豆渣及其膳食纤维和蛋白质对T2DM胰岛素抵抗预防作用的研究

摘要

豆渣是大豆制品加工生产过程中主要的副产物。在我国，大豆加工业每年都有大量的豆渣产生，然而一直以来丰富的豆渣资源并没有得到很好的利用，大多被当做饲料甚至垃圾来处理或被丢弃，仅少量被加工利用，既造成资源浪费，也给环境带来一定的压力。2型糖尿病是21世纪主要的公共健康威胁之一，已成为一个世界性的人类健康难题。2型糖尿病患者的不断增加与人们高糖高脂的饮食习惯和缺乏运动有关。胰岛素抵抗，作为2型糖尿病早期发展的一个重要特征和发展过程中的中心环节，它贯穿于2型糖尿病的发生和发展。此外，胰岛素抵抗也是诱发心血管等很多相关并发症的主要原因。饮食的改变，特别是增加膳食纤维的摄入可以有效地预防胰岛素抵抗和2型糖尿病。大豆豆渣的主要成分是膳食纤维，膳食纤维所占比重达豆渣干重的60％左右，蛋白质约占20％，这满足现代人们对低热量、高纤维健康饮食的需求。因此，研究豆渣及其功能性成分并对其加以利用，对提高豆渣的综合利用率具有重要的现实意义。本论文将研究脱脂豆渣、豆渣中的膳食纤维和蛋白质对高脂喂养致小鼠胰岛素抵抗的预防作用，并深入研究豆渣中膳食纤维和蛋白质成分预防2型糖尿病胰岛素抵抗的作用机理。本研究的主要内容和结果如下:
　　1.脱脂豆渣、豆渣总膳食纤维(TDF)、可溶性膳食纤维(SDF)、不溶性膳食纤维(IDF)和豆渣蛋白的理化性质的研究。豆渣经过脱脂后，分离提取豆渣中的不溶性膳食纤维、可溶性膳食纤维和蛋白质，将提取的豆渣IDF和SDF按豆渣中各自含量比例混合复配，即得到实验所需的豆渣TDF。结果表明，SDF的持水性和膨胀性最大，其次是IDF和脱脂豆渣，豆渣蛋白最弱;脱脂豆渣吸附油脂的能力最强，其次是SDF和豆渣蛋白;豆渣TDF和SDF吸附胆固醇和胆酸钠的能力大于脱脂豆渣、豆渣IDF和豆渣蛋白;SDF相对于脱脂豆渣、TDF和IDF有更好的亚硝酸钠吸附能力和阳离子交换能力;豆渣蛋白质的还原能力和清除·OH和DPPH·自由基的能力均随着豆渣蛋白浓度的增大而增大，但仍远弱于抗坏血酸。
　　2.研究了脱脂豆渣及豆渣中的总膳食纤维和蛋白质对高脂饲喂小鼠诱导胰岛素抵抗的预防作用。将高糖高脂饲料诱导小鼠胰岛素抵抗模型与含有10％脱脂豆渣、6.7％豆渣膳食纤维和2.3％豆渣蛋白的高糖高脂饲料喂养的小鼠比较，实验16周后发现，高脂饲养小鼠成功诱导了以高血糖高血脂为特征的胰岛素抵抗模型。脱脂豆渣和豆渣纤维均能显著抑制小鼠体重增长，减少摄食量，减小肝脏和内脏脂肪比重，降低小鼠空腹血糖，降低血清胰岛素水平，增强胰岛素敏感性，降低血清中TG、CHO和LDL-C的含量，升高HDL-C的含量(p＜0.05)，改善糖耐量和缓解肝脏脂肪变性。豆渣蛋白也能显著增强胰岛素敏感性，改善糖耐量，降低血清胆固醇浓度(p＜0.05)。脱脂豆渣及其膳食纤维和蛋白质均能预防小鼠胰岛素抵抗，但起主要作用的是膳食纤维，豆渣蛋白的作用较弱。
　　3.初步探究了脱脂豆渣及其膳食纤维和蛋白质对2型糖尿病胰岛素抵抗起预防作用的机制。结果表明，脱脂豆渣和豆渣纤维能显著增加肝糖原含量、减少肝脏FFA水平、提高肝脏中T-AOC水平和SOD活性、提高血清ApoA1浓度、显著降低血清ApoB浓度、提高粪脂肪及胆汁酸的排泄量、减少血清TNF-α水平、增加insulin Rβ和IRS-1的表达水平(p＜0.05)。此外，豆渣蛋白也能显著降低肝脏FFA水平、提高SOD活性、提高血清ApoA1浓度、显著降低血清ApoB浓度、提高粪胆汁酸排泄量(p＜0.05)。这表明脱脂豆渣、豆渣纤维和豆渣蛋白可能是通过改善糖代谢、脂代谢、增强肝脏抗氧化、减少肝脏脂毒害、减少细胞炎症反应、改善胰岛信号传导中insulin Rβ和IRS-1的表达等多方面来起到预防和改善胰岛素抵抗的作用。豆渣纤维的作用要优于豆渣蛋白，这可能与膳食纤维更为理想的的生理功能或与蛋白质添加量较低有关。

目录

声明

摘要

缩略语表

第一章 前言

1 豆渣的利用

2 膳食纤维

2．1 膳食纤维的定义

2．2 膳食纤维的摄入现状

2．3 膳食纤维的理化性质

2．4 膳食纤维的生理功能

2．5 豆渣中的膳食纤维

2．6 豆渣膳食纤维的分离提取

3 豆渣蛋白

3．1 豆渣中的蛋白质

3．2 大豆蛋白的溶解性、持水性和持油性

3．3 大豆蛋白的保健功能

3．4 豆渣蛋白的分离提取

4 2型糖尿病

5 胰岛素抵抗

5．1 胰岛素抵抗的定义

5．2 豆渣改善胰岛素抵抗的研究进展

6 课题研究的目的和意义

7 课题研究的主要内容

第二章 脱脂豆渣及其膳食纤维和蛋白质的理化性质

引言

1 材料与方法

1．1 实验材料

1．2 主要试剂

1．3 主要仪器设备

1．4 实验方法

1．5 统计分析

2 结果与分析

2．1 脱脂豆渣及其膳食纤维和蛋白质的基本成分及纯度

2．2 脱脂豆渣及其膳食纤维和蛋白质的持水性

2．3 脱脂豆渣及其膳食纤维和蛋白质的膨胀力

2．4 脱脂豆渣及其膳食纤维和蛋白质对油脂的吸附能力

2．5 脱脂豆渣及其膳食纤维和蛋白质对胆固醇的吸附能力

2．6 脱脂豆渣及其膳食纤维和蛋白质对胆酸钠的吸附能力

2．7 脱脂豆渣及其膳食纤维和蛋白质对亚硝酸根离子的吸附能力

2．8 脱脂豆渣及其膳食纤维和蛋白质的阳离子交换能力

2．9 脱脂豆渣蛋白的抗氧化活性

3 本章小结

第三章 脱脂豆渣及其膳食纤维和蛋白质对高脂饮食诱导小鼠胰岛素抵抗的预防作用

引言

1 材料与方法

1．1 实验材料

1．2 主要试剂

1．3 主要仪器设备

1．4 实验方法

2 结果与分析

2．1 豆渣及其膳食纤维和蛋白质对小鼠体重、摄食量和能量摄入的影响

2．2 豆渣及其膳食纤维和蛋白质对小鼠空腹血糖的影响

2．3 小鼠口服葡萄糖耐量实验

2．4 小鼠胰岛素耐量实验

2．5 豆渣及其膳食纤维和蛋白质对小鼠脏器指数和脂肪指数的影响

2．6 豆渣及其膳食纤维和蛋白质对小鼠肝脏的影响

2．7 豆渣及其膳食纤维和蛋白质对小鼠血清血脂水平的影响

2．8 豆渣及其膳食纤维和蛋白质对小鼠血清胰岛素水平和胰岛素抵抗指数的影响

3 本章小结

第四章 初步探讨脱脂豆渣及其膳食纤维和蛋白质预防胰岛素抵抗的机理

引言

1 材料与方法

1．1 主要试剂

1．2 主要仪器设备

1．3 实验方法

1．4 统计分析

2 结果与分析

2．1 豆渣及其膳食纤维和蛋白质对小鼠肝糖原的影响

2．2 豆渣及其膳食纤维和蛋白质对小鼠肝脏游离脂肪酸的影响

2．3 豆渣及其膳食纤维和蛋白质对小鼠肝组织抗氧化和MDA的影响

2．4 豆渣及其膳食纤维和蛋白质对小鼠血清ApoA1和ApoB的影响

2．5 豆渣及其膳食纤维和蛋白质对小鼠粪脂和粪胆汁酸的影响

2．6 豆渣及其膳食纤维和蛋白质对小鼠炎症因子TNF-α和IL-6的影响

2．7 小鼠肝脏组织HE染色病理观察

2．8 小鼠肾脏insulin Rβ及IRS-1的免疫荧光定性分析和免疫印迹定量分析

3 本章小结

第五章 结论与展望

1 主要结论

2 课题展望

参考文献

致谢