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膳食纖維和多酚是飲食中的兩個主要營養(yǎng)成分，有助于人體健康。有科學(xué)證據(jù)表明，膳食纖維是與復(fù)雜食物基質(zhì)相關(guān)的大量多酚的載體。結(jié)合多酚的存在可能有助于抗氧化活性和益生元特性。 ——Composition of bound polyphenols from carrot dietary fiber and its in vivo and in vitro antioxidant activity 
胡蘿卜膳食纖維中結(jié)合型多酚的組成及其體內(nèi)、體外抗氧化作用 從胡蘿卜膳食纖維中制備了結(jié)合型多酚（CDF-PP） 在CDF-PP中鑒定出42 種結(jié)合的多酚化合物 DPPH、ORAC和PSC試驗(yàn)表明，CDF-PP在體外可以清除自由基 CDF-PP在活體大腸桿菌中表現(xiàn)出顯著的ROS清除活性 CDF-PP可能是一種有應(yīng)用前景的抗氧化劑來源
南昌大學(xué)的Ruihong Dong、Qiang Yu等采用超高效液相色譜-電噴霧電離-四極桿飛行時間質(zhì)譜（UPLC-ESI-QTOF-MS/MS）對胡蘿卜膳食纖維中的結(jié)合多酚（CDF-PP）進(jìn)行定性分析。通過將保留時間、二級質(zhì)譜片段信息與真實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)品或文獻(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，檢測到了11 種有機(jī)酸、9 種羥基苯甲酸及衍生物、6 種羥基肉桂酸及衍生物、4 種酚醇類及衍生物、3 種黃酮類及衍生物、7 種酯類及衍生物、2 種其他化合物的存在。此外，通過DPPH、ORAC、PSC等不同種類的檢測方法測定了CDF-PP的體外抗氧化活性，表明CDF-PP能以劑量依賴的方式清除自由基。此外，CDF-PP在活體秀麗隱桿線蟲中表現(xiàn)出顯著的活性氧清除活性。本研究是首次對CDF中多酚類物質(zhì)的組成和體外/體內(nèi)抗氧化活性進(jìn)行全面研究，這意味著CDF-PP可能是一種有應(yīng)用前景的抗氧化劑來源。圖1為CDF-PP的體外抗氧化活性，包括DPPH、ORAC和PSC自由基清除活性。在濃度為50～500 μg/mL時，CDF-PP對DPPH自由基的清除能力在28.8%～82.2%之間（圖1a），EC50值為157.58 μg/mL。CDF-PP的顯著DPPH自由基清除活性可能與CDF-PP中存在的大量羥基有關(guān)，如酚酸、黃酮類、有機(jī)酸等。特別值得注意的是，當(dāng)濃度高于400 μg/mL時，CDF-PP的DPPH清除效率高于BHT。然而，在相同濃度下，CDF-PP的DPPH自由基清除效率低于VC（圖2）。a. DPPH自由基清除活性；b.氧自由基清除能力（ORAC）；c.過氧自由基清除能力（PSC）；d.活體秀麗隱桿線蟲中的活性氧清除能力（ROS）。
圖1 CDF-PP的體外和體內(nèi)抗氧化活性。圖2 負(fù)離子模式下CDF-PP的（A）總離子色譜圖，以及（B）280 nm和（C）320 nm處的DAD色譜圖。
圖1b1顯示了CDF-PP的ORAC動力學(xué)和劑量響應(yīng)曲線，CDF-PP可以清除過氧自由基，并以劑量依賴的方式延遲熒光的衰變速度。CDF-PP的氧自由基清除能力可能是由于存在抗氧化化合物，如對苯二酚、2′-羥基苯乙酮或兒茶酚、乙酸酯，它們具有與原位產(chǎn)生的ROO－一起淬滅的能力，并延遲熒光探針被過氧自由基破壞。為了計算相對的Trolox等效ORAC值，圖1b2所示為Trolox（5 μmol/L）的熒光衰減曲線。8 μg/mL的CDF-PP抑制自由基損傷的能力高于5 μmol/L的Trolox。當(dāng)CDF-PP的濃度從1 μg/mL增加到10 μg/mL時，CDF-PP的相對ORAC值從（2.923±0.16）μmol/L Trolox增加到（12.111±0.51）μmol/L Trolox。CDF-PP抗氧化作用的機(jī)制可能是由于其對ROO－的電子給予活性，從而終止了過氧化鏈反應(yīng)。ROS檢測的目的是分析CDF-PP在活體秀麗隱桿線蟲中清除ROS的抗氧化潛力。圖1d顯示，CDF-PP的ROS清除能力水平呈劑量依賴性，ROS水平的降低與CDF-PP濃度的增加呈正相關(guān)。特別是在436 mg/L時，約49.3%的ROS被淬滅（對照組設(shè)定為100%）。這些結(jié)果與CDF-PP的體外抗氧化活性一致，說明CDF-PP可以清除活體秀麗隱桿線蟲中的ROS，且ROS水平隨濃度的增加而降低。DONG R H, YU Q, LIAO W, et al. Composition of bound polyphenols from carrot dietary fiber and its in vivo and in vitro antioxidant activity[J]. Food Chemistry, 2021, 339, 127879. DOI:10.1016/j.foodchem.2020.127879.結(jié)合多酚對胡蘿卜膳食纖維體內(nèi)、體外發(fā)酵和抗氧化性的影響膳食纖維中結(jié)合多酚的重要性日益受到關(guān)注。南昌大學(xué)的Shuai Liu、Qiang Yu、Shaoping Nie、Mingyong Xie等的本研究旨在闡明結(jié)合多酚對胡蘿卜膳食纖維（CDF）體內(nèi)和體外發(fā)酵和抗氧化性的影響。小鼠體內(nèi)糞便和人體外糞便發(fā)酵樣品的16S rRNA熱測序結(jié)果顯示，與CDF處理相比，去酚化胡蘿卜膳食纖維（CDF-DF）處理降低了操作性分類單位（OTUs）、ACE和Chao1指數(shù)，提高了厚壁菌門/擬桿菌門的比例和細(xì)菌屬的相對豐度（RA），克制了典型有益菌的RA，并提高了各種有害菌屬的RA。同時，CDF-DF組的短鏈脂肪酸（SCFA）含量較低，而pH值高于CDF組。結(jié)合多酚與CDF-DF（CDDP）的組合可以恢復(fù)體外發(fā)酵樣品中受結(jié)合多酚去除影響的這些指標(biāo)。此外，CDF-DF喂養(yǎng)的小鼠在結(jié)腸中表現(xiàn)出較高的脂質(zhì)過氧化（MDA）含量，以及較低的超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）活性。CDF-DF的細(xì)胞抗氧化活性（CAA）值低于CDF和CDDP。這些結(jié)果表明，結(jié)合多酚對CDF的發(fā)酵和抗氧化性有顯著貢獻(xiàn)。厚壁菌門和擬桿菌門為優(yōu)勢菌種，RA大于95%（圖3A）。觀察發(fā)現(xiàn)，與普通飼料小鼠相比，以CDF飼喂的小鼠擬桿菌門RA較高（P＜0.05），而變形菌門RA較低。然而，與CDF飼喂的小鼠相比，CDF-DF飼喂的小鼠變形菌門RA較高（P＜0.05），擬桿菌門RA較低。圖3B顯示了3 組間的厚壁菌門和擬桿菌門比值（F/B）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，CDF飼喂小鼠的F/B比值下降是由于CDF飼喂小鼠的變形菌門RA高于正常飲食小鼠（P＜0.05；圖3B）。然而，CDF-DF飼喂小鼠的F/B比值與正常飲食小鼠相比無顯著差異。A.小鼠糞便樣品中門水平的微生物群組成；B.小鼠糞便樣品中厚壁菌門和擬桿菌門比率；C.小鼠糞便樣品中屬水平的微生物群組成；D.體外發(fā)酵樣品中門水平的微生物群組成；E.體外發(fā)酵樣品中厚壁菌門和擬桿菌門比率；F.體外發(fā)酵樣品中屬水平的微生物群組成。
圖3 小鼠糞便樣品和體外發(fā)酵樣品中的微生物群組成。厚壁菌門、變形菌門和擬桿菌門的RA在門類上占優(yōu)勢（圖3D）。研究觀察到CDF組的類桿菌RA值（22.17%）比其他組有顯著差異（P＜0.05）。此外，與CDF-DF組相比，CDF組和CDDP組的變形菌門RA較低（P＜0.05；P＝0.061）。此外，3 組間未發(fā)現(xiàn)厚壁菌門的RA有顯著差異。圖3E為體外發(fā)酵樣品的F/B比，說明CDF-DF組的F/B高于CDF組和CDDP組（P＜0.05）。小鼠糞便樣品中SCFAs的含量如圖4所示。與CDF-DF飼喂的小鼠和正常飲食的小鼠相比，CDF-DF飼喂的小鼠SCFA的總含量有所增加（P＜0.05；圖4A）。此外，在SCFA含量中，乙酸含量是主要的SCFA，其次是丁酸、丙酸和戊酸。此外，CDF組的乙酸和丁酸含量高于CDF-DF組（P＜0.01；P＜0.05；圖4B）和對照組（P＜0.01；P＜0.05；圖4D）。3 組中丙酸和戊酸含量沒有發(fā)現(xiàn)顯著差異。A.總SCFA；B.乙酸；C.丙酸；D.丁酸；E.戊酸。
隨著發(fā)酵時間的延長，總SCFA的含量均逐漸增加（圖5A）。特別是在12 h時，CDF組的總SCFA含量明顯高于CDF-DF組（P＜0.05）。此外，與CDF組和CDDP組相比，CDF-DF組的丙酸和丁酸含量有顯著下降（圖5C，5D）。此外，3 組之間的乙酸和戊酸含量沒有顯著差異。A.總SCFA；B.乙酸；C.丙酸；D.丁酸；E.戊酸。
LIU S, YU Q, HUANG H R, et al. The effect of bound polyphenols on the fermentation and antioxidant properties of carrot dietary fiber in vivo and in vitro[J]. Food Function, 2020, 11: 748-758. DOI:10.1039/C9FO02277E.胡蘿卜纖維（CF）復(fù)合膜用于抗氧化劑保護(hù)：粒徑效應(yīng) 研究了分離的胡蘿卜纖維（CF）的粒徑（53、105和210 μm）效應(yīng) CF顯示出果膠，并共同提取了具有抗氧化作用的酚類和類胡蘿卜素 CF和抗壞血酸用于抗氧化的低甲氧基果膠基復(fù)合材料 粒徑大小影響CF的水合特性和薄膜的機(jī)械性能 負(fù)載的抗壞血酸在53 μm-CF復(fù)合材料中獲得了最高的水解穩(wěn)定性
阿根廷布宜諾斯艾利斯大學(xué)的Alondra M. Idrovo Encalada、Ana M. Rojas等，在本文研究了胡蘿卜纖維（CF）的粒徑（53、105和210 μm）對其水合性能和抗氧化能力的影響，以及對用商用低甲氧基果膠（LMP）開發(fā)的CF-復(fù)合膜性能的影響。研究結(jié)果表明，CF含有胡蘿卜素和酚類物質(zhì)，表現(xiàn)出抗氧化活性，并產(chǎn)生了均質(zhì)的鈣-LMP基復(fù)合材料。53 μm-CF表現(xiàn)出最低的水合能力，并產(chǎn)生了彈性和可變形性最小的復(fù)合膜，這可能是由于CF由鈣交聯(lián)的LMP鏈橋接而成。在復(fù)合材料中發(fā)現(xiàn)與負(fù)載CF相關(guān)的抗氧化活性。當(dāng)l-(+)-抗壞血酸（AA）也被負(fù)載時，其水解穩(wěn)定性隨著CF粒徑的減小而增加，在0%-CF-和210 μm-CF-LMP薄膜中顯示出最低的穩(wěn)定性。在約250 μm以下，粒徑?jīng)Q定了含果膠CF的水化性能，影響復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)和水的流動性。水合性能隨CF的粒徑顯著增加（P＜0.05），從每克干纖維平衡18 h后吸水26.7 mL，到210 μm時達(dá)到36.3 mL/g。CF中存在的果膠主要負(fù)責(zé)吸水和膨脹能力。以每克纖維在18 h平衡后所吸收的水分克數(shù)確定的持水量（WHC）和保水量（WRC），53 μm的CF顯著低于105 μm和210 μm的CF（圖6a）。有研究觀察到，減小麥麩的粒徑會降低WHC，這被解釋為由于纖維基質(zhì)被磨碎而導(dǎo)致的。然而，顆粒大小對微晶纖維素的WHC影響較小。另一方面，根據(jù)研究報道，將椰子碎渣的粒徑從1127 μm降低到550 μm后，水合性能（SC、WHC和WRC）增加，這是由于理論表面積和總孔隙體積的增加，以及結(jié)構(gòu)的改變。然而，在550 μm以下，水化性能隨著粒徑的減小而降低。53 μm粉體自發(fā)吸收水的動力學(xué)曲線也比平均粒徑為105 μm和210 μm的粉體低（圖6b）。考慮到所有的水化結(jié)果，將CF研磨到53 μm的平均粒徑似乎降低了親水行為。于是認(rèn)為，不同的水化性能可能與纖維微結(jié)構(gòu)有關(guān)。從這個意義上講，53 μm胡蘿卜纖維的比容（8 cm3/g）顯著（P＜0.05）高于105 μm和210 μm粉末（圖6c）。比容可以作為毛細(xì)結(jié)構(gòu)差異的指標(biāo)。理論上，假設(shè)化學(xué)成分保持不變，系統(tǒng)的孔隙率越大，吸收的水分就應(yīng)該越多。a.平均粒徑；b.方程擬合；c.比容與粒徑的關(guān)系。
圖6 胡蘿卜纖維的溶脹度（SC），持水率（WHC）和保水率（WRC）。ENCALADA A M I, BASANTA M F, FISSORE E N, et al. Carrot fiber (CF) composite films for antioxidant preservation: particle size effect[J]. Carbohydrate Polymers, 2016, 136: 1041-1051. DOI:10.1016/j.carbpol.2015.09.109.
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