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作物所在中科院一区期刊《Food Chemistry》上系统报道了麦麸制备改性膳食纤维及对脂质代谢紊乱膳食干预研究

近日,作物研究所作物抗逆与减损团队联合山东理工大学在国际知名期刊《Food Chemistry》(IF=9.8,中科院一区Top)在线发表题为“Improved physicochemical and functional properties of soluble dietary fiber from wheat bran by bacterial-enzymatic synergy”的研究论文。该研究通过魏斯氏菌(Weissella confusa)、瑞士乳杆菌(Lactobacillus helveticus)与纤维素酶协同预处理技术,显著提升了麦麸可溶性膳食纤维(SDF)的得率与功能活性,并在细胞水平上验证了其降脂与肝保护作用。

麦麸作为谷物加工的主要副产物,富含膳食纤维,但其可溶性膳食纤维得率低、功能活性不足,限制了其在健康食品中的应用。研究团队创新建立了菌酶协同预处理技术,使SDF得率从3.12%提升至5.72%,相对提高了83.3%,提取效率达97%。

结构表征显示,协同处理使纤维素结晶度从48.2%降至34.7%,形成了疏松多孔的珊瑚状结构,并促进了RG?I型果胶组分的释放(鼠李糖含量增加22.7%,半乳糖醛酸增加20.3%)。

功能评价表明,改性后的SDF(CM-SDF)持水力提高19.6%,持油力提高14.3%;在模拟肠道环境(pH 7.0)下胆固醇吸附能力提高76.8%,葡萄糖吸附能力提高3.5%,DPPH自由基清除率从65.6%提升至84.0%,羟自由基清除率从46.1%提升至66.6%。

进一步采用油酸诱导的HepG2细胞模型评估其生物活性,结果显示:在0–200μg/mL浓度范围内CM-SDF无细胞毒性;与模型组相比,高剂量CM-SDF使细胞内甘油三酯(TG)从1.28mmol/L降至0.41mmol/L,总胆固醇(TC)从1.45mmol/L降至0.52mmol/L,脂滴积累显著减少;肝细胞损伤标志物ALT、AST分别降低至模型组的38.5%和42.1%;抗氧化酶CAT活性从82.3U/mg prot恢复至248.7U/mg prot,GSH含量从48.6μmol/g prot恢复至152.8μmol/g prot。上述结果表明,改性麦麸可溶性膳食纤维具有优异的降脂和肝保护作用。

该研究为农业副产物麦麸的高值化利用提供了绿色、高效的生物加工策略,开发的改性膳食纤维可作为功能性配料用于脂质代谢紊乱的膳食干预。

作物研究所为论文第二完成单位,硕士研究生郭晓雨(龚魁杰研究员指导的研究生)为论文第一作者,龚魁杰研究员和宋元达教授为论文的共同通讯作者。该研究得到山东省重点研发计划(重大科技创新工程)(2020CXGC0108053)和山东省小麦产业技术体系(SDAIT-01-12)的资助。(撰写:郭晓雨 核稿:李峰)

文章链接:https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2026.149688

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