【摘 要】
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近年来随着人们对植物蛋白需求的不断增长,对于植物蛋白的研究尤其是对植物蛋白功能性质和代谢调节效应的研究不断深入。植物蛋白因具有良好的功能性质而广泛应用于食品工业,同时大量的动物实验和人群实验也表明植物蛋白具有多种机体代谢的调节作用,如改善脂质代谢,缓解肠道炎症和降低机体患心血管疾病的风险等。绿豆蛋白是植物蛋白家族的重要成员,已有的研究也表明绿豆蛋白具有调节机体脂质代谢、降低血压、降血糖、抗肥胖和调
【基金项目】
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广东省重点研发计划项目(2019B020213001);
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近年来随着人们对植物蛋白需求的不断增长,对于植物蛋白的研究尤其是对植物蛋白功能性质和代谢调节效应的研究不断深入。植物蛋白因具有良好的功能性质而广泛应用于食品工业,同时大量的动物实验和人群实验也表明植物蛋白具有多种机体代谢的调节作用,如改善脂质代谢,缓解肠道炎症和降低机体患心血管疾病的风险等。绿豆蛋白是植物蛋白家族的重要成员,已有的研究也表明绿豆蛋白具有调节机体脂质代谢、降低血压、降血糖、抗肥胖和调节肠道菌群等机体代谢的调节作用。目前,关于绿豆蛋白在功能性食品中的应用还比较少,鉴于绿豆蛋白较高的营养价值和出色的代谢调节作用,将绿豆蛋白应用于功能性食品如特殊医学用途食品的开发具有良好的应用前景。然而,当前的研究较少关注热处理对绿豆蛋白的功能性质和代谢调节作用的影响。因此,本研究通过对绿豆蛋白进行湿热处理,系统比较了热处理前后绿豆蛋白的结构和在油水界面的吸附行为的变化,及对其制备的油水乳液的稳定性的影响;同时通过膳食干预实验研究热处理前后绿豆蛋白对小鼠脂质代谢和肠道菌群的影响,为拓展绿豆蛋白的食品应用及深入理解绿豆蛋白的代谢调节作用提供实验参考。主要研究结论如下:(1)研究了热处理对绿豆蛋白结构、表面疏水性、油水界面的吸附行为及绿豆蛋白稳定的油水乳液的稳定性的影响。结果表明热处理使绿豆蛋白的结构展开,主要表现为β-折叠结构含量减少,结合表面疏水性和界面张力分析发现热处理后的绿豆蛋白表面疏水性增强,界面扩散速率增加。在6%的蛋白浓度下,与大豆蛋白相比,热处理的绿豆蛋白稳定的油水乳液呈现出更高的热稳定性及物理稳定性。该研究为拓展绿豆蛋白在食品乳液体系的应用提供了实验参考。(2)通过正常膳食的小鼠模型研究了热处理前后绿豆蛋白对小鼠血脂代谢和肠道菌群组成及短链脂肪酸代谢的影响。结果表明膳食绿豆蛋白或热处理绿豆蛋白均能降低小鼠血清中的总胆固醇(CHO)的含量,其中热处理的绿豆蛋白呈现更为显著的降胆固醇效应(p<0.05)。热处理前后的绿豆均增加了小鼠肠道菌群的多样性,其中膳食绿豆蛋白增加了小鼠粪便中双歧杆菌(Bifidobacterium)和乙酸的浓度,热处理的绿豆蛋白显著增加小鼠粪便中毛螺菌科(Lachnospiraceae)的相对丰度(p<0.05),同时显著增加丙酸和丁酸的浓度。此外,绿豆蛋白和热处理的绿豆蛋白均显著降低了小鼠结肠组织中炎症因子IL-1β的水平(p<0.05)。该研究表明热处理影响绿豆蛋白的血脂代谢及肠道菌群的调节效应。(3)通过高脂饮食的小鼠模型进一步研究了热处理对绿豆蛋白脂质代谢和肠道菌群调节作用的影响。结果表明绿豆蛋白和热处理的绿豆蛋白均能够有效减少高脂饮食导致的小鼠体重增加,绿豆蛋白显著降低了高脂饮食小鼠血清中总胆固醇(CHO)的水平(p<0.05),热处理后绿豆蛋白显著降低了高脂饮食小鼠血清中丙氨酸氨基转移酶(ALT)和天门冬氨酸氨基转移酶(AST)的水平(p<0.05)。小鼠粪便肠道菌群组成的分析发现绿豆蛋白增加了其中有益细菌如乳酸菌属(Lactobacillus)的相对丰度,热处理后的绿豆蛋白显著增加了真杆菌属(Eubacterium)的相对丰度。小鼠肝脏组织的非靶向代谢组学分析发现绿豆蛋白或热处理后的绿豆蛋白可能通过影响肝脏中的磷脂的代谢影响小鼠血清胆固醇的代谢。该研究表明热处理影响绿豆蛋白对肠道菌群和脂质代谢的调节效应。
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