五谷杂粮抗氧化配方筛选及其秀丽隐杆线虫抗衰老活性研究

摘要

几千年来，五谷杂粮一直是中国人的传统食品，在国人的心目中有着重要的地位。但自古以来各种杂粮食用的搭配方式都是通过口口相传的形式传承下来，各种配方缺乏必要的科学实验结果验证。因此，本课题通过系统的实验研究，根据各杂粮的营养成分、“食物五性”、物性评价及抗氧化活性等为筛选依据。优选出1个配方，它由五个成分组成，具有营养成分搭配合理，抗氧化活性高、口感接受度高的特点。
　　本研究对于开发出具有较强抗氧化活性的五谷杂粮配方及相应的加工工艺具有指导意义，对于指导类似的五谷杂粮复方保健产品的研发和生产具有重要意义，主要研究内容及结果如下：
　　（1）对配方原料的选择从网上数据库和相关书籍中用各种关键词检索、收集了92种以传统五谷杂粮为主原料的、具有抗氧化活性的配方，通过剔除其中非五谷杂粮原料和统计整理出现频次得到使用率较高的30种五谷杂粮原料。用常规的抗氧化强度测定方法ORAC法评价了30种原料的水溶性成分、脂溶性成分的抗氧化能力以及总抗氧化能力。根据30种原料的ORAC值的排序，结合原料所含有的营养素，“食物五性”以及色香味成分的搭配，得出黑豆、黑芝麻、紫米、小麦、糙米作为配方的五种成分。
　　（2） 配方各原料用量的确定通过Design-expert6.0.5软件，设计出25组不同用量搭配的实验方案，用ORAC法对这25组配方进行水溶性、脂溶性成分以及总成分的抗氧化活性测定，得出抗氧化性较高的最优配方；对25组配方中的活性物质，酚类和黄酮类物质的含量进行了测定，经分析发现活性物质含量与总ORAC值之间的相关性均在0.9左右，具有显著的差异性。说明具有抗氧化活性的酚类与黄酮类物质是25组复方发挥抗氧化性的主要物质基础，说明用25组复方的ORAC值来进行配方优化是合理的。实验得出的最优配方为：糙米5.16％、黑芝麻30.00%、小麦5.01%、黑豆29.83%、紫米30.00%。
　　（3）通过秀丽隐杆线虫模型，检验优选出的配方的抗衰老活性水平用三组不同浓度1000μmolTE/100g，5000μmolTE/100g、10000μmolTE/100g的五谷杂粮复方提取液作活性研究，在对秀丽隐杆线虫进行抗氧化、延缓衰老的研究中发现，对野生型秀丽线虫平均寿命的提高率分别13.07%、24.51%、31.46%，三组之间均有较显著的差异（P＜0.05）；不同浓度组的生理指标中，产卵量与移动能力无显著性差异（P＞0.05）；五谷杂粮复方提取物能明显增加转基因CF1553型线虫体内的SOD-3的表达量，且三组之间有显著性差异（P＜0.05）；通过秀丽隐杆线虫模型，检验优选出的配方对线虫在急性热应激条件下的保护作用活性。用(3)中的三组浓度提取物为研究材料，结果发现五谷杂粮复方提取液能显著提高线虫存活率（P＜0.05），低、中、高浓度对线虫平均生存率的提高分别为42.01%、55.99%、68.86%，高浓度与低、中浓度之间存在显著性差异（P＜0.05）；在二氯百草枯（PQ）诱导的秀丽线虫氧化损伤时。五谷杂粮复方提取液也能显著提高线虫存活率（P＜0.05）。
　　（4）研究了配方的粉体性质 比较了不同粉碎粒径对复合五谷杂粮粉体性质及溶出物的影响程度，研究了6个不同粒径的五谷杂粮粉末的溶解性能、膨胀性能、酶解性能等粉体性质和紫外吸收、浊度、色差等溶出物的变化规律。结果表明小于100目样品的粒径主要分布在100～300μm之间，大于100目粉末粒径主要分布在0～50μm之间。粉末粒径愈小，溶解性能越好，持水能力越强,粉末淀粉完全酶解时间愈短，酶解速度愈快。随着样品粉碎目数的增大，样品水溶液的紫外吸光值（A280nm）呈现增大趋势，浊度（A700nm）呈现减小趋势，色度L值和a值呈现增大的趋势，b值减小，样品溶液的颜色越来越偏向黄色。综合而言，粒径大小对＜100目样品粉体性质和活性成分溶出量的影响程度大于＞100目的样品。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

论文所用缩写及中英文对照表

目录

1 前言

1.1 五谷杂粮的概念及其分类

1.2 五谷杂粮的分类及其主要原料

1.3 国内外五谷杂粮抗氧化研究现状

1.4 本试验研究目的与意义

1.5 研究内容

1.6 技术路线

2 材料与方法

2.1 实验材料

2.2 实验试剂

2.3 主要仪器与设备

2.4 实验方法

3 结果与分析

3.1 抗氧化功能的配方收集与统计

3.2 抗氧化五谷杂粮原料配方筛选

3.3 五谷杂粮复方抗氧化性能测定

3.4 模型拟合最优配方

3.5 25组复方中抗氧化活性物质测定

3.6 25组五谷杂粮复方活性物质含量与抗氧化能力的相关性

3.7 不同浓度五谷杂粮复方提取液对秀丽隐杆线虫寿命及生理指标的影响

3.8 不同粉碎粒度五谷杂粮粉的性质研究

4 讨论与结论

4.1 配方原料的选择及配方的确定

4.2 秀丽隐杆线虫模型对五谷杂粮最优配方进行功能验证

4.3 结论

4.4 创新点

4.5 展望

致谢

参考文献

附 录 部 分