尹海睿，龍昌城，王藝燕，馬玉珺，趙 晨，王志凡

(西北民族大學(xué)醫(yī)學(xué)院，甘肅蘭州730030)

抗性淀粉保健作用研究

尹海睿，龍昌城，王藝燕，馬玉珺，趙 晨，王志凡*

(西北民族大學(xué)醫(yī)學(xué)院，甘肅蘭州730030)

目的:了解與分析抗性淀粉控制體重作用的適宜劑量，為后續(xù)研發(fā)抗性淀粉控制體重的保健食品提供理論依據(jù).方法:選擇SD大鼠40只，隨機(jī)分為5組，每組8只，分為LL組、ML組、MM組、MH組、HH組，各組均用高脂飼料喂養(yǎng)，同時(shí)分別用相對(duì)應(yīng)的4 g/60 kgRS、7 g/60 kg、10 g/60 kg、13 g/60 kg、16 g/60 kg抗性淀粉懸液1 mL灌胃；測定體重、糞便、糞便中的脂肪質(zhì)量，檢測肝臟和肌肉中的微量元素.結(jié)果：比較大鼠的質(zhì)量，HH組較其他組大鼠質(zhì)量輕；第四周大鼠質(zhì)量與初始質(zhì)量變化幅度，HH組質(zhì)量增長的幅度最小.HH組糞便干重高于其他各組.比較每克大鼠糞便中的脂肪含量，經(jīng)方差分析，第2、3、4周每克大鼠糞便中的脂肪含量差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，兩兩比較，HH組較其他各組脂肪總質(zhì)量顯著降低(P<0.05).幾種微量元素在肝臟和肌肉中分布不均勻，對(duì)其進(jìn)行方差分析，肝臟中Ca、Mg、Fe含量差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05).兩兩比較，HH組中Ca含量較ML組、MM組、MH組顯著降低(P<0.05)；HH組中Mg含量較其他各組顯著降低(P<0.05)；HH組中Fe含量較其他各組顯著升高(P<0.05).方差分析，肌肉中Ca、Fe含量差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05).兩兩比較，LL組中Ca含量較其他各組顯著升高(P<0.05)；HH組中Fe含量較其他各組顯著升高(P<0.05).結(jié)論：初步推斷抗性淀粉控制體重作用的適宜劑量為16 g/60 kgRS.

抗性淀粉；控制體重；微量元素；適宜劑量

隨著人民生活水平的不斷提高，營養(yǎng)過剩導(dǎo)致的肥胖逐年增加，肥胖受到越來越多的人關(guān)注，具有控制體重作用的抗性淀粉逐漸走進(jìn)人們的視野.抗性淀粉(Resistant Starch，RS)又稱抗酶解淀粉及難消化淀粉是不被健康人體小腸吸收的淀粉及其降解產(chǎn)物[1～3].RS能夠增加飽腹感、降低食欲、減少熱量的攝入、可以減少脂肪組織中CD11的表達(dá)，從而降低脂肪組織的重量，提高胰島素抗性從而達(dá)到控制體重的目的[5～11].Cyril等人發(fā)現(xiàn)在5 g～15 g范圍內(nèi)，RS增強(qiáng)餐后飽腹感最有效[12].Anderson還發(fā)現(xiàn)，含少量RS的食物比含高量RS的食物，更加能夠使人體產(chǎn)生餐后的飽腹感[13～14].有很多相關(guān)RS作用的研究，但RS控制體重的適宜劑量的研究仍然較少，故此通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究，分析RS的控制體重適宜劑量,為含RS保健品的研發(fā)提供相應(yīng)的理論依據(jù).

1 材料與方法

1.1 動(dòng)物與分組

健康SPF級(jí)SD大鼠40只雄性，體重60 g～90 g，由甘肅中醫(yī)學(xué)院動(dòng)物中心提供(甘動(dòng)準(zhǔn)字2004-0006).將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物隨機(jī)分為5組，每組8只，分別為LL組、ML組、MM組、MH組、HH組，均用高脂飼料喂養(yǎng)4周，分別用濃度為4 g/60 kg、7 g/60 kg、10 g/60 kg、13 g/60 kg、16 g/60 kg的抗性淀粉懸液1 mL灌胃.

1.2 儀器與試劑

SZF-06A粗脂肪測定儀(上海洪紀(jì)儀器設(shè)備有限公司)測定粗脂肪；原子吸收分光光度計(jì)(北京普析通用TAS990)檢測礦物元素；精度為0.000 1 g的分析天平；無水乙醚；Ca、Fe、Cu、Zn、Mg標(biāo)準(zhǔn)溶液；消化液.RS：陜西永康淀粉公司(根據(jù)Englyst等方法[15]，測定其中抗性淀粉含量為61.3%).根據(jù)每組大鼠的平均體重將RS與蒸餾水配置成濃度為4 g/60 kg、7 g/60 kg、10 g/60 kg、13 g/60 kg、16 g/60 kg的5組懸液.

1.3 樣品采集與數(shù)據(jù)收集

大鼠用基礎(chǔ)飼料適應(yīng)3天后，記錄基礎(chǔ)質(zhì)量，每周測量大鼠質(zhì)量一次并記錄；每周隨機(jī)抽取每組的一只大鼠，進(jìn)行24 h的糞便留取后稱糞便濕重，于100 ℃烘箱中烘干5 h后稱重并留存；喂養(yǎng)4周后，用頸椎脫臼法處死大鼠后，迅速分離肝、肌肉組織稱重后低溫冰箱留存.用分析天平稱量0.5 g糞便，對(duì)其中的脂肪含量進(jìn)行測定；稱量0.1 g肝臟和肌肉對(duì)其中的微量元素進(jìn)行檢測.

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 結(jié)果與分析

2.1 大鼠質(zhì)量變化情況

SD大鼠每周的質(zhì)量變化情況，結(jié)果詳見表1.每組大鼠質(zhì)量均以平均值加減標(biāo)準(zhǔn)差表示.數(shù)據(jù)顯示各組大鼠初始質(zhì)量基本相同；比較大鼠的質(zhì)量HH組較其他組大鼠質(zhì)量輕；比較第四周大鼠質(zhì)量與初始質(zhì)量變化幅度，HH組質(zhì)量增長的幅度最小，MH組質(zhì)量增長的幅度最大.

2.2 大鼠糞便干重與脂肪測定的結(jié)果與分析

24小時(shí)大鼠糞便干重質(zhì)量(mg)，結(jié)果詳見表2.HH組糞便干重高于其他各組,隨著周數(shù)增加大鼠24小時(shí)糞便干重量逐漸增加.

表2 大鼠糞便干重(mg)

每克大鼠糞便中脂肪含量(mg/g)，具體數(shù)據(jù)詳見表3.對(duì)每克大鼠糞便中的脂肪含量進(jìn)行方差分析，第2、3、4周每克大鼠糞便中脂肪含量差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，兩兩比較，HH組較其他各組脂肪總質(zhì)量顯著降低(P<0.05).

2.3 大鼠肝臟和肌肉的微量元素的測定與分析

對(duì)大鼠的肝臟和腿部肌肉進(jìn)行Ca、Mg、Cu、Zn 、Fe微量元素進(jìn)行檢測，結(jié)果詳見表4.在肝臟中的含量Fe>Ca(Mg)>Zn>Cu；肌肉中含量Fe>Ca>Mg>Zn>Cu，幾種微量元素在肝臟和肌肉中分布不均勻.經(jīng)方差分析，肝臟中Ca、Mg、Fe含量差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05).兩兩比較，HH組中Ca含量較ML組、MM組、MH組顯著降低(P<0.05)；HH組中Mg含量較其他各組顯著降低(P<0.05)；HH組中Fe含量較其他各組顯著升高(P<0.05).

方差分析，肌肉中Ca、Fe含量差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，兩兩比較，LL組中Ca含量較其他各組顯著升高(P<0.05)；HH組中Fe含量較其他各組顯著升高(P<0.05).

表4 肝臟與肌肉中5種微量元素含量(ug/mg)

3 討論

RS存在于人們的日常食物中，卻沒有發(fā)揮出控制體重的作用，肥胖者處處可見.通過RS干預(yù)的大鼠實(shí)驗(yàn)，觀察及測定大鼠的體重變化情況、糞便干重及糞便中脂肪含量等結(jié)果可知，只有在食用適宜劑量的抗性淀粉后，其才能發(fā)揮出良好的控制體重的效果.根據(jù)人體5 g～15 g抗性淀粉的飽腹感最強(qiáng)為基礎(chǔ)，分析RS的控制體重適宜劑量，以人體的標(biāo)準(zhǔn)體重(60 kg)換算到大鼠體重而設(shè)置成不同劑量組.在不同濃度的抗性淀粉的干預(yù)下，大鼠的體重變化均有差異，正面反應(yīng)不同濃度的抗性淀粉對(duì)大鼠質(zhì)量均有影響，而以16 g/60 kgRS灌胃HH組最明顯.分析其原因可能在抗性淀粉的干預(yù)下，引起大鼠的攝食量降低，增強(qiáng)了UCP2基因表達(dá)，減少能量儲(chǔ)存，從而達(dá)到良好的控制體重功效[16～17].通過對(duì)大鼠體重整體變化的情況分析，HH組可能對(duì)大鼠的控制體重作用強(qiáng),還可能由于RS抑制大鼠的食欲、延長胃排空時(shí)間、增強(qiáng)飽腹感、減少食量，而實(shí)現(xiàn)控制體重降脂的效果.只有在適宜的抗性淀粉的干預(yù)下才能達(dá)到控制體重效果.

在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物糞便干重及其糞便脂肪含量的相關(guān)數(shù)據(jù)分析中，不同組的數(shù)據(jù)均有差異.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物糞便排出量增加，作用機(jī)制可能是RS增強(qiáng)了腸道蠕動(dòng)速度，加快了食物腸道轉(zhuǎn)運(yùn)過程，使腸道糞便含量減少，有較好的促便作用[3].糞便中脂肪含量差異明顯，可能RS通過影響腸道對(duì)脂肪的吸收與利用，使糞便中的脂肪含量增加，而適宜劑量其效果更加明顯.

肝臟中，HH組中Fe、Mg含量較其他各組均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，鐵含量與鎂含量成反比，但在肌肉中的結(jié)果卻沒有體現(xiàn)，由此可推斷Fe、Mg在大鼠肝臟中應(yīng)具有一定的作用.肝臟是動(dòng)物的造血器官，鐵大部分參與大鼠的造血，是多種酶的活性中心.當(dāng)含鐵量與含鐵金屬酶正常時(shí)，機(jī)體的免疫防御能力將增強(qiáng).缺鐵，引起貧血，造成免疫功能和細(xì)胞吞噬功能的廣泛損害.血紅素合成減少，而造成脂類、蛋白質(zhì)和糖類的合成障礙[18]，可見鐵在其中的作用.Ca含量在肌肉中LL組較其他各組明顯升高，和大鼠的質(zhì)量分布相對(duì)吻合，可能由于大鼠質(zhì)量的影響導(dǎo)致肌肉中Ca的分布不均.其他微量元素在肝臟和肌肉中的具體作用還需要進(jìn)一步的分析與研究.通過本實(shí)驗(yàn)研究推斷RS控制體重作用適宜的劑量為16 g/60 kgRS，可為后續(xù)的相應(yīng)含抗性淀粉的保健品研發(fā)提供一定的理論依據(jù).但作用于人體，其人體的各指標(biāo)的變化需要進(jìn)一步的人群實(shí)驗(yàn)與分析才能得出結(jié)論.

[1] Brown Ian L. Applications and uses of resistant starch [J]. J AOAC Int,2004,87(3):727-732.

[2] 吳偉,劉鑫,楊朝柱,等. 抗性淀粉及預(yù)防糖尿病和肥胖癥功能稻米研究進(jìn)展 [J].核農(nóng)學(xué)報(bào),2006,20(1):60-63.

[3] 王志凡，陳旺盛，張銀霞. 抗性淀粉對(duì)飲食誘導(dǎo)肥胖大鼠腸道發(fā)酵狀況的改善作用[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版),2013, 39(1):42-43.

[4] 蘇雪峰,黃繼紅,侯銀臣,等.抗性淀粉研究進(jìn)展[J].食品工業(yè),2014,35(12):208-209.

[5] Nugent A P. Health properties of resistant starch [J]. Nutrition Bulletin,2005,30(1):27-54.

[6] Homayouni A, Amini A, Keshtiban A K, Mortazavian A M, Esazadeh K, Pourmoradian S. Resistant starch in food industry: A changing outlook for consumer and producer [J]. Starch-Starke,2014,66(1/2):102-114.

[7] Sharma A, Yadav B S，Ritika. Resistant starch: Physiological roles and food applications [J]. Food Reviews International,2008,24(2):193-234.

[8] Brown I L．Applications and uses of resistant starch [J]. Journal of AOAC International,2004,87(3):727-732.

[9] Bodinham C L, Frost G S, Robertson M D. Acute ingestion of resistant starch reduces food intake in healthy adults [J]. British Journal of Nutrition,2010,103(6):917-922.

[10] Harazaki T, Inoue S, Imai C, Mochizuki K, Goda T.Resistant starch improves insulin resistance and reduces adipose tissue weight and CD11c expression in rat OLETF adipose tissue[J]. Nutrition,2014,30(5):590-595.

[11] 朱平,孔祥禮,包勁松. 抗性淀粉在食品中的應(yīng)用及功效研究進(jìn)展[J].核農(nóng)學(xué)報(bào),2015,29(2):0327-0336.

[12] Cyril W C Kendall, Amin Esfahani, Lisa M Sanders,et al. The effect of apre-load meal containing resistant starch on spontaneous food intake and glucose and insulin responses [J]. Journal of Food Technology, 2010,8(2):67-73.

[13] Anderson G H, Catherine N L, Woodend D M. Inverse association between the effect of carbohydrates on blood glucose and subsequent short term food intake in young men [J]. American Journal of Clinical Nutrition, 2002,76(5):1023-1030.

[14] 黃志強(qiáng),唐健,白永亮,等. 抗性淀粉及其防治肥胖癥的研究進(jìn)展[J].食品與機(jī)械, 2012,28(4):327-328.

[15] Englyst HN, Kingman SM, Cummings JH. Classification and measurement of nutritionally important starch fractions[J].Eur J Clin Nutrit, 1992,46(Suppl 2):S30-S50.

[16] 唐健,夏雨,杜冰,等. 香蕉抗性淀粉對(duì)營養(yǎng)型肥胖大鼠減肥機(jī)理的探究[J].現(xiàn)代食品科技,2014,30(8):12-13.

[17] 張銀霞,王志凡,萬巧英,等. 抗性淀粉對(duì)飲食誘導(dǎo)肥胖大鼠UCP2基因表達(dá)的影響[J].華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版), 2014,43(3):307-308.

[18] 向建洲,譚運(yùn)華,田智.實(shí)驗(yàn)小白鼠肝臟、肌肉5種微量元素含量測定[J].動(dòng)物科學(xué)與動(dòng)物醫(yī)學(xué),2004,21(3):104-105.

2015-11-10

西北民族大學(xué)國家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃資助項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào)：201510742092).

*

尹海睿(1992—)，男，吉林省白城市人.

Q78∶R151

A

1009-2102(2015)04-0057-04