本文關(guān)鍵詞：CCD-RSM對(duì)增加骨密度保健功能食品的研究及配方設(shè)計(jì)

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【摘要】：本課題主要研究生物碳酸鈣(Biological Calcium Carbonate)、膠原蛋白(Collagen)、硫酸軟骨素(Chondroitin Sulfate, CS)、氨基葡萄糖(Glucosamine, GS)四種主要功能成分復(fù)合協(xié)同增加骨密度的作用。細(xì)胞模型選取的是MC3T3-E1前體成骨細(xì)胞,通過(guò)采用星點(diǎn)設(shè)計(jì)(Central Composite Design, CCD)-效應(yīng)面優(yōu)化法(Response Surface Method,RSM)進(jìn)行四因素五水平的CCD,通過(guò)采用Design Expert8.06實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)軟件來(lái)優(yōu)化得到最優(yōu)的實(shí)驗(yàn)方案,開(kāi)展四種主要功能成分的復(fù)合協(xié)同增加骨密度的作用的研究,并通過(guò)采用堿性磷酸酶(Alkaline Phosphatase, ALP)活性檢測(cè)以及礦化結(jié)節(jié)檢測(cè),最終得到這四種主要功能成分的最優(yōu)配方,尤其探討了四種主要功能成分的最佳組合配方,為提高成分組合的科學(xué)性和臨床性,增加骨密度的功能食品提供了科學(xué)方法以及實(shí)驗(yàn)依據(jù)。在篩選出四種主要功能成分的最優(yōu)配方的基礎(chǔ)上,繼續(xù)采用CCD-RSM,分別選擇麥芽糊精(Maltodextrin)、木糖醇(Xylitol)、L-蘋果酸(L-malic acid)的添加量為影響鈣膠原蛋白增加骨密度咀嚼片綜合感官評(píng)分的考察因素,進(jìn)行三因素五水平的CCD,通過(guò)采用Design Expert8.0.6實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)軟件以及方差分析對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析,即對(duì)鈣膠原蛋白咀嚼片的綜合感官品質(zhì)的影響的主次因素為：麥芽糊精L-蘋果酸木糖醇,并且三個(gè)考察因素之間存在極明顯的交互作用。因此,最終確定了鈣膠原蛋白咀嚼片的最優(yōu)配方。本論文主要結(jié)果如下：1、采用(3-4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴鹽法(3-4,5-dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl-2-H-tetrazolium bromide),即MTT法來(lái)計(jì)算細(xì)胞的存活率,分析計(jì)算MC3T3-E1前體成骨細(xì)胞的增殖率。2、采用Design Expert8.0.6實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)軟件,處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果建立多元二次回歸數(shù)學(xué)模型預(yù)測(cè)。根據(jù)建立的多元二次擬合方程繪制出考察因素對(duì)效應(yīng)指標(biāo)影響的趨勢(shì)的二維等高線圖和三維效應(yīng)圖,根據(jù)繪制的二維等高線圖和三維效應(yīng)圖選擇最佳的組合比例,并進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。根據(jù)各組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行偏差值的計(jì)算,來(lái)證明建立的多元二次回歸數(shù)學(xué)模型對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度的大小。3、實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)值為(62.75%±0.08),實(shí)驗(yàn)測(cè)得值是(65.69%±0.05)四者協(xié)同對(duì)MC3T3-E1前體成骨細(xì)胞的增殖作用,通過(guò)CCD的31組實(shí)驗(yàn)得到的最大增值率為65.69%,而市售某膠原軟骨素鈣片增加骨密度的增值率為60.74%,通過(guò)得出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知市售某膠原軟骨素鈣片中主要成分的作用不如生物碳酸鈣、膠原蛋白、CS、GS四者協(xié)同增加骨密度的作用顯著。其中31組實(shí)驗(yàn)中的前4組為較優(yōu)配方用于第三章節(jié)的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)分組。4、通過(guò)改良的Gomori氏鈣鈷法檢測(cè)堿性磷酸酶活性來(lái)確定成骨細(xì)胞(Osteoblast,OB)的分化程度以及功能狀態(tài)。5、通過(guò)采用茜素紅染色法檢測(cè)礦化結(jié)節(jié)來(lái)篩選出該實(shí)驗(yàn)的最佳配方。6、通過(guò)4和5的實(shí)驗(yàn)研究,在4組較優(yōu)方案中最終確定第1組方案為最佳配方,第1組中四種主要功能成分的劑量為增加骨密度功能食品的最佳配方比例。7、根據(jù)得到的增加骨密度保健功能食品配方的最佳配方,驗(yàn)證多元二項(xiàng)式擬合方程的有效性,通過(guò)重復(fù)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),感官評(píng)分的實(shí)測(cè)值為8.79,多元二項(xiàng)式擬合方程的預(yù)測(cè)值為8.73,二者相差0.06比較接近,表明該模型是科學(xué)合理有效的,該方程能夠較好地預(yù)測(cè)并篩選出理論綜合的感官評(píng)分,具有現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義,可用于鈣膠原蛋白咀嚼片的研發(fā)。8、綜合考慮效應(yīng)面能夠指出考察因素各自最優(yōu)區(qū)域?yàn)椋蝴溠亢奶砑恿繛?0%、木糖醇的添加量為3.1%、L-蘋果酸的添加量為0.15%。9、探討CCD-RSM在保健食品中多因素、多水平的實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。
【學(xué)位授予單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TS218;R151

【參考文獻(xiàn)】

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