玉米皮和须有什么作用?
这个题目很有意思,最近我正好在研究这个问题,而且已经取得了一些进展,这里与大家分享。 需要说明的是,过去关于玉米蛋白的研究多集中在玉米籽核(即我们平时所吃的部分)[1-4],而对玉米外皮(也就是你说的玉米皮)则关注较少. 最近我们实验室研究了玉米的外皮对于小鼠的代谢功能的影响[5],结果表明,与等热量、等氨基酸组成的高蛋白食物如鸡蛋清或动物血清相比,喂给小鼠富含玉米皮多糖的水解物能够显著降低小鼠的能量摄入,而能量消耗却没有明显变化;同时,也能明显减缓代谢综合症相关指标的升高,如血糖、胆固醇和甘油三酯的水平,对机体的作用更类似于高蛋白质饮食,而不仅是通过增加饱腹感来发挥作用的。
为了进一步研究玉米皮的代谢调节活性,我们还比较了含有玉米皮的多糖与含有等热量的其他多糖对于小鼠的代谢影响,发现除了具有显著降低血糖、胆固醇和甘油三酯水平的效果外,还能显著降低血液胰岛素浓度,进而减少胰腺β细胞的负荷,从而起到保护胰岛细胞的功能。 这些结果都提示我们玉米皮中含有的多糖类物质可能是通过改善葡萄糖,脂质代谢或者通过直接对抗糖尿病药物的作用而起到预防代谢综合征的作用的[5]! 接下来,我将介绍一下我们的研究思路和方法——当然这些都是受前人研究成果的启发而设计的。
1.筛选植物化学物质:由于前期研究发现玉米蛋白对于小鼠胰岛素抵抗有改善作用,而我们感兴趣的化学成分可能并不多,因此本实验首先考虑采用化学方法从玉米蛋白中分离出可能有活性成分的结构片段。具体方法是利用Hilic柱层析的方法将玉米蛋白水解为氨基酸后,再利用氨基柱层析的方法分离不同组分的游离氨基酸。然后我们通过测定各组分的胰岛素抑制活性,筛选出可能有生物活性的氨基酸类化合物。 最终我们发现玉米蛋白水解液能够显著抑制胰岛素抵抗相关指标,而一种称为赖氨酸异亮氨酸丙氨酸胺基酸(LIPI)的酰胺基团可能是有活性的一部分。
2.确定化学物质结构:前面我们得到了一个可能有活性结构的氨基酸片段,然而这一物质究竟是通过什么生理机制发挥作用呢?为此我们要确定该片段的化学结构。这一步我们可以通过对LIPI进行NMR,HRESM,LC/MS等分析加以确认。这些数据将帮助我们构建含LIPI的分子模型,继而可以据此设计合成更多类似化合物,进一步验证这些化合物的代谢功能和作用机理。
3.建立动物模型:前面我们的研究主要在小鼠体内进行,然而我们想要证明这些物质的确有预防代谢综合症的功效,就必须建立一种可重复且能够模拟人类发病过程的动物模型。由于高脂饮食会诱导肥胖以及代谢综合症的发生,所以我们准备给动物喂饲高脂饮食的同时,注射胰岛素(模拟糖尿病患者胰岛素抵抗的症状)。经过一段时间,我们会观察到模型动物出现代谢综合症的征象,此时我们再判断LIPI对这些疾病的预防作用。