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： 咖啡类黑精结构表征及调节血糖代谢作用研究
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| ISBN/价格： | CNY20.00 (估\呈缴)学位论文 |
|---|---|
| 作品语种： | chi |
| 出版国别： | CN 530000 |
| 题名责任者项： | 咖啡类黑精结构表征及调节血糖代谢作用研究/.王燕华著/.谭超指导 |
| 出版发行项： | 2023.6.12 |
| 载体形态项： | 106页:;+图表:;+30cm |
| 一般附注： | 食品科学技术学院, 学号2020210096 |
| 提要文摘： | 糖尿病（Diabetes mellitus，DM）已成为21世纪严重的国际健康问题，是排名前十的人类致死性疾病。其中，Ⅱ型糖尿病（Type 2 Diabetes mellitus，T2DM）是最常见的糖尿病类型，约占所有糖尿病的90%。寻找预防和治疗糖尿病的天然活性成分一直是人们研究的热点。咖啡类黑精是咖啡豆烘焙过程中形成的一类结构复杂、聚合度不等的大分子化合物。本研究以云南普洱小粒咖啡为研究对象，制备不同烘焙度咖啡豆用于提取类黑精，采用扫描电镜（Scanning electron microscope，SEM）和热重-红外-气相色谱-质谱联用技术（Thermogravimetric analysis-fourier transform infrared-gas chromatography-mass spectrometry，TGA-FTIR-GC-MS）对咖啡类黑精形貌观察、挥发性组分及形成过程进行初步探究。优化提取出的类黑精使用100、50、30 kDa的超滤膜依次分级，通过扫描电镜、X-射线衍射（X-ray diffraction，XRD）、紫外-可见吸收光谱（Ultraviolet-visible spectroscopy，UV-Vis）、傅里叶变换红外光谱（Fourier transform infrared，FTIR）、三维荧光光谱（Three-dimensional excitation-emission matrix fluorescence spectroscopy，3D-EEMs）表征不同分子量咖啡类黑精结构。将不同分子量咖啡类黑精进行体外抗氧化（DPPH自由基清除率、ABTS阳离子自由基清除率和FRAP法）、降血糖（α-葡萄糖苷酶、α-淀粉酶、晚期糖基化终末产物（Advanced glycation end products，AGEs））活性评价。以高脂饲料结合腹腔注射链脲佐菌素（Streptozotocin，STZ）构建的Ⅱ型糖尿病模型C57BL/6J小鼠为对象灌胃咖啡类黑精，采用酶联免疫、苏木精-伊红染色（Hematoxylin-eosin staining，HE）和超高效液相色谱-四级杆静电场轨道阱质谱（Ultra-high performance liquid chromatography-quadrupole electrostatic field orbital trap mass spectrometry，UHPLC-QE-MS）非靶向代谢组学技术，以期揭示咖啡类黑精调控血糖和改善肝脏胰岛素抵抗的作用效果及机制。主要研究结果如下： （1）咖啡类黑精最佳提取工艺：料液比1:16（g/mL），提取温度80℃，提取时间60 min，咖啡类黑精得率为10.80%。 （2）通过SEM观察不同烘焙度咖啡粉及其提取物（纤维素、类黑精），其呈现不同的微观形貌。咖啡粉、纤维素呈块状和长条状，类黑精呈聚合环状。通过TGA-FTIR-GC-MS测定，得到的TGA和DTG曲线可以看出三种样品热解规律相似，最大失重温度在300℃。热解产生的挥发性气体红外图谱（450-4000 cm-1）均呈现一样的热解趋势，存在C-H，C≡C，C=O，N-H等官能团及出现较强的CO2吸收峰。三种样品之间热裂解产物存在差异，咖啡生豆裂解产物主要为酮类，纤维素、类黑精裂解产物主要为酸类和胺类化合物。三种样品均鉴定出2-羟基异己酸乙酸酯和2,5-吡咯二酮，纤维素和类黑精之间共有的化合物有三氟甲基脲、2-(氮杂环丙烷-1-基)乙胺，初步推测纤维素可能参与了类黑精的形成。 （3）微观形貌特征分析表明未经分级处理的咖啡类黑精呈表面粗糙且存在孔隙的不规则团聚球形，分级处理后聚合结构消失，呈不规则片状和长条状。XRD表明咖啡类黑精内部结晶性很弱，属无定形结构。黑褐色程度及基础成分含量随分子量的减小而降低。UV-Vis研究表明其结构可能与蛋白质、咖啡因、绿原酸等物质相关。FTIR显示可能存在羧基、羟基、氨基等基团。3D-EEMs图表明咖啡类黑精有芳香环、杂环，存在刚性结构。 （4）不同分子量咖啡类黑精组分DPPH自由基清除能力较强。>100 kDa组分ABTS阳离子自由基清除能力和FRAP的还原能力最强，<30 kDa组分最弱；>100 kDa组分抑制α-葡萄糖苷酶能力最强（78.55%）。30-50 kDa组分抑制α-淀粉酶能力最强（64.41%）。>100 kDa组分对AGEs形成具有显著的抑制作用（90.13%），且具有剂量依赖现象。 （5）咖啡类黑精可以促使T2DM小鼠增加体重，降低其空腹血糖水平和改善口服葡萄糖耐量，提高肝糖原水平和改善血脂紊乱；降低T2DM小鼠血清胰岛素水平，缓解肝脏肿大症状，改善肝脏、胰腺组织损伤，进而恢复肝脏、胰腺组织的部分功能作用，其中>100 kDa和30-50 kDa分子量段的咖啡类黑精组分改善效果较好。血清代谢组学结果表明，咖啡类黑精改善糖尿病症状与鞘脂类代谢、氨基酸代谢、维生素代谢等多个代谢通路密切相关。本研究结果为咖啡类黑精在T2DM辅助治疗中的应用提供了思路，并为降糖功能咖啡的设计和生产提供了理论支持。 |
| 并列题名： | Study on structural characterization of coffee melanoidins and regulation of blood glucose metabolism |
| 题名主题： | 咖啡类黑精 结构表征 Ⅱ型糖尿病 代谢产物 调节血糖 学位论文 |
| 中图分类： | S571.2-533 |
| 个人名称等同： | 王燕华 著 |
| 个人名称次要： | 谭超 指导 |
| 团体名称等同： | 云南农业大学 授予 |
| 记录来源： | CN YNAUL 20240301 |