CN102771673A

CN102771673A - 一种构建代谢综合症动物模型的高脂纯化饲料及加工工艺

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Publication number: CN102771673A
Application number: CN2012102882322A
Authority: CN
Inventors: 马剑
Original assignee: JIANGSU MEIDISEN BIOLOGICAL MEDICINE CO Ltd
Current assignee: JIANGSU MEIDISEN BIOLOGICAL MEDICINE CO Ltd
Priority date: 2012-08-14
Filing date: 2012-08-14
Publication date: 2012-11-14

Abstract

一种构建代谢综合症动物模型的高脂纯化饲料及加工工艺。提出一种稳定性好，符合啮齿动物进食习惯，确保设计成分不被破坏的一种构建代谢综合症动物模型的高脂纯化饲料及加工工艺。包括以下重量份数比的原料：酪蛋白20.0-25.0、淀粉8.0-10.0、蔗糖18.0-20.0、植物油2.0-3.0、动物脂肪18.0-22.0、纤维素5.0-6.0、L-胱氨酸0.2-0.5、磷酸二钙1.0-2.0、碳酸钙0.5-1.0、柠檬酸钾1.5-2.0、重酒石酸胆碱0.15-0.25、复合矿物质1.0-2.0、复合维生素1.0-1.5和麦芽糊精10.0-12.0。本发明稳定性好、营养均衡，产品适合啮齿动物进食。

Description

一种构建代谢综合症动物模型的高脂纯化饲料及加工工艺

技术领域

本发明涉及构建医药模型技术领域，尤其涉及一种构建代谢综合症动物模型的高脂纯化饲料及加工工艺。

背景技术

目前，我国代谢综合征发病率大于15%，患者超过2亿。我国成年人随机抽样调查结果显示，超重及肥胖者中代谢综合征的患病率分别为21.6%及29.6%。代谢综合征已经成为一种新的慢性病和公共卫生问题。代谢综合征的高发病率对社会和经济带来了沉重的负担，是严重威胁人类健康的世界性问题。为了深入研究代谢性疾病发病的机理，研究人员急需建立具备代谢综合征的生理变化特征的啮齿动物模型，目前代谢综合征的动物模型包括遗传性模型、转基因和基因敲除模型、饮食诱导诱导模型以及外科干预或药物诱导模型。遗传性模型和转基因动物模型均与代谢综合征临床病理生理特点缺乏相似性，而外科干预或药物诱导模型则存在造模周期长，模型不易重现等缺点。而饮食诱导型是以具有肥胖、糖尿病遗传易感性的动物品系作为模式生物，以高能量饲料作为诱发因素制作的动物模型。这与人类发病原因、发病过程相似，并且操作简单、可重复性高。

国家知识产权局于2005.10.19公告的公开号为CN1682600A，名称为“一种构建营养性肥胖动物模型的饲料配方”，公开了以玉米、猪油、酪蛋白、面粉、猪肉松、草粉、鱼粉、麸皮、矿物盐预混料、胆固醇、维生素预混料为原料制成营养性肥胖动物模型饲料，用该饲料喂养大鼠，无论从体重指标还是血液生化指标都已显示出现了明显的肥胖症。该案中的饲料存在以下几个问题：1是配方中材料大多不是纯化后的物质，大部分原料，如玉米、面粉、猪肉松、草粉、鱼粉、麸皮等季节性强，来源的地域复杂，使得其中的营养成分不均，导致其饲料稳定性不够好，其重复复制性不够好。2是该种饲料的营养结构不全面，只能单纯地催肥，缺少动物体必须的一些物质，不能构件稳定的模型疾病。3是该种配方难以在低温下加工为符合啮齿类动物进食的硬度、口感的颗粒饲料，换句话说，采用常规工艺加工（温度102-110℃）其中的部分有效组分会被破坏。

综上所述，目前此类饲料加工都在高温下进行，会破坏饲料中的一些物质组分，导致部分组分的营养成分被破坏。

国家知识产权局于2008.5.14公告的公开号为CN101181024A，名称为“乳猪软颗粒配合饲料及加工工艺”，公开了以大豆，玉米等为原料，在常温下制粒的技术方案；不可否认其饲料能够成粒，但本领域技术人员根据其组分及工艺，可以确信其是无法达到符合啮齿动物进食习惯的硬度和口感的。

在此情况下，制备一种稳定构建疾病的同时，营养全面，且确保模型动物充分进食的饲料成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明针对上述问题提出一种重复复制的稳定性好，能符合啮齿动物进食习惯，且能确保设计成分在加工过程不被破坏的一种构建代谢综合症动物模型的高脂纯化饲料及加工工艺。

本发明的高脂纯化饲料：包括以下重量份数比的原料：

酪蛋白20.0-25.0、淀粉8.0-10.0、蔗糖18.0-20.0、植物油2.0-3.0 、动物脂肪18.0-22.0、纤维素5.0-6.0、

L-胱氨酸0.2-0.5、磷酸二钙1.0-2.0、碳酸钙0.5-1.0、柠檬酸钾1.5-2.0、重酒石酸胆碱0.15-0.25、复合矿物质1.0-2.0、复合维生素1.0-1.5

和麦芽糊精10.0-12.0。

所述1.0-2.0份复合矿物质含有以下组分：

氯化钠、氧化镁、硫酸镁、四水合钼酸铵、硫酸铬钾、碳酸铜、柠檬酸铁、碳酸锰水合物、碘酸钾、氟化钠、亚硒酸钠、碳酸锌和载体。

所述的1.0-1.5复合维生素含有以下组分：维生素A、维生素D3、维生素E、维生素K、维生素H、维生素B12、叶酸、烟酸、泛酸、维生素B6、维生素B2、维生素B1和载体。

本发明的加工工艺，包括有以下步骤：

1）、按权利要求1所述重量份数配比分别称取各种原料；

2）、取所述重量份数配比的植物油和动物脂肪，再添加所有原料总重量5-12%作为溶剂的水，混合、搅拌均匀，呈半流态脂料，待用；

3）、将其余原料混合、搅拌均匀；逐步加入前述半流态脂料中，均匀混合；

4）、在25-32℃条件下，通过造粒机制成颗粒状的饲料；

5）、在环境温度18-25℃下利用除湿设备进行干燥，至含水量6-10%；

6）、灭菌、包装、制得。

所述颗粒状饲料制粒为直径12-15mm，长度20-25mm的圆柱状，经步骤5）干燥后，能承受轴向190-220g压力。

所述各维生素预先加入载体中，预混，所述载体为淀粉或蔗糖，制得所述复合维生素。

所述各矿物质预先加入载体中，预混，所述载体为淀粉或蔗糖，制得所述复合矿物质。

本发明构建的啮齿动物模型饲料，在确保“成型”的基础上，一是添加了营养均衡性组分，如L-胱氨酸、柠檬酸钾、磷酸二钙等；二是添加了“成型”促进性组分，如麦芽糊精等；三是大量采用纯化原料。最终，使得本发明的模型饲料的稳定性好，重复性好；最为关键的是，为克服本领域一直以来采用的蒸汽造粒技术（102-110℃）中，大量均衡性营养组分分解，而常温又难以制得具有一定硬度产品的问题，采用麦芽糊精作为常温成型添加剂，它既具有一定的能量，在本案造粒过程中又能作为“粘结剂”，开创了本领域低温均衡营养硬性的颗粒饲料的加工方法（如果不加颗粒会松散，纯粹靠挤压的作用，各原料之间结合作用差，麦芽糊精吸水后会产生粘性，像黏合剂一样将各组分原料粘连在一起）。本发明稳定性好、营养均衡，最终产品适合啮齿动物进食。

附图说明

图1是SD大鼠三个月后肝总胆固醇含量对照组与模型组柱状图，

图2是C57BL / 6小鼠三个月后肝总胆固醇含量对照组与模型组柱状图，

图3是SD大鼠三个月后肝甘油三脂含量对照组与模型组柱状图，

图4是C57BL / 6小鼠三个月后肝甘油三脂含量对照组与模型组柱状，

图5是C57BL/6小鼠体重变化曲线图，

图6是SD大鼠体重变化曲线图，

图7是SD大鼠3个月后口服葡萄糖耐量试验曲线图，

图8是C57BL/6小鼠3个月后口服葡萄糖耐量试验曲线图，

图9是SD大鼠24小时尿白蛋白对照组与模型组柱状图，

图10是C57BL/6小鼠24小时尿蛋白对照组与模型组柱状图，

图中*P<0.05, **P<0.01；n=8-10。

具体实施方式

实施例一

第一、称量各自原料：

酪蛋白20.0kg、淀粉10.0 kg、蔗糖20.0 kg、植物油3.0 kg、动物脂肪22.0 kg、纤维素6.0 kg、

L-胱氨酸0.5 kg、磷酸二钙2.0 kg、碳酸钙1.0 kg、柠檬酸钾2.0 kg、重酒石酸胆碱0.25 kg、复合矿物质2.0 kg、复合维生素1.5 kg和麦芽糊精12.0 kg。

共有102.25 kg。

第二、将3.0 kg植物油、22.0 kg动物脂肪混合，再往混合物中加12.27kg的水，均匀搅拌呈半流态脂料，待用；

第三、将其余原料混合、搅拌均匀；逐步加入前述半流态脂料中，均匀混合；

第四、在25℃条件下，通过造粒机制成直径12mm，长度20mm的圆柱状颗粒状的饲料；

第五、在环境温度18℃下利用除湿设备进行干燥，至含水量9%，达到能承受轴向200g的压力的抗压强度（即在该重力作用下，颗粒饲料不变形、不开裂、不破损）。

第六、灭菌、包装、制得。

实施例二

第一、称量各自原料：

酪蛋白22.0kg、淀粉9.0 kg、蔗糖19.0 kg、植物油2.5 kg、动物脂肪20.0 kg、纤维素5.5 kg、

L-胱氨酸0.3 kg、磷酸二钙1.5 kg、碳酸钙0.8 kg、柠檬酸钾1.7 kg、重酒石酸胆碱0.20 kg、复合矿物质1.5 kg、复合维生素1.2 kg和麦芽糊精11.0 kg。

共有96.20 kg。

第二、将2.5kg植物油、20.0 kg动物脂肪混合，再往混合物中加7.697kg的水，均匀搅拌呈半流态脂料，待用；

第四、在32℃条件下，通过造粒机制成直径15mm，长度25mm的圆柱状颗粒状的饲料；

第五、在环境温度25℃下利用除湿设备进行干燥，至含水量7%，达到能承受轴向220g的压力的抗压强度。

第六、灭菌、包装、制得。

实施例三

第一、称量各自原料：

酪蛋白25.0kg、淀粉8.0 kg、蔗糖18.0 kg、植物油2.0 kg、动物脂肪18.0 kg、纤维素5.0 kg、

L-胱氨酸0.2 kg、磷酸二钙1.0 kg、碳酸钙0.5kg、柠檬酸钾1.5 kg、重酒石酸胆碱0.15 kg、复合矿物质1.0 kg、复合维生素1.0 kg和麦芽糊精10.0 kg。

共有91.35 kg。

第二、将2.0kg植物油、18.0 kg动物脂肪混合，再往混合物中加4.568kg的水，均匀搅拌呈半流态脂料，待用；

第四、在29℃条件下，通过造粒机制成直径13mm，长度22mm的圆柱状颗粒状的饲料；

第五、在环境温度20℃下利用除湿设备进行干燥，至含水量6%，达到能承受轴向190g的压力的抗压强度。

第六、灭菌、包装、制得。

以下进一步说明复合维生素和复合矿物质的配制：

表1：

名称	含量一	含量二	含量三
				氯化钠	253	260	266
氧化镁	45.0	41.0	39.0
				硫酸镁	260.0	257.0	253.5
四水合钼酸铵	0.1	0.3	0.2
				硫酸铬钾	1.315	1.725	2.635
碳酸铜	0.825	1.05	1.135
				柠檬酸铁	18.0	20.0	23.0
碳酸锰水合物	15.35	12.50	9.25
				碘酸钾	0.025	0.030	0.040
氟化钠	0.1	0.2	0.3
				亚硒酸钠	0.040	0.035	0.030
碳酸锌	4.6	5.6	6.6
				载体(粉料)	401.645	400.56	398.310
总量	1000	1000	1000

将含量1.0-2.0重量份的复合矿物质重量设定为1000重量份，其中各种组分的配比如表1所示。其中的载体为具有一定细粒度的淀粉或蔗糖，以便于原料的均匀分布。

表2：

名称	规格	含量	含量	含量
					维生素A	500，000 IU/gm	0.9	0.8	1.0
维生素D3	100，000 IU/gm	1.0	1	0.9
					维生素E	500 IU/gm	9	10	11
维生素K	62.5%	0.07	0.08	0.09
					维生素H	1.0%	1.8	2	2.2
维生素B12	0.1%	1.2	1	0.8
					叶酸	-	0.3	0.2	0.1
烟酸	-	2.5	3	3.5
					泛酸	-	1.5	1.6	1.7
维生素B6	-	0.8	0.7	0.6
					维生素B2	-	0.7	0.6	0.5
维生素B1	-	0.8	0.6	0.4
					载体	-	979.43	978.42	977.21
总重		1000	1000	1000

将含量1.0-1.5重量份的复合维生素重量设定为1000重量份，其中各种组分的配比如表2所示。其中的载体为具有一定细粒度的淀粉或蔗糖，以便于原料的均匀分布。

其中的关键组分的功能、作用：

酪蛋白：选择酪蛋白饲料作为蛋白源，因为它的氨基酸组成足够合理，相对于其他的蛋白质来源成本低。

L-胱氨酸：酪蛋白中L-半胱氨酸和/或L-胱氨酸含量较少，因此适当补充。有促进机体细胞氧化和还原机能，增加白血球和阻止病原菌发育等作用。

麦芽糊精：a. 部分替代淀粉能量。b. 与水混合产生粘结性，帮助颗粒成型。c. 减少热量的产生并降低饲料制粒温度，利用麦芽糊精制粒时饲料内部的温度大概18-32℃。普通饲料制粒过程加蒸汽提高饲料的可塑性，在热和水的作用下，淀粉发生局部糊化。在普通的制粒过程中，维生素受到60-100℃的温度作用，其生物学效价受到很大程度的影响。除维生素E乙酸酯，B2、B12和烟酸对热不敏感外，其余的维生素对热较敏感。温度的升高会加速其氧化还原反应的速度。普遍公认的是，在25℃以上，温度每升高5℃，维生素的活性损失会加倍，在通常的制粒温度下，各种维生素的损失为10-15%。现用麦芽糊精进行冷制粒，减少对维生素等的破坏。并且高脂饲料较软，也不能承受高温高压。

动物脂肪：研究认为高游离脂肪引发胰岛素抵抗、代谢综合征主要因素之一，游离脂肪酸主要存在于动物脂肪当中，属于饱和脂肪酸。饱和脂肪酸过量摄入极易发生代谢综合征。

柠檬酸钾：酸度调节剂。

磷酸二钙、碳酸钙：调节钙磷比。

重酒石酸胆碱有促使磷脂转变、加速脂肪的运转及利胆作用。

压制成颗粒后。将颗粒状饲料用塑料袋密封包装，经60Co辐照灭菌。喂养时，让实验动物自由采食，定期测量其体重观察建模情况。3个月后处死实验动物，并进行指标检测（质量及主要脏器重量、空腹血糖及胰岛素水平、口服葡萄糖耐量试验、24小时尿量收集及尿白蛋白测定、血脂及肝脏脂质水平）。

实验情况说明：

1、统计学分析

全部数据以均数±标准差（

）表示，各项结果运用Graphpad Prism统计软件进行方差分析(ANOVA)。

、结果分析

受试动物：SD大鼠、C57BL/6小鼠。

从第四周开始（图5、6），模型组的大小鼠质量显著高于对照组，并持续到实验结束时的12周；并显著增加肝脏及附睾脂肪与体重比值（P<0.05）（表1）

模型组高脂饲料处理12周后，口服葡萄糖耐量实验结果显示高脂饲料能显著诱导糖耐量异常（P<0.05）（图7、8），高脂饲料处理的大小鼠空腹血糖、胰岛素水平和24小时尿白蛋白排泄量均明显高于对照组（P<0.05）（表1；图9、10）

高脂饲料处理12周后能显著诱导大小鼠血总胆固醇水平明显升高（P<0.05）（表3）；高脂处理的大小鼠胆固醇水平没有影响（图1、2），但甘油三酯水平明显高于对照组（P<0.05）（图3、4）

表3 高脂纯化饲料对大小鼠代谢综合征发生的影响(

，n=8-10)

BG. 血糖；INS. 胰岛素；^* P<0.05, ^** P<0.01

最后，本饲料配方的优点：动物发病机理和人类相似，为代谢综合征及药物筛选、功能食品的研发和鉴定搭建了平台。

构建模型成功率高，模型制作过程简单，成模效果好，提高了科研经费的使用效率。

可重复，可报道，稳定性好等。

Claims

1.一种构建代谢综合症动物模型的高脂纯化饲料，其特征在于，包括以下重量份数比的原料：

和麦芽糊精10.0-12.0。

2.根据权利要求1所述的一种构建代谢综合症动物模型的高脂纯化饲料，其特征在于，所述1.0-2.0份复合矿物质含有以下组分：

3.根据权利要求1所述的一种构建代谢综合症动物模型的高脂纯化饲料，其特征在于，所述的1.0-1.5复合维生素含有以下组分：维生素A、维生素D3、维生素E、维生素K、维生素H、维生素B12、叶酸、烟酸、泛酸、维生素B6、维生素B2、维生素B1和载体。

4.一种权利要求1所述一种构建代谢综合症动物模型的高脂纯化饲料的加工工艺，其特征在于，包括有以下步骤：

1）、按权利要求1所述重量份数配比分别称取各种原料；

4）、在25-32℃条件下，通过造粒机制成颗粒状的饲料；

6）、灭菌、包装、制得。

5.根据权利要求4所述的加工工艺，其特征在于，所述颗粒状饲料制粒为直径12-15mm，长度20-25mm的圆柱状，经步骤5）干燥后，能承受轴向190-220g压力。

6.根据权利要求4所述的加工工艺，其特征在于，所述各维生素预先加入载体中，预混，所述载体为淀粉或蔗糖，制得所述复合维生素。

7.根据权利要求4所述的加工工艺，其特征在于，所述各矿物质预先加入载体中，预混，所述载体为淀粉或蔗糖，制得所述复合矿物质。