[发明专利]用于体外模拟小肠内碳水化合物消化的小肠液及制备方法

说明书

本发明属于体外仿生模拟消化技术领域，具体涉及一种用于体外模拟小肠内碳水化合物消化的小肠液，并进一步公开其制备方法。本发明所述的用于体外模拟小肠内碳水化合物消化的小肠液，含有所需浓度的K⁺、Na⁺、Cl^‑、H₂PO₄^‑、HCO₃^‑、Mg²⁺、Ca²⁺离子，以及胰酶、胆盐、淀粉葡萄糖苷酶和转化酶。本发明所述小肠液明确了小肠液中无机盐离子、消化酶、胆盐等成分的浓度，与人体小肠消化液较为接近，比起以往的消化液可以显著提高碳水化合物消化为葡萄糖的比例。

技术领域

本发明属于体外仿生模拟消化技术领域，具体涉及一种用于体外模拟小肠内碳水化合物消化的小肠液，并进一步公开其制备方法。

背景技术

消化是指食物在消化道内被加工处理成小分子物质进而进入体内的过程。消化的形式主要有两种：一种是通过机械作用，把食物由大块变成小块，称为物理或机械消化；另一种是在消化酶的作用下，把大分子变成小分子，称为化学消化。其中，物理消化主要发生在口腔和胃中，而化学消化绝大多数发生在小肠中。目前，对消化过程的研究主要有体内实验和体外模拟消化实验两种技术手段，体内实验受限于活体对象选择和个体差异的影响，导致其应用受到限制。体外模拟消化实验可以规避体内实验的伦理学限制、耗时长、成本高等缺点，已经成为当前研究消化的趋势。

以往的消化过程研究中，人们已经认识到碳水化和物、脂肪、蛋白质三大营养物质在小肠内经小肠液被消化成可被吸收的葡萄糖、脂肪酸和氨基酸等，而未被消化的食物残渣则会进入大肠。碳水化合物亦称糖类，是自然界最丰富的能量物质，近年来，人们认识到碳水化合物不仅是能量的主要来源，而且还参与到慢性病的预防过程中，如调节血糖、血脂、改善肠道菌群等更多的方面。食物中的碳水化合物经消化变为葡萄糖再经吸收进入血液循环是机体维持血糖平衡的最主要的途径。所以研究碳水化合物消化中葡萄糖的效率、速度等，以及预测这种食物在人体中引起葡萄糖的变化是研究食物和血糖健康的重要技术手段。

碳水化合物在小肠的消化过程中，小肠液是非常重要的媒介。小肠液是弱碱性的液体，pH约为7.0-7.6，通常小肠液里包含有胰液、胆汁、无机盐等多种离子。但是，在消化过程中，一方面不同的食物或者营养素需要的消化液并不完全相同，需要确定其最适的消化液；另一方面，在体外模拟实验中，如何配制与人体小肠消化液相接近的小肠消化液，也具有至关重要的影响。

国内外有很多研究已经关注到体外碳水化合物的消化，如我国杨月欣等采用淀粉葡萄糖苷酶(amyloglucosidase)、转化酶(invertase)、胰酶(pancreatin)、瓜尔胶溶液模拟小肠液，采用3,5-二硝基水杨酸(3,5-Dinitrosalicylic acid，简称DNS)的方法检测碳水化合物消化后的还原糖的含量；国外Peter A.Sopade发表在 61(2009)中的研究中，也采用淀粉葡萄糖苷酶(amyloglucosidase)和胰酶(pancreatin)模拟小肠液，采用罗氏血糖仪检测消化产物中的葡萄糖的含量；国外M.Minekus发表在Food Funct(2014)中的研究中，提出一种目前被广泛使用的小肠液的配方，消化液中规范了多种无机盐离子的浓度、胰酶和胆盐的浓度等。

但是，实际的碳水化合物消化的过程中，必须在特异性酶的催化下，分解成单糖才能被吸收，食物中的淀粉和糖原需要首先经唾液中的淀粉酶初步短暂的消化后，再被胰淀粉酶作用于糖苷键，使之水解为α-糊精、麦芽寡糖、麦芽糖等再经多种酶继续分解为葡萄糖；部分二糖经二糖酶水解、部分寡糖或多糖也需进一步水解为单糖才能被吸收。胆汁虽然不含消化碳水化合物的酶，但是其对脂肪的乳化、吸收以及脂溶性维生素的吸收意义重大，而以往的研究表明脂肪或游离脂肪酸的的增加会降低血糖反应，这也意味着胆盐会间接影响碳水化合物的消化。