了改变,从而影响其生物活性。本论文采用植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum dy-1,L.plantarum dy-1)发酵大麦,以RBG为对照,研究FBG的分子结构和理化性质,并研究其对秀丽隐杆线虫脂代谢的调节作用及可能机制。主要研究内容和结果如下:1.L.plantarum dy-1发酵对大麦β-葡聚糖主要结构变化的影响。通过测定发酵前后大麦β-葡聚糖的分子量、单糖组成、糖苷键构成等结构参数,初步确定发酵前后大麦β-葡聚糖的结构特性。结果表明,发酵前后大麦β-葡聚糖的结构发生改变。分子量从发酵前的1.13×10~5 g/mol(峰面积:100.0%)降为6.35×10~4g/mol(峰面积:98.7%);微观形态发生改变,RBG多为杆状,FBG则以片状为主。其中,RBG和FBG是以β-(1→3)和β-(1→4)连接的葡萄糖为主链的多糖,β-(1→3)糖残基与β-(1→4)糖残基的比值范围由1:2.50-1:2.70变为1:2.24-1:2.27。2.L.plantarum dy-1发酵对大麦β-葡聚糖的理化性质及吸附特性的影响。通过测定发酵前后大麦β-葡聚糖的溶解性、溶胀性、持水/油性、起泡性和流变特性等基本理化性质参数的改变,及其对葡萄糖扩散和吸附能力、胆固醇吸附能力的影响,以及其对淀粉酶、葡萄糖苷酶和脂肪酶活性的抑制作用,初步确定发酵导致大麦β-葡聚糖主要特性发生变化。结果表明,发酵提高了大麦β-葡聚糖的溶解性、溶胀性、持水性和持油性及其对葡萄糖的吸附能力、对α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶和脂肪酶活性的抑制能力和酸性条件下对胆固醇的吸附力。3.L.plantarum dy-1发酵大麦β-葡聚糖对秀丽隐杆线虫脂肪沉积的影响及其作用机制。建立线虫肥胖模型,研究发酵前后大麦β-葡聚糖对线虫寿命、运动行为、脂肪沉积及其脂代谢基因调节机制的影响,初步明确发酵前后大麦β-葡聚糖对线虫降脂活性的差异。结果表明,RBG和FBG均能显著提高线虫的运动行为能力,从而增加线虫的能量消耗,减少线虫体内脂肪沉积,其中FBG效果较为显著。此外,RBG和FBG对线虫nhr-49介导的信号通路、TGF-daf-7途径、5-羟色胺介导的信号通路以及TOR和氨基己糖介导的信号通路均有一定程度的调控作用,其中,二者对部分基因表达的调控作用有显著性差异。
【图文】：

结构图,葡聚糖,大麦,结构图

图 1.1 大麦 β-(1,3-1,4)-D-葡聚糖结构图[49]Fig. 1.1 The Structure diagram of β-(1,3-1,4)-D-glucan derived from barley.4.3 大麦 β-葡聚糖的结构解析β-葡聚糖结构的复杂多样给 β-葡聚糖结构鉴定增加了一定难度，谷物的来种类、糖苷键的连接方式、比例及提取方式等都会影响其结构。多糖一级结研究多糖大分子结构的基础，测定 β-葡聚糖的一级结构主要需要解决多糖分、糖基组成、单糖残基的 D-/L-构型和连接次序、糖苷键的异头碳构型以及是否存在分支等问题，而不涉及任何次级结构的相互作用。目前，多糖一级的确定可以通过物理学法、化学法和生物学法等互相配合来测定多糖的组成子结构。物理学的方法包括紫外光谱（UV）、红外光谱（IR）、核磁共振波NMR）等，化学法主要包括甲基化反应、过碘酸氧化和部分酸水解等，生方法包括工具酶应用、免疫学方法等。配合使用上述方法中的两种或三种，各个角度的数据和信息，从而推断多糖一级结构的特征[59]。目前，我国对

发酵大麦β-葡聚糖的特性及其对脂代谢调节作用研究

RBG和FBG的HPSEC-RI-MALLS图
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS210.1

【参考文献】