摘要
佛手是一种特色的药食两用原料，富含膳食纤维，其膳食纤维含量约占干燥佛手果实的45%，但目前对佛手膳食纤维的研究甚少，限制其开发利用。课题组前期研究发现，广佛手的膳食纤维主要以不溶性膳食纤维（ Insoluble Dietary Fiber ， IDF ）为主，而可溶性膳食纤维（ Soluble Dietary Fiber ， SDF ）含量较低，仅有13.50%左右。与不溶性膳食纤维相比，可溶性膳食纤维具有更好的生理功能，且近年来研究发现，可溶性膳食纤维具有较好免疫活性。基于此，本论文以广佛手为研究对象，开发广佛手可溶性膳食纤维制备技术，并结合体外发酵模型和体外巨噬细胞模型评价其体外免疫活性和调节机制。主要研究内容和结果如下： （1）广佛手膳食纤维制备工艺筛选。以IDF和SDF的得率、理化性质、结构特性、体外免疫活性为主要指标，对比研究热水提取法、高温蒸煮辅助热水提取法、超微粉碎辅助热水提取法、复合酶解提取法、高温蒸煮辅助复合酶解法、超微粉碎辅助复合酶解法对广佛手膳食纤维制备的影响。结果表明，高温蒸煮辅助复合酶解法提取的广佛手膳食纤维的SDF得率最高（ 23.68%） ，且总体性质较好，其IDF的持水力（8.37 g/g）、持油力（2.11 g/g）、阳离子交换能力（0.24 mol/g）最高，发酵产气量（2.76 mL）适中，SDF对巨噬细胞增殖作用最好（800μg/mL）。 （2）广佛手可溶性膳食纤维制备工艺优化。以SDF得率为指标，对高温蒸煮辅助复合酶解工艺进行优化。结果表明，该法的最佳工艺为：蒸煮时间51 min，蒸煮温度116℃，蒸煮料液比为1:39 g/mL ，纤维素酶和木聚糖酶复合酶配比1:3 （ 200 U/g:600 U/g），酶解时间62 min，温度38℃，pH值为5.0。在该条件下，SDF的最佳得率为 27.83%，比传统热水提取法（ 8.24%）提高了 238%，纯度为88.53±0.47%。 （3）广佛手可溶性膳食纤维的性质鉴定。以高温蒸煮辅助复合酶解得到的SDF为原料，研究其结构特性和理化性质。结果发现，广佛手SDF具备多糖的特征官能团，为典型纤维素Ⅰ型结构；表面结构为层叠的不规则连续片状结构；平均粒径为470.15 nm；分子量主要有3个组分；单糖组成包括葡萄糖、半乳糖醛酸、阿拉伯糖；溶解度为10.02 g/100mL，持油力为2.44 g/g，阳离子交换能力为164.71 mg/g，亚硝酸盐吸附能力为13.69 mg/g（pH=2）和1.35 mg/g（pH=7），胆固醇吸附能力为1.68 mg/g（pH=2）和1.01 mg/g（pH=7），葡萄糖吸附能力为2.54 mg/g。 （4）广佛手可溶性膳食纤维的活性评价。以高温蒸煮辅助复合酶解得到的SDF为原料，研究其肠道菌群调节作用和体外免疫活性及调节机制。结果表明，广佛手SDF可被肠道菌群利用，产生短链脂肪酸中丙酸（344.57μg/mL）、丁酸（511.53μg/mL）和戊酸（613.78μg/mL）的分泌量较高；可调节优势菌群为变形菌门、厚壁菌门、拟杆菌门和放线菌门。经体外发酵后，其免疫活性更好，在12.5μg/mL浓度的ROS分泌量与空白组相比差异不显著（P＞0.05），且降低13.44%，在50μg/mL浓度体现了良好的增殖能力（ 168.03%）、NO （ 20.98 μmol/L ）和TNF-α释放量（423.36μmol/L），在200μg/mL浓度的吞噬活性（168.86%）最高。在机制方面，经体外发酵前后的广佛手 SDF 在 50 和 200 μg/mL 浓度下均能激活巨噬细胞MyD88/NF-κB/NLRP3信号通路，发挥免疫调节作用。
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