一種模擬人體消化酵解系統(tǒng)的裝置及使用方法
【專利摘要】一種模擬人體消化酵解系統(tǒng)裝置及使用方法，包括口腔消化區(qū)、胃消化區(qū)、小腸消化區(qū)、大腸前段酵解區(qū)、大腸后段酵解區(qū)。向裝置頂端進(jìn)口加入待測(cè)物，開(kāi)啟全部恒溫水浴系統(tǒng)并保持37℃恒溫，開(kāi)啟全部恒流泵和分流閥。待測(cè)物在該消化系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)全動(dòng)態(tài)流動(dòng)并依此經(jīng)歷口腔消化、胃消化、小腸消化、大腸前段和大腸后段酵解。模擬消化酵解過(guò)程重復(fù)三次，收集各部位的消化酵解產(chǎn)物，檢測(cè)待測(cè)物質(zhì)的消化酵解情況。本發(fā)明首次對(duì)于各個(gè)部位的消化酵解模擬完全按人體消化酵解過(guò)程及生理環(huán)境進(jìn)行，各個(gè)消化酵解部位的過(guò)程實(shí)現(xiàn)了全動(dòng)態(tài)模擬，可以對(duì)各種活性或營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入人體后的消化酵解情況進(jìn)行觀測(cè)，貼合真實(shí)的人的生理環(huán)境。
【專利說(shuō)明】一種模擬人體消化酵解系統(tǒng)的裝置及使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種模擬人體消化酵解系統(tǒng)的裝置及使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]世界權(quán)威期刊表示，研究食物或活性物質(zhì)在人體體內(nèi)的作用及其作用機(jī)制至關(guān)重要，因?yàn)轶w內(nèi)作用機(jī)制的闡明可以為最大化地利用食物或活性物質(zhì)提供研究基礎(chǔ)，使其在人體內(nèi)最大化地發(fā)揮生理功效，同時(shí)對(duì)避免其產(chǎn)生可能的不良副作用具有指導(dǎo)意義。食物或活性物質(zhì)實(shí)際發(fā)揮的生理功效很大程度上取決于其經(jīng)人體消化酵解后的產(chǎn)物是什么。出于對(duì)于人體體內(nèi)研究的道德倫理的考慮，體外模擬人體消化酵解就成為了食物或活性物質(zhì)體內(nèi)作用機(jī)制研究的技術(shù)關(guān)鍵。通過(guò)控制人體消化酵解過(guò)程的關(guān)鍵點(diǎn)如溫度、消化液等來(lái)進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬。同時(shí)，模擬的消化酵解系統(tǒng)與人體的消化酵解系統(tǒng)相比具有較好的精確度，重現(xiàn)性好，容易控制，可以在任何時(shí)刻收集各個(gè)部位的消化或酵解產(chǎn)物，當(dāng)實(shí)驗(yàn)涉及到有毒化學(xué)物質(zhì)的情況，不會(huì)受到道德的約束，給活性物質(zhì)作用機(jī)理的研究帶來(lái)便利。因此，體外模擬消化酵解至關(guān)重要。
[0003]不同的食物或活性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在人體消化酵解的情況不盡相同，這使得研究消化酵解的過(guò)程十分有意義，同時(shí)研究清楚不同物質(zhì)在人體中的消化酵解能為該物質(zhì)的整個(gè)消化酵解情況研究提供數(shù)據(jù)，同時(shí)對(duì)于認(rèn)識(shí)和探索不同物質(zhì)的消化酵解方式有著重要意義。近年來(lái)涉及消化酵解模擬的相關(guān)專利有:“智能化生物體胃腸道消化系統(tǒng)模擬控制裝置”(申請(qǐng)?zhí)?201220211927.6)動(dòng)物胃腸道模擬消化器”(申請(qǐng)?zhí)?200920105937.X);“單胃動(dòng)物仿生消化系統(tǒng)及基于該系統(tǒng)模擬單胃動(dòng)物消化的方法”(申請(qǐng)?zhí)?200910078147.1)；“肉仔雞體外消化模擬裝置(200810100818.5); “一種消化道系統(tǒng)模擬裝置”(申請(qǐng)?zhí)?200710078118.6)。這些專利報(bào)道極大地豐富了適用于消化酵解的裝置及使用方法，但到目前為止，這些專利中對(duì)于模擬口腔具體消化沒(méi)有詳細(xì)說(shuō)明。其次，這些專利在胃部的模擬中對(duì)于胃的排空過(guò)程沒(méi)有詳細(xì)的模擬及說(shuō)明。同時(shí)這些專利對(duì)于控制小腸模擬體系和大腸酵解體系中參數(shù)的說(shuō)明也不夠詳細(xì)。其中有些專利僅與動(dòng)物相關(guān)參數(shù)為基礎(chǔ)，與人的關(guān)聯(lián)性不大。而本專利中，首次對(duì)于各個(gè)部位的消化酵解模擬完全按人體消化酵解過(guò)程及生理環(huán)境進(jìn)行，對(duì)各消化酵解部位進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，同時(shí)各個(gè)消化酵解部位的過(guò)程實(shí)現(xiàn)了全動(dòng)態(tài)模擬，貼合真實(shí)的人的生理環(huán)境。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種模擬人體消化酵解系統(tǒng)的裝置及使用方法。該裝置及使用方法可以對(duì)各種活性或營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入人體后的消化酵解情況進(jìn)行觀測(cè)，幫助探索各種活性或營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入人體后的消化酵解情況。
[0005]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0006]本發(fā)明所述的模擬人體消化酵解系統(tǒng)的裝置包括裝置包括口腔消化區(qū)(A)、胃消化區(qū)(B)、小腸消化區(qū)(C)、大腸前段酵解區(qū)(D)、大腸后段酵解區(qū)(E)。具體包括樣品進(jìn)口(I)、口腔消化室(2)、胃消化室(3)、小腸消化室(4)、大腸前段酵解室(5)、大腸后段酵解室
[6]、唾液皿(7)、胃液皿(8)、小腸液皿(9)、大腸前段酵解培養(yǎng)基皿(10)、大腸后段酵解培養(yǎng)基皿(11)、第一透析室(12)、第二透析室(13)、密閉第一過(guò)濾篩(14)、密閉的第二過(guò)濾篩(15 )、口腔消化產(chǎn)物皿(16 )、胃消化產(chǎn)物皿(17 )、小腸消化產(chǎn)物皿(18 )、大腸前段酵解產(chǎn)物厭氧皿(19)、大腸后段酵解產(chǎn)物厭氧皿(20)、剩余酵解產(chǎn)物回收皿(21)。
[0007]各部件連接關(guān)系。
[0008]口腔消化區(qū)(A):樣品進(jìn)口(I)通過(guò)連接閥和分流閥與口腔消化室(2)右端進(jìn)樣管連接，口腔消化室(2)右端進(jìn)樣管直通口腔消化室(2)內(nèi)部。同時(shí)口腔消化室(2)全部外側(cè)裝有恒溫水浴循環(huán)系統(tǒng)?？谇幌?2)左端通過(guò)引流器和一個(gè)恒流泵與唾液皿(7)連接。口腔消化室(2)左端出口管通過(guò)分流閥，連接閥和恒流泵與口腔消化產(chǎn)物皿(16)連接?？谇幌?2 )左端出口管的中部通過(guò)排空輸送管和連接閥與胃消化室(3 )左端進(jìn)樣管連接。
[0009]胃消化區(qū)(B):胃消化室(3)左端進(jìn)樣管直通胃消化室(3)內(nèi)部。胃消化室(3)分為兩個(gè)分室，兩個(gè)分室全部外側(cè)裝有恒溫水浴循環(huán)系統(tǒng)，同時(shí)兩個(gè)分室通過(guò)兩個(gè)固定閥固定連接。在兩個(gè)分室的連接處通過(guò)引流器和一個(gè)恒流泵與胃液皿(8)連接。胃消化室(3)右端出口管通過(guò)分流閥與一導(dǎo)管連接，該導(dǎo)管另一端通過(guò)連接閥和恒流泵與胃消化產(chǎn)物皿
(17)連接。在分流閥連接處還通過(guò)排空輸送管與小腸消化室(4)右端進(jìn)樣管連接。
[0010]小腸消化區(qū)(C):小腸消化室(4)右端進(jìn)樣管直通小腸消化室(4)內(nèi)部。小腸消化室(4)分為兩個(gè)分室，兩個(gè)分室全部外側(cè)裝有恒溫水浴循環(huán)系統(tǒng)，同時(shí)兩個(gè)分室通過(guò)兩個(gè)固定閥固定連接。在兩個(gè)分室的連接處通過(guò)引流器和一個(gè)恒流泵與小腸液皿(9)連接。小腸消化室(4)左端出口管通過(guò)分流閥與一導(dǎo)管連接，該導(dǎo)管另一端通過(guò)連接閥和恒流泵與小腸消化產(chǎn)物皿(18)連接。在分流閥連接處還通過(guò)排空輸送管與大腸前段酵解室(5)左端進(jìn)樣管連接。
[0011]大腸前段酵解區(qū)(D):大腸前段酵解室(5 )左端進(jìn)樣管直通大腸前段酵解室(5 )內(nèi)部。大腸前段酵解室(5)分為兩個(gè)分室，兩個(gè)分室全部外側(cè)裝有恒溫水浴循環(huán)系統(tǒng)，同時(shí)兩個(gè)分室通過(guò)兩個(gè)固定閥固定連接。在兩個(gè)分室的連接處通過(guò)引流器和一個(gè)恒流泵與大腸前段酵解培養(yǎng)基皿(10)連接。大腸前段酵解室(5)右端出口管通過(guò)分流閥和導(dǎo)管與密閉第一過(guò)濾篩(14)的一端連接，密閉第一過(guò)濾篩(14)另一端通過(guò)導(dǎo)管與第一透析室(12)的一端連接，第一透析室(12)另一端通過(guò)一恒流泵與大腸前段酵解產(chǎn)物厭氧皿(19)。在分流閥連接處還通過(guò)排空輸送管與大腸后段酵解室(6)右端進(jìn)樣管連接。
[0012]大腸后段酵解區(qū)(E):大腸后段酵解室(6)左端進(jìn)樣管直通大腸后段酵解室(6)內(nèi)部。大腸后段酵解室(6)分為兩個(gè)分室，兩個(gè)分室全部外側(cè)裝有恒溫水浴循環(huán)系統(tǒng)，同時(shí)兩個(gè)分室通過(guò)兩個(gè)固定閥固定連接。在兩個(gè)分室的連接處通過(guò)引流器和一個(gè)恒流泵與大腸后段酵解培養(yǎng)基皿(11)連接。大腸后段酵解室(5 )左端出口管通過(guò)分流閥和導(dǎo)管與密閉的第二過(guò)濾篩(15) 一端連接，密閉的第二過(guò)濾篩(15)另一端通過(guò)導(dǎo)管與第二透析室(13) 一端連接，第二透析室(13)另一端通過(guò)一恒流泵與大腸后段酵解產(chǎn)物厭氧皿(20)。在分流閥連接處還通過(guò)排空輸送管與剩余酵解產(chǎn)物回收皿(21)連接。
[0013]使用方法:將待消化的物質(zhì)以一定濃度溶解(或分散于)于蒸餾水中制成待測(cè)物溶液或分散液。將提前準(zhǔn)備好的唾液、胃液、小腸液、大腸前段酵解培養(yǎng)基、大腸后段酵解培養(yǎng)基分別加入到唾液皿(7)、胃液皿(8)、小腸液皿(9)、大腸前段酵解培養(yǎng)基皿(10)、大腸后段酵解培養(yǎng)基皿(11)中。開(kāi)啟全部恒溫水浴系統(tǒng)并保持37°C恒溫。開(kāi)啟全部恒流泵和分流閥。全部恒流泵的速度控制在4-6 ml/min。將待測(cè)物溶液或分散液從消化酵解系統(tǒng)裝置的最上端的樣品進(jìn)口(I)加入，唾液從唾液皿(7)通過(guò)恒流泵和引流器加入到口腔消化室(2)中，進(jìn)行口腔消化模擬，口腔消化10-15 min后，一部分消化后的產(chǎn)物收集于口腔消化產(chǎn)物皿(16)中，另一部分消化產(chǎn)物隨排空輸送管進(jìn)入胃消化區(qū)(B)中的胃消化室(3)中。胃液從胃液皿(8 )通過(guò)恒流泵和弓I流器加入到胃消化室(3 )中，進(jìn)行胃消化模擬，胃消化5-6 h后，一部分消化后的產(chǎn)物收集于胃消化產(chǎn)物皿(17)中，另一部分消化產(chǎn)物隨排空輸送管進(jìn)入小腸消化區(qū)(C)中的小腸消化室(4)中。小腸液從小腸液皿(9)通過(guò)恒流泵和引流器加入到小腸消化室(4)中，小腸消化5-6 h后，一部分消化后的產(chǎn)物收集于小腸消化產(chǎn)物皿(18)中，另一部分消化產(chǎn)物隨排空輸送管進(jìn)入大腸前段酵解區(qū)(D)中的大腸前段酵解室(5 )中。大腸前段酵解培養(yǎng)基從大腸前段酵解培養(yǎng)基皿(10 )通過(guò)恒流泵和弓I流器加入到大腸前段酵解室(5)中，大腸前段酵解10-12 h后，一部分酵解后的產(chǎn)物通過(guò)密閉的第一過(guò)濾篩(14)和第一透析室(12)收集于大腸前段酵解產(chǎn)物厭氧皿(19)中，另一部分酵解產(chǎn)物隨排空輸送管進(jìn)入大腸后段酵解區(qū)(E)中的大腸后段酵解室(6)中。大腸后段酵解培養(yǎng)基從大腸后段酵解培養(yǎng)基皿(11)通過(guò)恒流泵和引流器加入到大腸后段酵解室(6)中，大腸后段酵解10-12 h后，一部分酵解后的產(chǎn)物通過(guò)密閉的第二過(guò)濾篩(15)和第二透析室(13)收集于大腸后段酵解產(chǎn)物厭氧皿(20 )中，另一部分酵解產(chǎn)物隨排空輸送管進(jìn)入剩余酵解產(chǎn)物回收皿(21)中。模擬消化酵解過(guò)程重復(fù)3次。
[0014]口腔消化產(chǎn)物皿(16)置于沸水浴(提前準(zhǔn)備)幾分鐘以去除唾液淀粉酶的活性，之后用液相法檢測(cè)口腔消化產(chǎn)物皿(16)中待測(cè)物的口腔消化情況。胃消化產(chǎn)物皿(17)置于沸水浴(提前準(zhǔn)備)幾分鐘以去除胃蛋白酶的活性，之后用液相法檢測(cè)胃消化產(chǎn)物皿(17)中待測(cè)物的胃消化情況。小腸消化產(chǎn)物皿(18)置于沸水浴(提前準(zhǔn)備)幾分鐘以去除除胰酶(包括胰淀粉酶和胰脂肪酶)和胰蛋白酶的活性，之后用液相法檢測(cè)小腸消化產(chǎn)物皿(18)中待測(cè)物的小腸消化情況。大腸前段酵解產(chǎn)物厭氧皿(19)在沸水浴中(提前準(zhǔn)備)30-40分鐘以去除剩余菌群的活性，并用氣相法檢測(cè)大腸前段酵解產(chǎn)物厭氧皿(19)中大腸前段酵解產(chǎn)物。大腸后段酵解產(chǎn)物厭氧皿(20)在沸水浴中(提前準(zhǔn)備)30-40分鐘以去除剩余菌群的活性，并用氣相法檢測(cè)大腸后段酵解產(chǎn)物厭氧皿(20)中大腸后段酵解產(chǎn)物。
[0015]該模擬人體消化酵解系統(tǒng)的裝置及使用方法的工藝特色在于該裝置及使用方法首次對(duì)于各個(gè)部位的消化酵解模擬完全按人體消化酵解過(guò)程及生理環(huán)境進(jìn)行，對(duì)各消化酵解部位進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，同時(shí)各個(gè)消化酵解部位的過(guò)程實(shí)現(xiàn)了全動(dòng)態(tài)模擬，貼合真實(shí)的人的生理環(huán)境。
[0016]該模擬人體消化酵解系統(tǒng)的裝置及使用方法的技術(shù)效果是:該裝置及使用方法可以對(duì)各種活性或營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入人體后的消化酵解情況進(jìn)行觀測(cè)，幫助探索各種活性或營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入人體后的消化酵解情況。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為模擬人體消化酵解系統(tǒng)的裝置示意圖。其中，A為口腔消化區(qū)出為胃消化區(qū)；c為小腸消化區(qū)；D為大腸前段酵解區(qū)；E為大腸后段酵解區(qū)。I為樣品進(jìn)口、2為口腔消化室、3為胃消化室、4為小腸消化室、5為大腸前段酵解室、6為大腸后段酵解室、7為唾液皿、8為胃液皿、9為小腸液皿、10為大腸前段酵解培養(yǎng)基皿、11為大腸后段酵解培養(yǎng)基皿、12為第一透析室、13為第二透析室、14為密閉的第一過(guò)濾篩、15為密閉的第二過(guò)濾篩、16為口腔消化產(chǎn)物皿、17為胃消化產(chǎn)物皿、18為小腸消化產(chǎn)物皿、19為大腸前段酵解產(chǎn)物厭氧皿、20為大腸后段酵解產(chǎn)物厭氧皿、21為剩余酵解產(chǎn)物回收皿。
[0018]圖2為圖1的模擬人體消化酵解系統(tǒng)的裝置示意圖中F-F上半部分放大圖。
[0019]圖3為圖1的模擬人體消化酵解系統(tǒng)的裝置示意圖中F-F下半部分放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]實(shí)施例1。
[0021]植物多糖的人體消化酵解模擬。
[0022]1.原料準(zhǔn)備。
[0023](I)唾液。
[0024]新鮮的澄清唾液樣品從一個(gè)健康的志愿者收集而來(lái)。該志愿者沒(méi)有慢性疾病并且至少3個(gè)月沒(méi)有使用抗生素類的藥物。在唾液收集前，該志愿者被限制飲食及喝水。收集采用直接吐唾液的方式。將收集好的唾液在1500 X g速度下離心10 min以去除細(xì)胞，上清液在_20°C下保存待用。
[0025](2)胃液。
[0026]胃液是稱取30 mg胃脂肪酶，30 mg胃蛋白酶加入到150 g胃電解質(zhì)中(胃電解質(zhì)溶液的配制:稱取3 g NaCl,0.5 g KCl,0.1 g CaCl2,0.5 g NaHCO3,用去離子水定容于I L的容量瓶中，用0.1 M的HCl將電解質(zhì)溶液pH調(diào)至3)，然后加入I mL CH3COONa (I M，pH 5)。室溫下磁力攪拌10 min，用0.1 M的HCl將溶液pH調(diào)至3，置于冰箱中備用。
[0027](3)小腸液。
[0028]小腸液是分別稱取100 g腸電解質(zhì)溶液(腸電解質(zhì)溶液配制:稱取5 g NaCl,0.5g KCl, 0.3 g CaCl2，用去離子水定溶于I L的容量瓶，用0.1 M的NaOH將溶液pH調(diào)至7)，100 g (7%，w/w)胰酶溶液，12 mg的胰蛋白酶，180 g水。用0.1 M的NaOH將混合溶液pH調(diào)至7。同時(shí)加入膽汁粉(2%，w/v)于溶液中制成小腸液。
[0029](4)大腸前段酵解培養(yǎng)基。
[0030]I L 酵解培養(yǎng)基中含:4 g NaCl, 4 g KCl, I g NaHCO3,0.6 g MgSO4.H2O, 0.5 gKH2PO4,0.5 g K2HPO4,0.05 g CaCl2,0.005 g FeSO4.7H20，I ml 吐溫 80 和 3 ml 樹(shù)脂天青溶液(0.025%，w/v，厭氧指示劑)。培養(yǎng)基在121°C下滅菌15 min后待用。之后在酵解培養(yǎng)基中加入150 g人體糞便(糞便的志愿者通常情況下攝入正常的飲食，沒(méi)有消化疾病，至少3個(gè)月沒(méi)有服用抗生素)。
[0031](5)大腸后段酵解培養(yǎng)基。
[0032]I L 酵解培養(yǎng)基中含:4 g NaCl, 4 g KCl, I g NaHCO3,0.6 g MgSO4.H2O, 0.7 gL-半胱氨酸 HCl.H2O, 0.5 g KH2PO4,0.5 g K2HPO4,0.4 g 膽汁鹽，0.05 g CaCl2,0.005 gFeSO4.7H20,1 ml吐溫80和3 ml樹(shù)脂天青溶液(0.025%，w/v，厭氧指示劑)。培養(yǎng)基在121°C下滅菌15 min后待用。之后在酵解培養(yǎng)基中加入250 g人體糞便(糞便的志愿者通常情況下攝入正常的飲食，沒(méi)有消化疾病，至少3個(gè)月沒(méi)有服用抗生素)。[0033]2.模擬人體消化酵解系統(tǒng)過(guò)程。
[0034]模擬人體消化酵解系統(tǒng)的裝置示意圖如附圖1所示。裝置包括口腔消化區(qū)A、胃消化區(qū)B、小腸消化區(qū)C、大腸前段酵解區(qū)D、大腸后段酵解區(qū)E。具體包括為樣品進(jìn)口 1、口腔消化室2、胃消化室3、小腸消化室4、大腸前段酵解室5、大腸后段酵解室6、唾液皿7、胃液皿8、小腸液皿9、大腸前段酵解培養(yǎng)基皿10、大腸后段酵解培養(yǎng)基皿11、為第一透析室12、第二透析室13、密閉的第一過(guò)濾篩14、密閉的第二過(guò)濾篩15、口腔消化產(chǎn)物皿16、胃消化產(chǎn)物皿17、小腸消化產(chǎn)物皿18、大腸前段酵解產(chǎn)物厭氧皿19、大腸后段酵解產(chǎn)物厭氧皿20、剩余酵解產(chǎn)物回收皿21。
[0035]各部件連接關(guān)系。
[0036]口腔消化區(qū)A:樣品進(jìn)口 I通過(guò)連接閥和分流閥與口腔消化室2右端進(jìn)樣管連接，口腔消化室2右端進(jìn)樣管直通口腔消化室2內(nèi)部。同時(shí)口腔消化室2全部外側(cè)裝有恒溫水浴循環(huán)系統(tǒng)?？谇幌?左端通過(guò)引流器和一個(gè)恒流泵與唾液皿7連接。口腔消化室2左端出口管通過(guò)分流閥，連接閥和恒流泵與口腔消化產(chǎn)物皿16連接。口腔消化室2左端出口管的中部通過(guò)排空輸送管和連接閥與胃消化室3左端進(jìn)樣管連接。
[0037]胃消化區(qū)B:胃消化室3左端進(jìn)樣管直通胃消化室3內(nèi)部。胃消化室3分為兩個(gè)分室，兩個(gè)分室全部外側(cè)裝有恒溫水浴循環(huán)系統(tǒng)，同時(shí)兩個(gè)分室通過(guò)兩個(gè)固定閥固定連接。在兩個(gè)分室的連接處通過(guò)引流器和一個(gè)恒流泵與胃液皿8連接。胃消化室3右端出口管通過(guò)分流閥與一導(dǎo)管連接，該導(dǎo)管另一端通過(guò)連接閥和恒流泵與胃消化產(chǎn)物皿17連接。在分流閥連接處還通過(guò)排空輸送管與小腸消化室4右端進(jìn)樣管連接。
[0038]小腸消化區(qū)C:小腸消化室4右端進(jìn)樣管直通小腸消化室4內(nèi)部。小腸消化室4分為兩個(gè)分室，兩個(gè)分室全部外側(cè)裝有恒溫水浴循環(huán)系統(tǒng)，同時(shí)兩個(gè)分室通過(guò)兩個(gè)固定閥固定連接。在兩個(gè)分室的連接處通過(guò)引流器和一個(gè)恒流泵與小腸液皿9連接。小腸消化室4左端出口管通過(guò)分流閥與一導(dǎo)管連接，該導(dǎo)管另一端通過(guò)連接閥和恒流泵與小腸消化產(chǎn)物皿18連接。在分流閥連接處還通過(guò)排空輸送管與大腸前段酵解室5左端進(jìn)樣管連接。
[0039]大腸前段酵解區(qū)D:大腸前段酵解室5左端進(jìn)樣管直通大腸前段酵解室5內(nèi)部。大腸前段酵解室5分為兩個(gè)分室，兩個(gè)分室全部外側(cè)裝有恒溫水浴循環(huán)系統(tǒng)，同時(shí)兩個(gè)分室通過(guò)兩個(gè)固定閥固定連接。在兩個(gè)分室的連接處通過(guò)引流器和一個(gè)恒流泵與大腸前段酵解培養(yǎng)基皿10連接。大腸前段酵解室5右端出口管通過(guò)分流閥和導(dǎo)管與密閉的第一過(guò)濾篩14的一端連接，密閉的第一過(guò)濾篩14另一端通過(guò)導(dǎo)管與第一透析室12的一端連接，第一透析室12另一端通過(guò)一恒流泵與大腸前段酵解產(chǎn)物厭氧皿19。在分流閥連接處還通過(guò)排空輸送管與大腸后段酵解室6右端進(jìn)樣管連接。
[0040]大腸后段酵解區(qū)E:大腸后段酵解室6左端進(jìn)樣管直通大腸后段酵解室6內(nèi)部。大腸后段酵解室6分為兩個(gè)分室，兩個(gè)分室全部外側(cè)裝有恒溫水浴循環(huán)系統(tǒng)，同時(shí)兩個(gè)分室通過(guò)兩個(gè)固定閥固定連接。在兩個(gè)分室的連接處通過(guò)引流器和一個(gè)恒流泵與大腸后段酵解培養(yǎng)基皿11連接。大腸后段酵解室5左端出口管通過(guò)分流閥和導(dǎo)管與密閉的第二過(guò)濾篩15 —端連接，密閉的第二過(guò)濾篩15另一端通過(guò)導(dǎo)管與第二透析室13 —端連接，第二透析室13另一端通過(guò)一恒流泵與大腸后段酵解產(chǎn)物厭氧皿20。在分流閥連接處還通過(guò)排空輸送管與剩余酵解產(chǎn)物回收皿21連接。
[0041]使用方法:植物多糖溶液配成一定濃度溶液(5 mg/ml)。將提前準(zhǔn)備好的唾液、胃液、小腸液、大腸前段酵解培養(yǎng)基、大腸后段酵解培養(yǎng)基分別加入到唾液皿7、胃液皿8、小腸液皿9、大腸前段酵解培養(yǎng)基皿10、大腸后段酵解培養(yǎng)基皿11中。開(kāi)啟全部恒溫水浴系統(tǒng)并保持37°C恒溫。開(kāi)啟全部恒流泵和分流閥。全部恒流泵的速度控制在5 ml/min。將植物多糖溶液從消化酵解系統(tǒng)裝置的最上端的樣品進(jìn)口 I加入，唾液從唾液皿7通過(guò)恒流泵和引流器加入到口腔消化室2中，進(jìn)行口腔消化模擬，口腔消化10 min后，一部分消化后的產(chǎn)物收集于口腔消化產(chǎn)物皿16中得植物多糖口腔消化產(chǎn)物，另一部分消化產(chǎn)物隨排空輸送管進(jìn)入胃消化區(qū)B中的胃消化室3中。胃液從胃液皿8通過(guò)恒流泵和引流器加入到胃消化室3中，進(jìn)行胃消化模擬，胃消化6 h后，一部分消化后的產(chǎn)物收集于胃消化產(chǎn)物皿17中得植物多糖胃消化產(chǎn)物，另一部分消化產(chǎn)物隨排空輸送管進(jìn)入小腸消化區(qū)C中的小腸消化室4中。小腸液從小腸液皿9通過(guò)恒流泵和引流器加入到小腸消化室4中，小腸消化6 h后，一部分消化后的產(chǎn)物收集于小腸消化產(chǎn)物皿18中得植物多糖小腸消化產(chǎn)物，另一部分消化產(chǎn)物隨排空輸送管進(jìn)入大腸前段酵解區(qū)D中的大腸前段酵解室5中。大腸前段酵解培養(yǎng)基從大腸前段酵解培養(yǎng)基皿10通過(guò)恒流泵和引流器加入到大腸前段酵解室5中，大腸前段酵解12 h后，一部分酵解后的產(chǎn)物通過(guò)密閉的第一過(guò)濾篩14和第一透析室12收集于大腸前段酵解產(chǎn)物厭氧皿19中得植物多糖大腸前段酵解產(chǎn)物，另一部分酵解產(chǎn)物隨排空輸送管進(jìn)入大腸后段酵解區(qū)E中的大腸后段酵解室6中。大腸后段酵解培養(yǎng)基從大腸后段酵解培養(yǎng)基皿11通過(guò)恒流泵和引流器加入到大腸后段酵解室6中，大腸后段酵解12 h后，一部分酵解后的產(chǎn)物通過(guò)密閉的第二過(guò)濾篩15和第二透析室13收集于大腸后段酵解產(chǎn)物厭氧皿20中得植物多糖大腸后段酵解產(chǎn)物，另一部分酵解產(chǎn)物隨排空輸送管15進(jìn)入剩余酵解產(chǎn)物回收皿21中。模擬消化酵解過(guò)程重復(fù)3次。
[0042]口腔消化產(chǎn)物皿16置于沸水浴(提前準(zhǔn)備)5分鐘以去除唾液淀粉酶的活性，之后用液相法檢測(cè)口腔消化產(chǎn)物皿16中植物多糖的口腔消化情況(分子量變化)。胃消化產(chǎn)物M 17置于沸水浴(提前準(zhǔn)備)5分鐘以去除胃蛋白酶的活性，之后用液相法檢測(cè)胃消化產(chǎn)物M 17中植物多糖的胃消化情況(分子量變化)，并用二硝基水楊酸法檢測(cè)還原糖量變化。小腸消化產(chǎn)物皿18置于沸水浴(提前準(zhǔn)備)5分鐘以去除除胰酶(包括胰淀粉酶和胰脂肪酶)和胰蛋白酶的活性，之后用液相法檢測(cè)小腸消化產(chǎn)物皿18中植物多糖的小腸消化情況(分子量變化)，并用二硝基水楊酸法檢測(cè)還原糖量變化。大腸前段酵解產(chǎn)物厭氧皿19在沸水浴中(提前準(zhǔn)備)40分鐘以去除剩余菌群的活性，并用氣相法檢測(cè)大腸前段酵解產(chǎn)物厭氧皿19中植物多糖的大腸前段酵解產(chǎn)物。大腸后段酵解產(chǎn)物厭氧皿20在沸水浴中(提前準(zhǔn)備)40分鐘以去除剩余菌群的活性，并用氣相法檢測(cè)大腸后段酵解產(chǎn)物厭氧皿20中植物多糖的大腸后段酵解產(chǎn)物。
[0043]檢測(cè)結(jié)果:該植物多糖在人體口腔消化中不會(huì)被分解。經(jīng)過(guò)胃部模擬消化后，分子量顯著降低，還原糖量顯著升高，表明該植物多糖在人體胃部消化中被分解，同時(shí)部分糖苷鍵被打斷。隨后經(jīng)過(guò)小腸模擬消化后，分子量少量降低，還原糖量有一定的升高，表明該植物多糖在人體小腸液消化中少量被分解，同時(shí)少量糖苷鍵被打斷。經(jīng)過(guò)大腸前段酵解并經(jīng)過(guò)大腸后段酵解后，能產(chǎn)生大量的短鏈脂肪酸，顯著增加乙酸，丙酸和丁酸的量，這將有利于人體大腸健康。
[0044]實(shí)施例2。
[0045]玉米淀粉的人體消化酵解模擬。[0046]1.原料準(zhǔn)備。
[0047](I)唾液。
[0048]新鮮的澄清唾液樣品從一個(gè)健康的志愿者收集而來(lái)。該志愿者沒(méi)有慢性疾病并且至少3個(gè)月沒(méi)有使用抗生素類的藥物。在唾液收集前，該志愿者被限制飲食及喝水。收集采用直接吐唾液的方式。將收集好的唾液在1500 X g速度下離心10 min以去除細(xì)胞，上清液在_20°C下保存待用。
[0049](2)胃液。
[0050]胃液是稱取30 mg胃脂肪酶，30 mg胃蛋白酶加入到150 g胃電解質(zhì)中(胃電解質(zhì)溶液的配制:稱取3 g NaCl,0.5 g KCl,0.1 g CaCl2,0.5 g NaHCO3,用去離子水定容于
IL的容量瓶中，用0.1 M的HCl將電解質(zhì)溶液pH調(diào)至3)，然后加入I mL CH3COONa (I M，pH 5)。室溫下磁力攪拌10 min，用0.1 M的HCl將溶液pH調(diào)至3，置于冰箱中備用。
[0051](3)小腸液。
[0052]小腸液是分別稱取100 g腸電解質(zhì)溶液(腸電解質(zhì)溶液配制:稱取5 g NaCl,0.5g KCl, 0.3 g CaCl2，用去離子水定溶于I L的容量瓶，用0.1 M的NaOH將溶液pH調(diào)至7)，100 g (7%，w/w)胰酶溶液，12 mg的胰蛋白酶，180 g水。用0.1 M的NaOH將混合溶液pH調(diào)至7。同時(shí)加入膽汁粉(2%，w/v)于溶液中制成小腸液。
[0053](4)大腸前段酵解培養(yǎng)基。
[0054]I L 酵解培養(yǎng)基中含:4 g NaCl, 4 g KCl, I g NaHCO3,0.6 g MgSO4.H2O, 0.5 gKH2PO4,0.5 g K2HPO4,0.05 g CaCl2,0.005 g FeSO4.7H20，I ml 吐溫 80 和 3 ml 樹(shù)脂天青溶液(0.025%，w/v，厭氧指示劑)。培養(yǎng)基在121°C下滅菌15 min后待用。之后在酵解培養(yǎng)基中加入150 g人體糞便(糞便的志愿者通常情況下攝入正常的飲食，沒(méi)有消化疾病，至少3個(gè)月沒(méi)有服用抗生素)。
[0055](5)大腸后段酵解培養(yǎng)基。
[0056]I L 酵解培養(yǎng)基中含:4 g NaCl,4 g KCl, I g NaHCO3,0.6 g MgSO4.H2O,0.7 gL-半胱氨酸 HCl.H2O, 0.5 g KH2PO4,0.5 g K2HPO4,0.4 g 膽汁鹽，0.05 g CaCl2,0.005 gFeSO4.7H20,1 ml吐溫80和3 ml樹(shù)脂天青溶液(0.025%，w/v，厭氧指示劑)。培養(yǎng)基在121°C下滅菌15 min后待用。之后在酵解培養(yǎng)基中加入250 g人體糞便(糞便的志愿者通常情況下攝入正常的飲食，沒(méi)有消化疾病，至少3個(gè)月沒(méi)有服用抗生素)。
[0057]2.模擬人體消化酵解系統(tǒng)過(guò)程。
[0058]模擬人體消化酵解系統(tǒng)的裝置示意圖如附圖1所示。裝置包括口腔消化區(qū)A、胃消化區(qū)B、小腸消化區(qū)C、大腸前段酵解區(qū)D、大腸后段酵解區(qū)E。具體包括為樣品進(jìn)口 1、口腔消化室2、胃消化室3、小腸消化室4、大腸前段酵解室5、大腸后段酵解室6、唾液皿7、胃液皿8、小腸液皿9、大腸前段酵解培養(yǎng)基皿10、大腸后段酵解培養(yǎng)基皿11、為第一透析室12、第二透析室13、密閉的第一過(guò)濾篩14、密閉的第二過(guò)濾篩15、口腔消化產(chǎn)物皿16、胃消化產(chǎn)物皿17、小腸消化產(chǎn)物皿18、大腸前段酵解產(chǎn)物厭氧皿19、大腸后段酵解產(chǎn)物厭氧皿20、剩余酵解產(chǎn)物回收皿21。
[0059]各部件連接關(guān)系。
[0060]口腔消化區(qū)A:樣品進(jìn)口 I通過(guò)連接閥和分流閥與口腔消化室2右端進(jìn)樣管連接，口腔消化室2右端進(jìn)樣管直通口腔消化室2內(nèi)部。同時(shí)口腔消化室2全部外側(cè)裝有恒溫水浴循環(huán)系統(tǒng)?？谇幌?左端通過(guò)引流器和一個(gè)恒流泵與唾液皿7連接?？谇幌?左端出口管通過(guò)分流閥，連接閥和恒流泵與口腔消化產(chǎn)物皿16連接?？谇幌?左端出口管的中部通過(guò)排空輸送管和連接閥與胃消化室3左端進(jìn)樣管連接。
[0061]胃消化區(qū)B:胃消化室3左端進(jìn)樣管直通胃消化室3內(nèi)部。胃消化室3分為兩個(gè)分室，兩個(gè)分室全部外側(cè)裝有恒溫水浴循環(huán)系統(tǒng)，同時(shí)兩個(gè)分室通過(guò)兩個(gè)固定閥固定連接。在兩個(gè)分室的連接處通過(guò)引流器和一個(gè)恒流泵與胃液皿8連接。胃消化室3右端出口管通過(guò)分流閥與一導(dǎo)管連接，該導(dǎo)管另一端通過(guò)連接閥和恒流泵與胃消化產(chǎn)物皿17連接。在分流閥連接處還通過(guò)排空輸送管與小腸消化室4右端進(jìn)樣管連接。
[0062]小腸消化區(qū)C:小腸消化室4右端進(jìn)樣管直通小腸消化室4內(nèi)部。小腸消化室4分為兩個(gè)分室，兩個(gè)分室全部外側(cè)裝有恒溫水浴循環(huán)系統(tǒng)，同時(shí)兩個(gè)分室通過(guò)兩個(gè)固定閥固定連接。在兩個(gè)分室的連接處通過(guò)引流器和一個(gè)恒流泵與小腸液皿9連接。小腸消化室4左端出口管通過(guò)分流閥與一導(dǎo)管連接，該導(dǎo)管另一端通過(guò)連接閥和恒流泵與小腸消化產(chǎn)物皿18連接。在分流閥連接處還通過(guò)排空輸送管與大腸前段酵解室5左端進(jìn)樣管連接。
[0063]大腸前段酵解區(qū)D:大腸前段酵解室5左端進(jìn)樣管直通大腸前段酵解室5內(nèi)部。大腸前段酵解室5分為兩個(gè)分室，兩個(gè)分室全部外側(cè)裝有恒溫水浴循環(huán)系統(tǒng)，同時(shí)兩個(gè)分室通過(guò)兩個(gè)固定閥固定連接。在兩個(gè)分室的連接處通過(guò)引流器和一個(gè)恒流泵與大腸前段酵解培養(yǎng)基皿10連接。大腸前段酵解室5右端出口管通過(guò)分流閥和導(dǎo)管與密閉的第一過(guò)濾篩14的一端連接，密閉的第一過(guò)濾篩14另一端通過(guò)導(dǎo)管與第一透析室12的一端連接，第一透析室12另一端通過(guò)一恒流泵與大腸前段酵解產(chǎn)物厭氧皿19。在分流閥連接處還通過(guò)排空輸送管與大腸后段酵解室6右端進(jìn)樣管連接。
[0064]大腸后段酵解區(qū)E:大腸后段酵解室6左端進(jìn)樣管直通大腸后段酵解室6內(nèi)部。大腸后段酵解室6分為兩個(gè)分室，兩個(gè)分室全部外側(cè)裝有恒溫水浴循環(huán)系統(tǒng)，同時(shí)兩個(gè)分室通過(guò)兩個(gè)固定閥固定連接。在兩個(gè)分室的連接處通過(guò)引流器和一個(gè)恒流泵與大腸后段酵解培養(yǎng)基皿11連接。大腸后段酵解室5左端出口管通過(guò)分流閥和導(dǎo)管與密閉的第二過(guò)濾篩15 —端連接，密閉的第二過(guò)濾篩15另一端通過(guò)導(dǎo)管與第二透析室13 —端連接，第二透析室13另一端通過(guò)一恒流泵與大腸后段酵解產(chǎn)物厭氧皿20。在分流閥連接處還通過(guò)排空輸送管與剩余酵解產(chǎn)物回收皿21連接。
[0065]使用方法:玉米淀粉溶液配成一定濃度溶液(5 mg/ml)。將提前準(zhǔn)備好的唾液、胃液、小腸液、大腸前段酵解培養(yǎng)基、大腸后段酵解培養(yǎng)基分別加入到唾液皿7、胃液皿8、小腸液皿9、大腸前段酵解培養(yǎng)基皿10、大腸后段酵解培養(yǎng)基皿11中。開(kāi)啟全部恒溫水浴系統(tǒng)并保持37°C恒溫。開(kāi)啟全部恒流泵和分流閥。全部恒流泵的速度控制在6 ml/min。將玉米淀粉溶液從消化酵解系統(tǒng)裝置的最上端的樣品進(jìn)口 I加入，唾液從唾液皿7通過(guò)恒流泵和引流器加入到口腔消化室2中，進(jìn)行口腔消化模擬，口腔消化15 min后，一部分消化后的產(chǎn)物收集于口腔消化產(chǎn)物皿16中得玉米淀粉口腔消化產(chǎn)物，另一部分消化產(chǎn)物隨排空輸送管進(jìn)入胃消化區(qū)B中的胃消化室3中。胃液從胃液皿8通過(guò)恒流泵和弓I流器加入到胃消化室3中，進(jìn)行胃消化模擬，胃消化6 h后，一部分消化后的產(chǎn)物收集于胃消化產(chǎn)物皿17中得玉米淀粉胃消化產(chǎn)物，另一部分消化產(chǎn)物隨排空輸送管進(jìn)入小腸消化區(qū)C中的小腸消化室4中。小腸液從小腸液皿9通過(guò)恒流泵和引流器加入到小腸消化室4中，小腸消化6 h后，一部分消化后的產(chǎn)物收集于小腸消化產(chǎn)物皿18中得玉米淀粉小腸消化產(chǎn)物，另一部分消化產(chǎn)物隨排空輸送管進(jìn)入大腸前段酵解區(qū)D中的大腸前段酵解室5中。大腸前段酵解培養(yǎng)基從大腸前段酵解培養(yǎng)基皿10通過(guò)恒流泵和引流器加入到大腸前段酵解室5中，大腸前段酵解12 h后，一部分酵解后的產(chǎn)物通過(guò)密閉的第一過(guò)濾篩14和第一透析室12收集于大腸前段酵解產(chǎn)物厭氧皿19中得玉米淀粉大腸前段酵解產(chǎn)物，另一部分酵解產(chǎn)物隨排空輸送管進(jìn)入大腸后段酵解區(qū)E中的大腸后段酵解室6中。大腸后段酵解培養(yǎng)基從大腸后段酵解培養(yǎng)基皿11通過(guò)恒流泵和引流器加入到大腸后段酵解室6中，大腸后段酵解12 h后，一部分酵解后的產(chǎn)物通過(guò)密閉的第二過(guò)濾篩15和第二透析室13收集于大腸后段酵解產(chǎn)物厭氧皿20中得玉米淀粉大腸后段酵解產(chǎn)物，另一部分酵解產(chǎn)物隨排空輸送管15進(jìn)入剩余酵解產(chǎn)物回收皿21中。模擬消化酵解過(guò)程重復(fù)3次。
[0066]口腔消化產(chǎn)物皿16置于沸水浴(提前準(zhǔn)備)5分鐘以去除唾液淀粉酶的活性，之后用液相法檢測(cè)口腔消化產(chǎn)物皿16中玉米淀粉的口腔消化情況(分子量變化)。胃消化產(chǎn)物M 17置于沸水浴(提前準(zhǔn)備)5分鐘以去除胃蛋白酶的活性，之后用液相法檢測(cè)胃消化產(chǎn)物M 17中玉米淀粉的胃消化情況(分子量變化)，并用二硝基水楊酸法檢測(cè)還原糖量變化。小腸消化產(chǎn)物皿18置于沸水浴(提前準(zhǔn)備)5分鐘以去除除胰酶(包括胰淀粉酶和胰脂肪酶)和胰蛋白酶的活性，之后用液相法檢測(cè)小腸消化產(chǎn)物皿18中玉米淀粉的小腸消化情況(分子量變化)，并用二硝基水楊酸法檢測(cè)還原糖量變化。大腸前段酵解產(chǎn)物厭氧皿19在沸水浴中(提前準(zhǔn)備)30分鐘以去除剩余菌群的活性，并用氣相法檢測(cè)大腸前段酵解產(chǎn)物厭氧皿19中玉米淀粉的大腸前段酵解產(chǎn)物。大腸后段酵解產(chǎn)物厭氧皿20在沸水浴中(提前準(zhǔn)備)30分鐘以去除剩余菌群的活性，并用氣相法檢測(cè)大腸后段酵解產(chǎn)物厭氧皿20中玉米淀粉的大腸后段酵解產(chǎn)物。
[0067]檢測(cè)結(jié)果:該玉米淀粉經(jīng)過(guò)口腔模擬消化后，分子量顯著降低，還原糖量顯著升高，表明該玉米淀粉在人體口腔消化中被分解，同時(shí)部分糖苷鍵被打斷。經(jīng)過(guò)胃部模擬消化后，分子量部分降低，還原糖量有一定的升高，表明該玉米淀粉在人體胃部消化中被少量分解，同時(shí)少量糖苷鍵被打斷。隨后經(jīng)過(guò)小腸模擬消化后，分子量顯著降低，還原糖量顯著升高，表明該玉米淀粉在人體小腸消化中被大量分解，同時(shí)大量糖苷鍵被打斷。最后經(jīng)過(guò)大腸前段和后段的酵解后，能產(chǎn)生大量的短鏈脂肪酸，顯著增加乙酸，丙酸和丁酸的量。
[0068]實(shí)施例3。
[0069]大豆蛋白的人體消化酵解模擬。
[0070]1.原料準(zhǔn)備。
[0071](I)唾液。
[0072]新鮮的澄清唾液樣品從一個(gè)健康的志愿者收集而來(lái)。該志愿者沒(méi)有慢性疾病并且至少3個(gè)月沒(méi)有使用抗生素類的藥物。在唾液收集前，該志愿者被限制飲食及喝水。收集采用直接吐唾液的方式。將收集好的唾液在1500 X g速度下離心10 min以去除細(xì)胞，上清液在_20°C下保存待用。
[0073](2)胃液。
[0074]胃液是稱取30 mg胃脂肪酶，30 mg胃蛋白酶加入到150 g胃電解質(zhì)中(胃電解質(zhì)溶液的配制:稱取3 g NaCl,0.5 g KCl,0.1 g CaCl2,0.5 g NaHCO3,用去離子水定容于I L的容量瓶中，用0.1 M的HCl將電解質(zhì)溶液pH調(diào)至3)，然后加入I mL CH3COONa (I M，pH 5)。室溫下磁力攪拌10 min，用0.1 M的HCl將溶液pH調(diào)至3，置于冰箱中備用。[0075](3)小腸液。
[0076]小腸液是分別稱取100 g腸電解質(zhì)溶液(腸電解質(zhì)溶液配制:稱取5 g NaCl,0.5g KCl, 0.3 g CaCl2，用去離子水定溶于I L的容量瓶，用0.1 M的NaOH將溶液pH調(diào)至7)，100 g (7%，w/w)胰酶溶液，12 mg的胰蛋白酶，180 g水。用0.1 M的NaOH將混合溶液pH調(diào)至7。同時(shí)加入膽汁粉(2%，w/v)于溶液中制成小腸液。
[0077](4)大腸前段酵解培養(yǎng)基。
[0078]I L 酵解培養(yǎng)基中含:4 g NaCl, 4 g KCl, I g NaHCO3,0.6 g MgSO4.H2O, 0.5 gKH2PO4,0.5 g K2HPO4,0.05 g CaCl2,0.005 g FeSO4.7H20，I ml 吐溫 80 和 3 ml 樹(shù)脂天青溶液(0.025%，w/v，厭氧指示劑)。培養(yǎng)基在121°C下滅菌15 min后待用。之后在酵解培養(yǎng)基中加入150 g人體糞便(糞便的志愿者通常情況下攝入正常的飲食，沒(méi)有消化疾病，至少3個(gè)月沒(méi)有服用抗生素)。
[0079](5)大腸后段酵解培養(yǎng)基。
[0080]I L 酵解培養(yǎng)基中含:4 g NaCl,4 g KCl, I g NaHCO3,0.6 g MgSO4.H2O,0.7 gL-半胱氨酸 HCl.H2O, 0.5 g KH2PO4,0.5 g K2HPO4,0.4 g 膽汁鹽，0.05 g CaCl2,0.005 gFeSO4.7H20,1 ml吐溫80和3 ml樹(shù)脂天青溶液(0.025%，w/v，厭氧指示劑)。培養(yǎng)基在121°C下滅菌15 min后待用。之后在酵解培養(yǎng)基中加入250 g人體糞便(糞便的志愿者通常情況下攝入正常的飲食，沒(méi)有消化疾病，至少3個(gè)月沒(méi)有服用抗生素)。
[0081]2.模擬人體消化酵解系統(tǒng)過(guò)程。
[0082]模擬人體消化酵解系統(tǒng)的裝置示意圖如附圖1所示。裝置包括口腔消化區(qū)A、胃消化區(qū)B、小腸消化區(qū)C、大腸前段酵解區(qū)D、大腸后段酵解區(qū)E。具體包括為樣品進(jìn)口 1、口腔消化室2、胃消化室3、小腸消化室4、大腸前段酵解室5、大腸后段酵解室6、唾液皿7、胃液皿8、小腸液皿9、大腸前段酵解培養(yǎng)基皿10、大腸后段酵解培養(yǎng)基皿11、為第一透析室12、第二透析室13、密閉的第一過(guò)濾篩14、密閉的第二過(guò)濾篩15、口腔消化產(chǎn)物皿16、胃消化產(chǎn)物皿17、小腸消化產(chǎn)物皿18、大腸前段酵解產(chǎn)物厭氧皿19、大腸后段酵解產(chǎn)物厭氧皿20、剩余酵解產(chǎn)物回收皿21。
[0083]各部件連接關(guān)系。
[0084]口腔消化區(qū)A:樣品進(jìn)口 I通過(guò)連接閥和分流閥與口腔消化室2右端進(jìn)樣管連接，口腔消化室2右端進(jìn)樣管直通口腔消化室2內(nèi)部。同時(shí)口腔消化室2全部外側(cè)裝有恒溫水浴循環(huán)系統(tǒng)?？谇幌?左端通過(guò)引流器和一個(gè)恒流泵與唾液皿7連接?？谇幌?左端出口管通過(guò)分流閥，連接閥和恒流泵與口腔消化產(chǎn)物皿16連接?？谇幌?左端出口管的中部通過(guò)排空輸送管和連接閥與胃消化室3左端進(jìn)樣管連接。
[0085]胃消化區(qū)B:胃消化室3左端進(jìn)樣管直通胃消化室3內(nèi)部。胃消化室3分為兩個(gè)分室，兩個(gè)分室全部外側(cè)裝有恒溫水浴循環(huán)系統(tǒng)，同時(shí)兩個(gè)分室通過(guò)兩個(gè)固定閥固定連接。在兩個(gè)分室的連接處通過(guò)引流器和一個(gè)恒流泵與胃液皿8連接。胃消化室3右端出口管通過(guò)分流閥與一導(dǎo)管連接，該導(dǎo)管另一端通過(guò)連接閥和恒流泵與胃消化產(chǎn)物皿17連接。在分流閥連接處還通過(guò)排空輸送管與小腸消化室4右端進(jìn)樣管連接。
[0086]小腸消化區(qū)C:小腸消化室4右端進(jìn)樣管直通小腸消化室4內(nèi)部。小腸消化室4分為兩個(gè)分室，兩個(gè)分室全部外側(cè)裝有恒溫水浴循環(huán)系統(tǒng)，同時(shí)兩個(gè)分室通過(guò)兩個(gè)固定閥固定連接。在兩個(gè)分室的連接處通過(guò)引流器和一個(gè)恒流泵與小腸液皿9連接。小腸消化室4左端出口管通過(guò)分流閥與一導(dǎo)管連接，該導(dǎo)管另一端通過(guò)連接閥和恒流泵與小腸消化產(chǎn)物皿18連接。在分流閥連接處還通過(guò)排空輸送管與大腸前段酵解室5左端進(jìn)樣管連接。
[0087]大腸前段酵解區(qū)D:大腸前段酵解室5左端進(jìn)樣管直通大腸前段酵解室5內(nèi)部。大腸前段酵解室5分為兩個(gè)分室，兩個(gè)分室全部外側(cè)裝有恒溫水浴循環(huán)系統(tǒng)，同時(shí)兩個(gè)分室通過(guò)兩個(gè)固定閥固定連接。在兩個(gè)分室的連接處通過(guò)引流器和一個(gè)恒流泵與大腸前段酵解培養(yǎng)基皿10連接。大腸前段酵解室5右端出口管通過(guò)分流閥和導(dǎo)管與密閉的第一過(guò)濾篩14的一端連接，密閉的第一過(guò)濾篩14另一端通過(guò)導(dǎo)管與第一透析室12的一端連接，第一透析室12另一端通過(guò)一恒流泵與大腸前段酵解產(chǎn)物厭氧皿19。在分流閥連接處還通過(guò)排空輸送管與大腸后段酵解室6右端進(jìn)樣管連接。
[0088]大腸后段酵解區(qū)E:大腸后段酵解室6左端進(jìn)樣管直通大腸后段酵解室6內(nèi)部。大腸后段酵解室6分為兩個(gè)分室，兩個(gè)分室全部外側(cè)裝有恒溫水浴循環(huán)系統(tǒng)，同時(shí)兩個(gè)分室通過(guò)兩個(gè)固定閥固定連接。在兩個(gè)分室的連接處通過(guò)引流器和一個(gè)恒流泵與大腸后段酵解培養(yǎng)基皿11連接。大腸后段酵解室5左端出口管通過(guò)分流閥和導(dǎo)管與密閉的第二過(guò)濾篩15 —端連接，密閉的第二過(guò)濾篩15另一端通過(guò)導(dǎo)管與第二透析室13 —端連接，第二透析室13另一端通過(guò)一恒流泵與大腸后段酵解產(chǎn)物厭氧皿20。在分流閥連接處還通過(guò)排空輸送管與剩余酵解產(chǎn)物回收皿21連接。
[0089]使用方法:大豆蛋白溶液配成一定濃度溶液(5 mg/ml)。將提前準(zhǔn)備好的唾液、胃液、小腸液、大腸前段酵解培養(yǎng)基、大腸后段酵解培養(yǎng)基分別加入到唾液皿7、胃液皿8、小腸液皿9、大腸前段酵解培養(yǎng)基皿10、大腸后段酵解培養(yǎng)基皿11中。開(kāi)啟全部恒溫水浴系統(tǒng)并保持37°C恒溫。開(kāi)啟全部恒流泵和分流閥。全部恒流泵的速度控制在5 ml/min。將大豆蛋白溶液從消化酵解系統(tǒng)裝置的最上端的樣品進(jìn)口 I加入，唾液從唾液皿7通過(guò)恒流泵和引流器加入到口腔消化室2中，進(jìn)行口腔消化模擬，口腔消化15 min后，一部分消化后的產(chǎn)物收集于口腔消化產(chǎn)物皿16中得大豆蛋白口腔消化產(chǎn)物，另一部分消化產(chǎn)物隨排空輸送管進(jìn)入胃消化區(qū)B中的胃消化室3中。胃液從胃液皿8通過(guò)恒流泵和引流器加入到胃消化室3中，進(jìn)行胃消化模擬，胃消化5 h后，一部分消化后的產(chǎn)物收集于胃消化產(chǎn)物皿17中得大豆蛋白胃消化產(chǎn)物，另一部分消化產(chǎn)物隨排空輸送管進(jìn)入小腸消化區(qū)C中的小腸消化室4中。小腸液從小腸液皿9通過(guò)恒流泵和引流器加入到小腸消化室4中，小腸消化5 h后，一部分消化后的產(chǎn)物收集于小腸消化產(chǎn)物皿18中得大豆蛋白小腸消化產(chǎn)物，另一部分消化產(chǎn)物隨排空輸送管進(jìn)入大腸前段酵解區(qū)D中的大腸前段酵解室5中。大腸前段酵解培養(yǎng)基從大腸前段酵解培養(yǎng)基皿10通過(guò)恒流泵和引流器加入到大腸前段酵解室5中，大腸前段酵解12 h后，一部分酵解后的產(chǎn)物通過(guò)密閉的第一過(guò)濾篩14和第一透析室12收集于大腸前段酵解產(chǎn)物厭氧皿19中得大豆蛋白大腸前段酵解產(chǎn)物，另一部分酵解產(chǎn)物隨排空輸送管進(jìn)入大腸后段酵解區(qū)E中的大腸后段酵解室6中。大腸后段酵解培養(yǎng)基從大腸后段酵解培養(yǎng)基皿11通過(guò)恒流泵和引流器加入到大腸后段酵解室6中，大腸后段酵解12 h后，一部分酵解后的產(chǎn)物通過(guò)密閉的第二過(guò)濾篩15和第二透析室13收集于大腸后段酵解產(chǎn)物厭氧皿20中得大豆蛋白大腸后段酵解產(chǎn)物，另一部分酵解產(chǎn)物隨排空輸送管15進(jìn)入剩余酵解產(chǎn)物回收皿21中。模擬消化酵解過(guò)程重復(fù)3次。
[0090]口腔消化產(chǎn)物皿16置于沸水浴(提前準(zhǔn)備)5分鐘以去除唾液淀粉酶的活性，之后用液相法檢測(cè)口腔消化產(chǎn)物皿16中大豆蛋白的口腔消化情況(分子量變化)。胃消化產(chǎn)物M 17置于沸水浴(提前準(zhǔn)備)5分鐘以去除胃蛋白酶的活性，之后用液相法檢測(cè)胃消化產(chǎn)物M 17中大豆蛋白的胃消化情況(分子量變化)。小腸消化產(chǎn)物皿18置于沸水浴(提前準(zhǔn)備)5分鐘以去除除胰酶(包括胰淀粉酶和胰脂肪酶)和胰蛋白酶的活性，之后用液相法檢測(cè)小腸消化產(chǎn)物皿18中大豆蛋白的小腸消化情況(分子量變化)。大腸前段酵解產(chǎn)物厭氧皿19在沸水浴中(提前準(zhǔn)備)30分鐘以去除剩余菌群的活性，并用氣相法檢測(cè)大腸前段酵解產(chǎn)物厭氧皿19中大豆蛋白的大腸前段酵解產(chǎn)物。大腸后段酵解產(chǎn)物厭氧皿20在沸水浴中(提前準(zhǔn)備)30分鐘以去除剩余菌群的活性，并用氣相法檢測(cè)大腸后段酵解產(chǎn)物厭氧皿20中大豆蛋白的大腸后段酵解產(chǎn)物。
[0091]檢測(cè)結(jié)果:該大豆蛋白在口腔模擬消化中不會(huì)被分解。經(jīng)過(guò)胃部模擬消化后，分子量顯著降低，表明該大豆蛋白在人體胃部消化中被顯著分解。經(jīng)過(guò)小腸模擬消化后，分子量顯著降低，表明該大豆蛋白在人體小腸消化中被大量分解。該大豆蛋白經(jīng)過(guò)大腸前段酵解和后段酵解后能產(chǎn)生一定量的短鏈脂肪酸，并能增加乙酸，丙酸和丁酸的量。
【權(quán)利要求】
1.一種模擬人體消化酵解系統(tǒng)的裝置，其特征是包括樣品進(jìn)口(I)、口腔消化室(2)、胃消化室(3)、小腸消化室(4)、大腸前段酵解室(5)、大腸后段酵解室(6)、唾液皿(7)、胃液皿(8)、小腸液皿(9)、大腸前段酵解培養(yǎng)基皿(10)、大腸后段酵解培養(yǎng)基皿(11)、第一透析室(12)、第二透析室(13)、密閉的第一過(guò)濾篩(14)、密閉的第二過(guò)濾篩(15)、口腔消化產(chǎn)物皿(16)、胃消化產(chǎn)物皿(17)、小腸消化產(chǎn)物皿(18)、大腸前段酵解產(chǎn)物厭氧皿(19)、大腸后段酵解產(chǎn)物厭氧皿(20 )、剩余酵解產(chǎn)物回收皿(21); 樣品進(jìn)口( I)通過(guò)連接閥和分流閥與口腔消化室(2)右端進(jìn)樣管連接，口腔消化室(2)右端進(jìn)樣管直通口腔消化室(2)內(nèi)部；同時(shí)口腔消化室(2)全部外側(cè)裝有恒溫水浴循環(huán)系統(tǒng)；口腔消化室(2)左端通過(guò)引流器和一個(gè)恒流泵與唾液皿(7)連接；口腔消化室(2)左端出口管通過(guò)分流閥，連接閥和恒流泵與口腔消化產(chǎn)物皿(16)連接；口腔消化室(2)左端出口管的中部通過(guò)排空輸送管和連接閥與胃消化室(3 )左端進(jìn)樣管連接； 胃消化室(3)左端進(jìn)樣管直通胃消化室(3)內(nèi)部；胃消化室(3)分為兩個(gè)分室，兩個(gè)分室全部外側(cè)裝有恒溫水浴循環(huán)系統(tǒng)，同時(shí)兩個(gè)分室通過(guò)兩個(gè)固定閥固定連接；在兩個(gè)分室的連接處通過(guò)引流器和一個(gè)恒流泵與胃液皿(8)連接；胃消化室(3)右端出口管通過(guò)分流閥與一導(dǎo)管連接，該導(dǎo)管另一端通過(guò)連接閥和恒流泵與胃消化產(chǎn)物皿(17)連接；在分流閥連接處還通過(guò)排空 輸送管與小腸消化室(4)右端進(jìn)樣管連接； 小腸消化室(4)右端進(jìn)樣管直通小腸消化室(4)內(nèi)部；小腸消化室(4)分為兩個(gè)分室，兩個(gè)分室全部外側(cè)裝有恒溫水浴循環(huán)系統(tǒng)，同時(shí)兩個(gè)分室通過(guò)兩個(gè)固定閥固定連接；在兩個(gè)分室的連接處通過(guò)引流器和一個(gè)恒流泵與小腸液皿(9)連接；小腸消化室(4)左端出口管通過(guò)分流閥與一導(dǎo)管連接，該導(dǎo)管另一端通過(guò)連接閥和恒流泵與小腸消化產(chǎn)物皿(18)連接；在分流閥連接處還通過(guò)排空輸送管與大腸前段酵解室(5)左端進(jìn)樣管連接； 大腸前段酵解室(5 )左端進(jìn)樣管直通大腸前段酵解室(5 )內(nèi)部；大腸前段酵解室(5 )分為兩個(gè)分室，兩個(gè)分室全部外側(cè)裝有恒溫水浴循環(huán)系統(tǒng)，同時(shí)兩個(gè)分室通過(guò)兩個(gè)固定閥固定連接；在兩個(gè)分室的連接處通過(guò)引流器和一個(gè)恒流泵與大腸前段酵解培養(yǎng)基皿(10)連接；大腸前段酵解室(5)右端出口管通過(guò)分流閥和導(dǎo)管與密閉的第一過(guò)濾篩(14)的一端連接，密閉的第一過(guò)濾篩(14)另一端通過(guò)導(dǎo)管與第一透析室(12)的一端連接，第一透析室(12)另一端通過(guò)一恒流泵與大腸前段酵解產(chǎn)物厭氧皿(19);在分流閥連接處還通過(guò)排空輸送管與大腸后段酵解室(6)右端進(jìn)樣管連接； 大腸后段酵解室(6 )左端進(jìn)樣管直通大腸后段酵解室(6 )內(nèi)部；大腸后段酵解室(6 )分為兩個(gè)分室，兩個(gè)分室全部外側(cè)裝有恒溫水浴循環(huán)系統(tǒng)，同時(shí)兩個(gè)分室通過(guò)兩個(gè)固定閥固定連接；在兩個(gè)分室的連接處通過(guò)引流器和一個(gè)恒流泵與大腸后段酵解培養(yǎng)基皿(11)連接；大腸后段酵解室(5)左端出口管通過(guò)分流閥和導(dǎo)管與密閉的第二過(guò)濾篩(15) —端連接，密閉的第二過(guò)濾篩(15)另一端通過(guò)導(dǎo)管與第二透析室(13) —端連接，第二透析室(13)另一端通過(guò)一恒流泵與大腸后段酵解產(chǎn)物厭氧皿(20);在分流閥連接處還通過(guò)排空輸送管與剩余酵解產(chǎn)物回收皿(21)連接。
2.權(quán)利要求1所述的模擬人體消化酵解系統(tǒng)的裝置的使用方法，其特征是: 將待消化的物質(zhì)以一定濃度溶解或分散于蒸餾水中制成待測(cè)物溶液或分散液，將提前準(zhǔn)備好的唾液、胃液、小腸液、大腸前段酵解培養(yǎng)基、大腸后段酵解培養(yǎng)基分別加入到唾液皿(7)、胃液皿(8)、小腸液皿(9)、大腸前段酵解培養(yǎng)基皿(10)、大腸后段酵解培養(yǎng)基皿(11)中；開(kāi)啟全部恒溫水浴系統(tǒng)并保持37°c恒溫；開(kāi)啟全部恒流泵和分流閥；全部恒流泵的速度控制在4-6 ml/min ;將待測(cè)物溶液或分散液從消化酵解系統(tǒng)裝置的最上端的樣品進(jìn)口( I)加入，唾液從唾液皿(7 )通過(guò)恒流泵和引流器加入到口腔消化室(2 )中，進(jìn)行口腔消化模擬，口腔消化10-15 min后，一部分消化后的產(chǎn)物收集于口腔消化產(chǎn)物皿(16)中，另一部分消化產(chǎn)物隨排空輸送管進(jìn)入胃消化區(qū)(B)中的胃消化室(3)中；胃液從胃液皿(8)通過(guò)恒流泵和引流器加入到胃消化室(3)中，進(jìn)行胃消化模擬，胃消化5-6 h后，一部分消化后的產(chǎn)物收集于胃消化產(chǎn)物皿(17)中，另一部分消化產(chǎn)物隨排空輸送管進(jìn)入小腸消化區(qū)(C)中的小腸消化室(4)中；小腸液從小腸液皿(9)通過(guò)恒流泵和引流器加入到小腸消化室(4)中，小腸消化5-6 h后，一部分消化后的產(chǎn)物收集于小腸消化產(chǎn)物皿(18)中，另一部分消化產(chǎn)物隨排空輸送管進(jìn)入大腸前段酵解區(qū)(D)中的大腸前段酵解室(5)中；大腸前段酵解培養(yǎng)基從大腸前段酵解培養(yǎng)基皿(10)通過(guò)恒流泵和引流器加入到大腸前段酵解室(5)中，大腸前段酵解10-12 h后，一部分酵解后的產(chǎn)物通過(guò)密閉的第一過(guò)濾篩(14)和第一透析室(12)收集于大腸前段酵解產(chǎn)物厭氧皿(19)中，另一部分酵解產(chǎn)物隨排空輸送管進(jìn)入大腸后段酵解區(qū)(E)中的大腸后段酵解室(6)中；大腸后段酵解培養(yǎng)基從大腸后段酵解培養(yǎng)基皿(11)通過(guò)恒流泵和引流器加入到大腸后段酵解室(6)中，大腸后段酵解10-12 h后，一部分酵解后的產(chǎn)物通過(guò)密閉的第二過(guò)濾篩(15)和第二透析室(13)收集于大腸后段酵解產(chǎn)物厭氧皿(20)中，另一部分酵解 產(chǎn)物隨排空輸送管進(jìn)入剩余酵解產(chǎn)物回收皿(21)中；模擬消化酵解過(guò)程重復(fù)3次； 口腔消化產(chǎn)物皿(16)置于沸水浴(提前準(zhǔn)備)幾分鐘以去除唾液淀粉酶的活性，之后用液相法檢測(cè)口腔消化產(chǎn)物皿(16)中待測(cè)物的口腔消化情況；胃消化產(chǎn)物皿(17)置于沸水浴(提前準(zhǔn)備)幾分鐘以去除胃蛋白酶的活性，之后用液相法檢測(cè)胃消化產(chǎn)物皿(17)中待測(cè)物的胃消化情況；小腸消化產(chǎn)物皿(18)置于沸水浴(提前準(zhǔn)備)幾分鐘以去除除胰酶(包括胰淀粉酶和胰脂肪酶)和胰蛋白酶的活性，之后用液相法檢測(cè)小腸消化產(chǎn)物皿(18)中待測(cè)物的小腸消化情況；大腸前段酵解產(chǎn)物厭氧皿(19)在沸水浴中(提前準(zhǔn)備)30-40分鐘以去除剩余菌群的活性，并用氣相法檢測(cè)大腸前段酵解產(chǎn)物厭氧皿(19)中大腸前段酵解產(chǎn)物；大腸后段酵解產(chǎn)物厭氧皿(20)在沸水浴中(提前準(zhǔn)備)30-40分鐘以去除剩余菌群的活性，并用氣相法檢測(cè)大腸后段酵解產(chǎn)物厭氧皿(20 )中大腸后段酵解產(chǎn)物。
【文檔編號(hào)】G09B23/28GK103926375SQ201410089160
【公開(kāi)日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月12日
【發(fā)明者】聶少平, 胡婕倫, 謝明勇 申請(qǐng)人:南昌大學(xué)