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肠内营养支持是医院病人术前术后营养支持的重要组成部分,是供给病人特殊营养需求、促进病人康复的重要手段之一。术后早期肠内营养支持主要目的是减轻营养底物不足、防止细胞代谢紊乱、支持器官和组织的结构与功能、参与机体调控免疫与生理功能、减少器官功能障碍的发生。术后后期肠内营养支持进一步加速组织的修复和促进病人的康复。近年来开始强调特异性营养物质及其营养效率,常添加特殊营养物质与肠内营养联合应用。禽流感和口蹄疫等禽畜类传染病频发带来的禽畜传统食品原料的安全隐患,植物食品原料的氨基酸效价不高和功能成分有限的不足,开发动物性和植物性EN制剂受到限制。利用有效安全的新型蛋白资源开发肠内营养制剂是术前术后营养食品的重要研究方向之一。 蚕蛹作为昆虫蛋白资源,具有安全、高效、绿色、益生等特点,是膳食补充剂或食品添加剂或肠内营养制剂的优良原料,蚕蛹蛋白的相关高蛋白食品也日益受到人们的欢迎。但目前国外基本上没有专门从蚕蛹蛋白综合利用角度进行的研究报道,我国也主要停留在蛋白的完全水解生产氨基酸层面。 本文研究中选用的蚕蛹寡肽样品(SPPS1,SPPS2)是褐色、略有土腥味、易吸潮的均匀粉末,易溶于水,分子量测定结果表明由3-7个氨基酸残基构成。蚕蛹蛋白样品(SPPS3)是灰白色、无味的均匀粉末,微溶于水,分子量测定结果表明由76-153个氨基酸残基构成。基于差示扫描量热法(DSC)测定的热稳定性曲线计算 SPPS1、SPPS2、SPPS3的变性温度分别为119.11℃、111.04℃、106.77℃。基于氨基酸分析仪测定SPPS1、SPPS2、SPPS3的氨基酸组成,含有18种氨基酸,谷氨酸(含谷氨酰胺)含量丰富,必需氨基酸占总氨基酸的比例分别是42.45%、45.18%和45.00%,必需氨基酸与非必需氨基酸质量之比分别为0.82、0.74和0.82。氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)的计算结果表明蚕蛹寡肽和蚕蛹蛋白中的蛋氨酸含量很显著的高于标准模式含量,而且必需氨基酸的组成合理,符合并优于FAO/WHO模式。SPPS1、SPPS2、SPPS3三种样品的必需氨基酸指数(EAAI)均大于0.90。 本研究分析了蚕蛹寡肽和蚕蛹蛋白在模拟胃肠道消化过程中的消化特性和氮释放量。在胃蛋白酶消化阶段,SPPS1和SPPS2的必需氨基酸总数为400左右,显著高于SPPS3的必需氨基酸数量50左右,而进入胰蛋白酶消化阶段时,三者的必需氨基酸总数接近,均达到400以上,蚕蛹寡肽和蚕蛹蛋白在体外模拟胃肠道消化试验中有超过90%的氮释放量。蚕蛹寡肽和蚕蛹蛋白属于肠内营养制剂理想的优质蛋白原料,可用于配制肠内营养制剂。 本研究中以烫伤小鼠为实验动物模拟术前术后病人对营养物质和能量的特殊需求,基于配方均衡设计原则,添加特殊营养物质 L-精氨酸、花生四烯酸、牛磺酸,蛋白质来源于蚕蛹蛋白和蚕蛹寡肽,配制蚕蛹寡肽型和蚕蛹蛋白型肠内营养粉剂,并压制成片剂。制得的片剂每100g供能478.69Kcal,能量构成为蛋白质19.80%、脂肪40.02%、碳水化合物39.57%。 将蚕蛹寡肽型和蚕蛹蛋白型肠内营养片剂投与烫伤小鼠模型,从体内免疫功能和炎症反应方面研究SPPS1、SPPS2、SPPS3对小鼠的营养支持作用。将SPF级昆明种小鼠用5%TBSA致深Ⅱ度烫伤后随机分为蚕蛹寡肽1肠内营养制剂组(Silkworm Pupae Peptide1 Enteral Nutrition Preparations Group, S1ENP)、蚕蛹寡肽型肠内营养制剂2组(Silkworm Pupae Peptide2 Enteral Nutrition Preparations Group, S2ENP)、蚕蛹蛋白型肠内营养制剂组(Silkworm Pupae Protein Enteral Nutrition Preparations Group, S3ENP组)、立适康对照组、空白组和对照组。将用SPPS1、SPPS2、SPPS3配制的肠内营养制剂 S1ENP、S2ENP、S3ENP和立适康分别投与处理组,空白组和对照组投与普通鼠粮。每天观察烫伤小鼠创面愈合情况,记录皮肤结痂时间和创面愈合时间,并记录小鼠每日体重变化和存活率。烫伤小鼠2周后腹腔主动脉取血,检测血清总蛋白和白蛋白、血清免疫球蛋白、血清内毒素、IL-6、TNF-α和T淋巴细胞总数及其亚群的浓度和数量。 烫伤小鼠2周后,S1ENP、S2ENP、S3ENP小鼠体重分别是33.12g、36.01g、33.84g,无显著差异(P≥0.05),S2ENP、立适康组、对照组小鼠体重分别是36.01g、37.12g、37.63g,无显著性差异(P≥0.05)。S2ENP、立适康组的小鼠模型创面愈合情况良好,新生组织完整平坦。S1ENP组、S2ENP组、S3ENP组和立适康组的TP指标值超过50g/L显著高于对照组的TP值48.73 g/L(P<0.05);S2ENP组和立适康组Alb为30.08 g/L和30.17 g/L高于对照组Alb的27.62 g/L(P<0.05)。SENP处理的三组IgA指标值为59.14μ g/ml、55.70μ g/ml、58.04μ g/ml,与立适康组的IgA值56.94μ g/ml均无显著差异,且与对照组IgA59.90μ g/ml差异不显著(P≥0.05);IgM、IgG的指标结果与IgA的结果分析类似,投与ENP的四组S1ENP组、S2ENP组、S3ENP组和立适康组无显著性差异(P≥0.05)。ENP处理的S1ENP组、S2ENP组、S3ENP组和立适康组四组LPS指标均显著高于对照组0.12 EU/ml(P<0.05)。S1ENP组、S2ENP组、S3ENP组和立适康组四组TNF-α的浓度与对照组的2.71ng/ml比较无显著差异(P≥0.05);S1ENP、S2ENP组的IL-6分别为2.53 ng/ml和2.47 ng/ml与立适康组的2.34 ng/ml比较无显著差异(P≥0.05),对照组的IL-6含量为2.05 ng/ml显著低于其他组(P<0.05)。S1ENP组、S2ENP组、S3ENP组的T淋巴细胞亚群各指标值与立适康组均无显著差异(P≥0.05)。本研究中配制得到的蚕蛹寡肽和蚕蛹蛋白肠内营养片剂对烫伤小鼠的营养支持作用与立适康有类似的效果,较好的促进了烫伤小鼠创面的愈合情况。 由于严重创伤后机体易发生营养物质的合成代谢障碍,所以合理的提供充分的外源性营养物质,能对机体的合成代谢产生积极的促进作用,而肠内营养支持对全身炎症反应综合征以及由此所致的多器官功能不全有明显的防治效果。本文设计的蚕蛹寡肽型和蚕蛹蛋白型肠内营养制剂可促进蛋白质合成,改善烫伤后免疫功能的低下,降低内毒素的移位,减轻烫伤后炎症反应,加速烫伤创面的愈合,为需要临床营养支持的患者提供所需的营养素,同时深入研究和合理利用蚕蛹蛋白质,将其应用于特殊人群的食品药品开发,符合营养支持的基础研究与临床应用研究,还能充分利用丝绸工业的副产品,将产生巨大的社会效益和经济效益。