體外消化模擬實(shí)驗(yàn)

隨著時(shí)間的推移，由于大米的水解作用，大米顆粒消化物在體內(nèi)和體外的pH值增高，呈現(xiàn)出先增高后降低的趨勢(shì)。了解人體胃腸道的消化過(guò)程對(duì)于許多食品藥品的研發(fā)非常重要，但由于體內(nèi)實(shí)驗(yàn)有諸多限制，如倫理道德方面的限制、經(jīng)濟(jì)成本高還有較高的技術(shù)要求等，而體外實(shí)驗(yàn)沒(méi)有倫理道德的限制、節(jié)約時(shí)間和成本、重復(fù)性好、易操作可實(shí)驗(yàn)室化并減少某些動(dòng)物在進(jìn)行模擬體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中的犧牲等優(yōu)點(diǎn)使其越來(lái)越廣泛的被使用。

為模擬復(fù)雜的動(dòng)態(tài)體外消化過(guò)程，曉東宜健結(jié)合化學(xué)工程、材料工程、機(jī)電工程、食品工程、醫(yī)藥工程、解剖學(xué)等締造了一個(gè)接近真實(shí)的體外消化檢測(cè)系統(tǒng)。這樣的產(chǎn)品可以助力體內(nèi)現(xiàn)象的觀察研究、幫助相關(guān)健康產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)、開(kāi)展產(chǎn)品的測(cè)試等有意義的活動(dòng)。仿生體外消化系統(tǒng)的系列產(chǎn)品經(jīng)過(guò)十幾年的研究與磨礪，應(yīng)用領(lǐng)域涉及營(yíng)養(yǎng)學(xué)、微生物學(xué)、藥品行業(yè)、食品行業(yè)等，已經(jīng)為許多科研機(jī)構(gòu)、高校及企業(yè)提供了幫助。

米飯的體外消化模擬實(shí)驗(yàn)

一、碳水化合物類食品的消化和GI測(cè)試，糙米飯和白米飯的體外消化模擬實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模阂詣?dòng)態(tài)體外人胃消化系統(tǒng)闡明精米和糙米的結(jié)構(gòu)差異對(duì)于胃排空和淀粉消化的影響

實(shí)驗(yàn)方法：動(dòng)態(tài)體外消化系統(tǒng)模擬人胃的消化

實(shí)驗(yàn)材料：精米，糙米

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：胃消化過(guò)程中pH變化、胃排空曲線及參數(shù)、粒徑分布、淀粉水解率(%)、消化產(chǎn)物流變學(xué)測(cè)試、消化產(chǎn)物表觀差異

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

由于外層麩皮的保護(hù)，糙米的結(jié)構(gòu)更不易被破壞，所以其pH緩沖能力更高、食糜顆粒更大、流變性更強(qiáng)，導(dǎo)致胃排空延遲，因此降低了淀粉的胃消化率。本研究為大米胃消化中宏觀結(jié)構(gòu)(即麩層)的重要性提供了定量證據(jù)，這可能會(huì)進(jìn)一步影響腸道吸收。與此同時(shí)，在整個(gè)消化過(guò)程中，白米和糙米排出的食糜顆粒明顯小于留在胃內(nèi)的，這證明了我們的動(dòng)態(tài)體外消化系統(tǒng)有良好的破碎和篩分作用。故利用體外系統(tǒng)研究食品材料在胃內(nèi)消化過(guò)程結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

更多測(cè)試案例如下

1.新型大米和常規(guī)大米飯的體外胃腸道消化特性的比較研究

2.富含膳食纖維的面條和饅頭的體外胃腸消化特性

3.燕麥和早餐粉的體外胃腸消化特性研究

4.植物花粉體外消化過(guò)程中活性成分的生物可及性研究

5.西藏特色食物在模擬成人和老人胃生理?xiàng)l件下的消化特性

6.基于動(dòng)態(tài)體外消化系統(tǒng)的食物GI指數(shù)測(cè)定

7.紅富士蘋果在成人和老人動(dòng)態(tài)胃腸消化條件下的體外消化特性差異

二、蛋白和乳品消化

滅菌方式對(duì)乳制品體外胃腸道消化特性的影響

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簞?dòng)態(tài)人胃腸消化系統(tǒng)研究滅菌方式對(duì)乳制品消化特性的影響

實(shí)驗(yàn)方法：動(dòng)態(tài)體外消化系統(tǒng)模擬人胃腸的消化（分批實(shí)驗(yàn)）

實(shí)驗(yàn)材料：鮮生牛乳(Raw milk)，巴氏殺菌乳(Pas milk)，微波滅菌乳(Mircro milk)，高溫高壓滅菌乳(Aut milk)

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：胃消化過(guò)程中pH變化、胃排空曲線及參數(shù)、蛋白質(zhì)消化率、游離脂肪酸含量、微觀及表觀結(jié)構(gòu)變化

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

微波加熱滅菌乳在0-60 min略低于巴殺乳，但消化120 min后與高溫高壓滅菌乳的消化率相似；高溫高壓滅菌乳0-60 min的消化率遠(yuǎn)低于巴氏和微波乳，這與長(zhǎng)時(shí)間高溫高壓加熱造成的蛋白質(zhì)聚集有關(guān)。結(jié)合其微觀圖可看到，巴殺乳和微波乳的消化前較為分散，更易被胃蛋白質(zhì)酶水解；高溫高壓滅菌乳消化前聚集非常明顯。

更多測(cè)試案例如下

1.存儲(chǔ)條件對(duì)酸奶和純牛奶體外胃腸道消化特性的影響

2.新型蛋白原料的體外胃腸道消化特性

3.不同兒童乳制品的體外胃腸道消化特性評(píng)價(jià)

4.不同嬰兒配方奶粉和老年奶粉的體外胃腸道消化特性研究

5.不同酪蛋白和乳清蛋白配比的再制奶酪和兒童牛奶的體外胃腸消化特性研究

三、肉制品和水產(chǎn)品消化

1.不同添加物對(duì)魚肉制品營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

2.不同魚肉蛋白凝膠的體外胃腸道消化特性研究

3.魚糜制品的體外消化和胃排空特性研究

4.不同海產(chǎn)品的體外胃腸道消化特性研究

5.干燥處理方式對(duì)牛肉的體外消化和胃排空特性的影響

6.肉制品經(jīng)胃、腸消化后唾液酸含量的變化

四、脂肪和乳液消化

1.嬰幼兒配方奶粉和老年奶粉的體外胃腸消化特性

2.高內(nèi)向乳液的體外胃腸道消化特性研究

3.直鏈淀粉對(duì)W/O乳液在模擬胃腸消化過(guò)程中微觀結(jié)構(gòu)、流變學(xué)和脂肪酶解的影響

4.纖維素醚對(duì)W/O乳液在體外消化過(guò)程中粘度、微觀結(jié)構(gòu)和脂肪分解的影響

五、益生菌胃腸道存活特性評(píng)價(jià)

1.基于仿生胃腸道模型的發(fā)酵乳中益生菌存活率評(píng)價(jià)

2.體外胃腸道消化過(guò)程中微膠囊益生菌的釋放和存活特性研究

3.益生菌固體飲料在動(dòng)態(tài)體外胃腸消化過(guò)程中的存活特性研究

六、口服固體藥物制劑溶出曲線測(cè)定

1.溶出介質(zhì)對(duì)某固體藥物制劑溶出特性的影響

2.不同劑型的口服固體藥物制劑溶出曲線測(cè)定

3.不同食物對(duì)某固體藥物制劑胃腸溶出特性的影響

七、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和藥物活性組分的釋放和吸收

1.不同營(yíng)養(yǎng)餐的體外吸收特性研究

2.DHA微膠囊消化產(chǎn)物的體外吸收特性

3.鹽酸二甲雙胍的體外腸道吸收特性研究

八、胃排空和胃飽腹感測(cè)定

1.奶酪的體外胃排空特性研究

2.基于胃排空速度的不同食物的飽腹感指數(shù)測(cè)定

模擬鼠胃的體外消化模擬實(shí)驗(yàn)

1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>

對(duì)比大米顆粒在大鼠體內(nèi)和在體外模擬鼠胃消化系統(tǒng)中的消化情況，探究體外模擬鼠胃消化系統(tǒng)的“真實(shí)性"和適用性。

2.實(shí)驗(yàn)方法

大鼠活體實(shí)驗(yàn)、體外模擬鼠胃消化實(shí)驗(yàn)

3.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

（1）大鼠唾液收集：pH、唾液活性

（2）大米顆粒消化：胃內(nèi)容物及其pH、麥芽糖濃度

（3）攪拌釜反應(yīng)：攪拌速度

（4）消化物粒徑

（5）消化物pH

（6）消化物麥芽糖濃度

4.實(shí)驗(yàn)試劑

（1）模擬胃液：0.27g/L或250U/mL胃蛋白酶,1.5g/L粘蛋白,0.315g/L NaHCO3，8.775g/L NaCl,50mL去離子水，用1M HCl調(diào)節(jié)pH 為1.63 ± 0.01，放置于37℃條件下。

（2）模擬大鼠唾液：0.1128 ± 0.0005 g α-淀粉酶，1.01mL去離子水，保存于37℃條件下。

（3）胃蛋白酶:購(gòu)自Sigma

（4） α-淀粉酶:購(gòu)自Sigma

（5）粘蛋白:購(gòu)自Sigma

5.實(shí)驗(yàn)結(jié)論

體外模擬鼠胃消化系統(tǒng)具有與體內(nèi)消化系統(tǒng)相似的消化行為和重復(fù)性。在現(xiàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行體外模擬消化系統(tǒng)的升級(jí)可使其胃收縮更接近體內(nèi)系統(tǒng)。

6.產(chǎn)物測(cè)試項(xiàng)目及相關(guān)設(shè)備

帶有應(yīng)力控制的流變儀（穩(wěn)態(tài)剪切/動(dòng)態(tài)震蕩）

酶標(biāo)儀（可溶性蛋白質(zhì)）

紫外光譜儀（肽含量）

ELISA檢測(cè)試劑盒（酶聯(lián)免疫吸附）

SAS系統(tǒng)（方差分析）

180分鐘后，經(jīng)大鼠體內(nèi)消化后的大米粒（d> 0.85 mm）百分比從19.38％降低至4.24％，經(jīng)攪拌釜反應(yīng)后的大米粒（d> 0.85 mm）百分比從 19.38% 降低至5.97%，經(jīng)體外模擬鼠胃消化后的大米粒（d> 0.85 mm）百分比從19.38％降低至4.42％。小米粒（d <0.60 mm）百分比在體內(nèi)從62.04％顯著提高到81.13％，在經(jīng)攪拌釜反應(yīng)后從62.04％提升至76.52％，經(jīng)體外模擬鼠胃消化系統(tǒng)后從62.04％提高至80.21％。中度大小的米粒（0.60＜d＜ 0.85 mm）占比變化很小。計(jì)算方式：[麥芽糖濃度（180min）-麥芽糖濃度（0min）]/相鄰時(shí)間內(nèi)麥芽糖濃度之差*100%。