多种谷物豆组合膳食纤维的特性及其对细胞糖代谢的作用

发布时间：2017-04-01 15:08

  本文关键词：多种谷物豆组合膳食纤维的特性及其对细胞糖代谢的作用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目的：(1)分别提取多种谷物豆组合(简称谷豆组合)与全小麦(简称小麦)中的膳食纤维和类黄酮,掌握其含量、理化和体外抗氧化特性的差异；(2)熟悉谷豆组合与小麦中膳食纤维和类黄酮对Caco-2细胞模型和酶-抑制剂模型上α-葡萄糖苷酶活性、对肠葡萄糖转运起关键作用的Na+-K+-ATP酶活性、对肠葡萄糖转运、葡萄糖生成中α-葡萄糖苷酶S-I以及肠葡萄糖转运载体SGLT1、GLUT2的基因和蛋白的调控水平的影响；(3)了解谷豆组合与小麦中膳食纤维和类黄酮对胰岛素诱导的HepG2细胞胰岛素抵抗模型的影响,来源不同的膳食纤维、类黄酮对HepG2细胞胰岛素抵抗的改善作用及差异,对胰岛素抵抗HepG2细胞模型肝糖原合成、己糖激酶(HK)活力、丙酮酸激酶(PK)活力的改善作用,以及对胰岛素抵抗HepG2细胞糖代谢过程中AMPKα、AKT蛋白磷酸化水平、IRS-1蛋白表达的调控作用。方法：(1)用酶-化学法提取谷豆组合与小麦中膳食纤维,按国标法测定其含量,用浸提回流法提取谷豆组合与小麦中类黄酮,用可见光分光光度法,以芦丁标准品为对照,测定其含量；按国标法测定谷豆组合与小麦中膳食纤维膨胀率、持水力、葡萄糖透析延迟指数,并通过DPPH自由基清除率和总抗氧化能力(T-AOC)法测定其体外抗氧化能力；(2)用葡萄糖测定试剂盒测定并计算各组对Caco-2细胞模型和酶。抑制剂模型上α-葡萄糖苷酶活性的抑制作用,同时用ELISA法测得其对Na+-K+-ATP酶活性的影响,用葡萄糖测定试剂盒测定并计算其对葡萄糖转运的抑制作用,最后运用Real-time PCR法测定S-I、GLT1、GLUT2mRNA的表达,运用Western blotting法测定S-I、SGLT1、GLUT2蛋白水平的表达对其机制进行探讨；(3)用胰岛素诱导HepG2细胞建立胰岛素抵抗模型,通过葡萄糖消耗量的测定,确定建立体外胰岛素抵抗模型的最佳时间和最佳浓度及其稳定性的检测；(4)用葡萄糖测定试剂盒测得并计算各组在胰岛素抵抗HepG2细胞葡萄糖消耗的含量.以及用MTT法测干预物对IR-HepG2细胞活性的影响,用总蛋白定量试剂盒、肝糖元、丙酮酸激酶(PK)、己糖激酶(HK)分别测定干预物对胰岛素抵抗HepG2细胞肝糖元合成、PK活力、HK活力的影响,最后运用Western blotting法测定对胰岛素抵抗HepG2细胞糖代谢过程中AMPKα、AKT蛋白磷酸化水平以及IRS-1蛋白水平的影响其机制进行探讨。结果：(1)谷豆组合与小麦中膳食纤维和类黄酮的理化和抗氧化特性检测结果表明,谷豆组合的膨胀力、持水力,葡萄糖透析延迟能力,体外抗氧化能力均优于小麦；(2)谷豆组合与小麦中膳食纤维和类黄酮对α-葡萄糖苷酶抑制作用在60 min达到最大抑制作用,且浓度均为100μg/mL时,在Caco-2细胞模型上,抑制率从大到小为谷豆组合膳食纤维、小麦膳食纤维、谷豆组合类黄酮、小麦类黄酮；在酶-抑制剂模型上,抑制率从大到小为谷豆组合膳食纤维、小麦膳食纤维、谷豆组合类黄酮、小麦类黄酮；四种干预物均不影响Na+-K+-ATP酶活性；在30、60、90、120 min四个时间点,对葡萄糖转运的抑制最佳浓度为100 μg/mL,谷豆组合膳食纤维的抑制作用优于其它三组；谷豆组合膳食纤维、小麦膳食纤维、谷豆组合类黄酮、小麦类黄酮均有抑制S-I、SGLT1、GLUT2mRNA水平和蛋白表达水平的作用,且谷豆组合作用优于小麦。(3)在胰岛素浓度为10-8mol/L,作用时间为36 h,饥饿12h为诱导胰岛素抵抗模型建立的最佳条件,并且在48 h内稳定；与模型组比,浓度为100 μg/mL时,谷豆组合与小麦中膳食纤维可以明显增加葡萄糖的消耗量,在浓度为100 μg/mL时进行组间比较,提高IR-HepG2细胞肝糖元含量、HK、PK活力的能力从大到小为谷豆组合膳食纤维、小麦膳食纤维、谷豆组合类黄酮、小麦类黄酮；谷豆组合膳食纤维,可以明显提高AMPKa蛋白磷酸化水平和IRS-1蛋白水平,而对AKT蛋白磷酸化水平未见明显影响,且谷豆组合作用优于小麦。结论：(1)谷豆组合与小麦均富含膳食纤维,谷豆组合类黄酮的含量明显高于小麦,且其膨胀力、持水力,葡萄糖透析延迟能力,体外抗氧化能力均优于小麦；(2)谷豆组合与小麦中膳食纤维和类黄酮均能抑制葡萄糖的生成、延缓葡萄糖的转运,但是谷豆组合膳食纤维比小麦膳食纤维、谷豆组合类黄酮和小麦类黄酮的抑制作用更加显著,可能通过抑制S-I、SGLT1、GLUT2基因、蛋白表达水平,控制葡萄糖自由进出细胞,有效降低葡萄糖进入血液；(3)诱导HepG2细胞胰岛素抵抗模型建立的最佳条件是胰岛素浓度为10-8mol/L,作用时间为36 h,饥饿12 h,并且在48 h内稳定；(4)谷豆组合与小麦中膳食纤维和类黄酮均能改善胰岛素抵抗,但是谷豆组合膳食纤维作用优于谷豆组合类黄酮和小麦中膳食纤维和类黄酮,可能通过调节AMPKa蛋白磷酸化水平和IRS-1蛋白水平,改善胰岛素抵抗状态下的葡萄糖摄取。
【关键词】：膳食纤维 类黄酮 Caco-2细胞 HepG2细胞 胰岛素抵抗
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R151
【目录】：

• 摘要2-5
• Abstract5-11
• 主要缩略词表11-12
• 第一章 绪论12-19
• 1 糖尿病及其防治12-14
• 2 谷物及豆类防治糖尿病的生物活性物质14-15
• 3 糖代谢关键酶和通路在防治糖尿病中的作用机制15-17
• 4 本文研究内容与意义17-19
• 第二章 多种谷物豆组合植物活性成分的提取及其理化和抗氧化特性的检测分析19-37
• 第一节 多种谷物豆组合与全小麦中膳食纤维的提取、测定与分析19-24
• 1 实验材料19-20
• 2 实验方法20-22
• 3 实验结果22
• 4 讨论22-24
• 第二节 多种谷物豆组合与全小麦中类黄酮的提取、测定与分析24-28
• 1 实验材料24
• 2 实验方法24-26
• 3 实验结果26-27
• 4 讨论27-28
• 第三节 多种谷物豆组合中膳食纤维和类黄酮理化特性的检测分析28-33
• 1 实验材料28
• 2 实验方法28-30
• 3 实验结果30-31
• 4 讨论31-33
• 第四节 多种谷物豆组合中膳食纤维和类黄酮抗氧化能力的检测分析33-36
• 1 实验材料33
• 2 实验方法33-34
• 3 实验结果34-35
• 4 讨论35-36
• 本章小结36-37
• 第三章 多种谷物豆组合中膳食纤维和类黄酮对Caco-2细胞葡萄糖吸收作用的影响37-84
• 第一节 多种谷物豆组合中膳食纤维和类黄酮对α-葡萄糖苷酶活性的影响37-54
• 1 实验材料37-39
• 2 实验方法39-43
• 3 实验结果43-52
• 4 讨论52-54
• 第二节 多种谷物豆组合中膳食纤维和类黄酮对Caco-2细胞Na~+-K~+-ATP酶活性的影响54-58
• 1 实验材料54-55
• 2 实验方法55-56
• 3 实验结果56-57
• 4 讨论57-58
• 第三节 多种谷物豆组合中膳食纤维和类黄酮对Caco-2细胞葡萄糖转运的影响58-69
• 1 实验材料58-59
• 2 实验方法59-62
• 3 实验结果62-68
• 4 讨论68-69
• 第四节 多种谷物豆组合中膳食纤维和类黄酮对Caco-2细胞葡萄糖转运机制的探讨69-83
• 1 实验材料69-70
• 2 实验方法70-74
• 3 实验结果74-80
• 4 讨论80-83
• 本章小结83-84
• 第四章 多种谷物豆组合中膳食纤维和类黄酮改善胰岛素抵抗HepG2细胞及其机制的探讨84-111
• 第一节 胰岛素抵抗HepG2细胞模型的建立及稳定性的检验84-91
• 1 实验材料84-85
• 2 实验方法85-88
• 3 实验结果88-89
• 4 讨论89-91
• 第二节 多种谷物豆组合中膳食纤维和类黄酮对胰岛素抵抗HepG2细胞糖代谢的影响91-103
• 1 实验材料91-92
• 2 实验方法92-96
• 3 实验结果96-101
• 4 讨论101-103
• 第三节 多种谷物豆组合中膳食纤维和类黄酮对胰岛素抵抗HepG2细胞糖代谢影响的分子机制探讨103-110
• 1 实验材料103-104
• 2 实验方法104-105
• 3 实验结果105-108
• 4 讨论108-110
• 本章小结110-111
• 结论、创新与展望111-113
• 1 结论111
• 2 创新点111
• 3 展望111-113
• 参考文献113-119
• 致谢119-120
• 攻读学位期间发表的学术论文120-121

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1 李宝树;不可小瞧的膳食纤维[J];吉林蔬菜;2000年03期

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本文编号：280823