一種模擬口腔消化的裝置及使用方法
【專利摘要】一種模擬口腔消化的裝置及使用方法，包括唾液皿、恒流泵、水浴鍋、碾碎器、攪拌器、反應(yīng)器、電動(dòng)控制器等部件；將水浴鍋調(diào)至37℃，向唾液皿中加入唾液，并向反應(yīng)器中加入待測(cè)物溶液或分散液，開(kāi)啟恒流泵，將唾液加入反應(yīng)器中；碾碎器和攪拌器模擬牙齒咀嚼和舌的攪拌；同時(shí)唾液通過(guò)軟管不斷加入模擬唾液腺分泌。模擬30-40min后，將水浴鍋換成沸水去除唾液淀粉酶的活性，模擬消化過(guò)程重復(fù)三次，并用液相法檢測(cè)待測(cè)物的消化情況。本發(fā)明首次對(duì)于模擬口腔具體消化具有詳細(xì)說(shuō)明，并對(duì)口腔各部分結(jié)構(gòu)及其相應(yīng)功能進(jìn)行了模擬，可以對(duì)各種活性或營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入人體后的消化第一步的情況進(jìn)行觀測(cè)，幫助探索各種活性或營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入人體后的消化情況。
【專利說(shuō)明】一種模擬口腔消化的裝置及使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種模擬口腔消化的裝置及使用方法。
【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)控制人體消化過(guò)程的關(guān)鍵點(diǎn)如溫度、消化液中的酶等來(lái)進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬。同時(shí)，模擬的消化系統(tǒng)與人體的消化系統(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，體外模擬消化至關(guān)重要。
[0003]口腔消化是物質(zhì)進(jìn)入人體消化的第一步。人體運(yùn)動(dòng)需要的能量來(lái)自于消化器官對(duì)食物中營(yíng)養(yǎng)的吸收，食物在口腔里的有良好的初步消化過(guò)程，會(huì)利于整體消化器官的工作?？谇恢袑?duì)于消化主要產(chǎn)生作用的是唾液淀粉酶?？谇恢信c消化有關(guān)的結(jié)構(gòu)主要是牙齒、舌、唾液腺。這些結(jié)構(gòu)在人體進(jìn)食時(shí)的作用分別是:牙齒嚼咀，舌攪拌，唾液腺分泌唾腺，能濕潤(rùn)食物。不同的食物或活性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在口腔中被消化的情況不盡相同，這使得研究口腔消化十分有意義，因?yàn)檠芯壳宄煌镔|(zhì)在口腔中的消化能為該物質(zhì)進(jìn)一步消化研究提供前期數(shù)據(jù)，同時(shí)對(duì)于認(rèn)識(shí)和探索不同物質(zhì)的消化方式有著重要意義。然而，近年來(lái)涉及口腔消化模擬的相關(guān)專利只有:“一種消化道系統(tǒng)模擬裝置”(申請(qǐng)?zhí)?200710078118.6)。但在該專利中對(duì)于模擬口腔具體消化沒(méi)有詳細(xì)說(shuō)明，只是作為整體模擬人體消化的一小部分，對(duì)于模擬口腔消化的唾液的來(lái)源及規(guī)范也沒(méi)有說(shuō)明。對(duì)于口腔各部分結(jié)構(gòu)(牙齒、舌、唾液腺)及其相應(yīng)功能的設(shè)計(jì)也沒(méi)有提及。因此，到目前為止，還沒(méi)有人專門針對(duì)口腔消化進(jìn)行的詳細(xì)說(shuō)明的專利。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種模擬口腔消化的裝置及使用方法。該裝置及使用方法首次對(duì)于模擬口腔具體消化具有詳細(xì)說(shuō)明。首次對(duì)于口腔各部分結(jié)構(gòu)(牙齒、舌、唾液腺)及其相應(yīng)功能的設(shè)計(jì)也進(jìn)行了詳細(xì)的模擬說(shuō)明。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)入人體后的消化第一步的情況進(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)明所述的模擬口腔消化裝置包括唾液皿(I)、恒流泵(2)、水浴鍋(3)、碾碎器
(4)、攪拌器(5)、反應(yīng)器(6)、有孔密閉蓋(7)、電動(dòng)控制器(8)、鐵框架(9)。反應(yīng)器(6)底部為齒狀；有孔密閉蓋(7)上帶有3孔。唾液皿(I)通過(guò)軟管與恒流泵(2)連接，同時(shí)恒流泵(2)另一端通過(guò)軟管伸入有孔密閉蓋(7)其中一個(gè)孔內(nèi)，并連接到反應(yīng)器(6)內(nèi)。水浴鍋(3)固定于鐵框架(9)上，反應(yīng)容器(6)置于水浴鍋(4)內(nèi)。有孔密閉蓋(7)通過(guò)兩端的活動(dòng)閥與反應(yīng)器(6)固定，蓋上的3孔分別供輸送唾液的軟管、碾碎器(4)和攪拌器(5)的鐵桿通過(guò)。碾碎器(4)和攪拌器(5)分別通過(guò)電線與電動(dòng)控制器(8)連接，同時(shí)，碾碎器(4)和攪拌器(5)分別通過(guò)鐵框架(9)頂部的小孔，并用活動(dòng)旋鈕固定于鐵框架(9)上。碾碎器(4)和攪拌器(5)的下端分別通過(guò)有孔密閉蓋(7)的孔內(nèi)伸入到反應(yīng)器(6)內(nèi)。
[0007]使用方法:將水浴鍋(3)調(diào)至37°C并恒溫，向唾液皿(I)中加入20-30 ml的唾液，并向反應(yīng)器(6)中加入待測(cè)物溶液或分散液(10)。關(guān)閉有孔密閉蓋(7)。開(kāi)啟恒流泵(2)，唾液順著軟管通過(guò)橫流泵(2)的傳送并通過(guò)有孔密閉蓋(7)的孔進(jìn)入反應(yīng)器(6)中。碾碎器(4 )和攪拌器(5 )在電動(dòng)控制器(8 )的控制下，碾碎器(4 )上下運(yùn)動(dòng)碾碎，運(yùn)動(dòng)距離一定，以剛好觸及底部齒為限，以模擬牙齒咀嚼；攪拌器(5)則固定高度原地?cái)嚢瑁阅M舌的攪拌。同時(shí)唾液通過(guò)軟管不斷加入模擬唾液腺分泌。模擬過(guò)程在37°C下進(jìn)行30-40 min后，將水浴鍋(3)中的37°C水換成沸水幾分鐘以去除唾液淀粉酶的活性。使用該裝置時(shí)，模擬消化過(guò)程重復(fù)三次，并用液相法檢測(cè)待測(cè)物的消化情況。
[0008]該模擬口腔消化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)于模擬口腔具體消化具有詳細(xì)說(shuō)明。首次對(duì)于口腔各部分結(jié)構(gòu)(牙齒、舌、唾液腺)及其相應(yīng)功能的設(shè)計(jì)也進(jìn)行了詳細(xì)的模擬說(shuō)明。
[0009]該模擬口腔消化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)入人體后的消化第一步的情況進(jìn)行觀測(cè)，幫助探索各種活性或營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入人體后的消化情況。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是口腔模擬消化裝置示意圖。其中，I為唾液皿；2為恒流泵；3為水浴鍋；4為碾碎器；5為攪拌器；6為反應(yīng)器；7為有孔密閉蓋；8為電動(dòng)控制器；9為鐵框架；10為待測(cè)物溶液或分散液。
【具體實(shí)施方式】
[0011]本發(fā)明將通過(guò)以下實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0012]按照上述具體操作步驟，在設(shè)定條件下模擬口腔消化。
[0013]實(shí)施例1。
[0014]玉米淀粉的口腔模擬消化。
[0015](I)唾液收集及酶活測(cè)定。
[0016]唾液收集。
[0017]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。
[0018]收集采用直接吐唾液的方式。具體的收集方法步驟如下。
[0019](a)志愿者先喝幾小口水并在口腔中進(jìn)行漱口至少40秒以達(dá)到“中性”的口腔環(huán)境狀態(tài)。
[0020](b)在最初的40秒左右的時(shí)間里，唾液以一定的頻率吐出并且丟棄不用。然后，在接下來(lái)的2.5分鐘內(nèi)，給志愿者提供一個(gè)具有刻度的測(cè)試管供其收集唾液。最佳的吐唾液的方式是坐下并且頭部微傾以使得唾液在口腔中蓄積。然后緩慢地每40秒進(jìn)行一次唾液吐出。
[0021](C)重復(fù)步驟(b)—次。
[0022](d)將收集好的唾液在2000 X g速度下離心15 min以去除細(xì)胞，上清液在_20°C下保存待用。
[0023]唾液中淀粉酶酶活測(cè)定。
[0024]對(duì)收集到的唾液中的淀粉酶酶活進(jìn)行測(cè)定。采用如下方法測(cè)定淀粉酶的活性。將土豆淀粉溶液(2% w/w)攪拌并煮沸。并將該淀粉溶液(20 ml)，用80 ml蒸餾水稀釋，并溫?zé)嶂?7°C。然后，將待測(cè)唾液(2 ml)加入稀釋后的100 ml淀粉溶液中。對(duì)該混合物的測(cè)試是每10-15秒的間隔進(jìn)行測(cè)試，取0.3 ml的混合溶液，加入0.3 ml碘(1% v/v)，直到藍(lán)色全部消失(消色點(diǎn))。每份唾液樣品重復(fù)測(cè)定4次。
[0025]淀粉酶的活性(D)被定義為:
D=IO/ v*5/n
其中V是唾液的體積(ml), η是達(dá)到消色點(diǎn)的時(shí)間(min)。
[0026]測(cè)得本次采用的唾液的酶活為:95 ± 4 D單位/ml。
[0027](2)采用人體唾液進(jìn)行模擬口腔消化。
[0028]首先，將待消化的玉米淀粉以10 mg/ml的濃度溶解于蒸餾水中制成玉米淀粉溶液。
[0029]然后，唾液消化采用對(duì)照試驗(yàn)方法如下分組。
[0030]實(shí)驗(yàn)組1:向模擬裝置中加入唾液和玉米淀粉溶液進(jìn)行口腔模擬消化。
[0031]實(shí)驗(yàn)組2:向模擬裝置中加入唾液和水(與實(shí)驗(yàn)組I中的玉米淀粉溶液同體積)進(jìn)行口腔模擬消化，該實(shí)驗(yàn)組是為去除唾液中本身的物質(zhì)對(duì)于分析玉米淀粉口腔消化情況的干擾。
[0032]實(shí)驗(yàn)組3:向模擬裝置中加入玉米淀粉溶液和水(與實(shí)驗(yàn)組I中的唾液同體積)進(jìn)行口腔模擬消化，該實(shí)驗(yàn)組是為去除玉米淀粉在消化時(shí)由于唾液不斷加入而被稀釋的影響。
[0033]口腔模擬消化裝置示意圖如圖1所示。裝置包括唾液皿1、恒流泵2、水浴鍋3、碾碎器4、攪拌器5、反應(yīng)器6、有孔密閉蓋7、電動(dòng)控制器8、鐵框架9。唾液皿I通過(guò)軟管與恒流泵2連接，同時(shí)恒流泵2另一端通過(guò)軟管伸入有孔密閉蓋7其中一個(gè)孔內(nèi)，并連接到反應(yīng)器6內(nèi)。水浴鍋3固定于鐵框架9上，反應(yīng)容器6置于水浴鍋4內(nèi)。有孔密閉蓋7通過(guò)兩端的活動(dòng)閥與反應(yīng)器6固定，蓋上的3孔分別供輸送唾液的軟管、碾碎器4和攪拌器5的鐵桿通過(guò)。碾碎器4和攪拌器5分別通過(guò)電線與電動(dòng)控制器8連接，同時(shí)，碾碎器4和攪拌器5分別通過(guò)鐵框架9頂部的小孔，并用活動(dòng)旋鈕固定于鐵框架9上。碾碎器4和攪拌器5的下端分別通過(guò)有孔密閉蓋7的孔內(nèi)伸入到反應(yīng)器6內(nèi)。
[0034]使用方法:將水浴鍋3調(diào)至37°C并恒溫，向唾液皿I中加入25 ml的唾液，并向反應(yīng)器6中加入玉米淀粉溶液10。關(guān)閉有孔密閉蓋7。開(kāi)啟恒流泵2，唾液順著軟管通過(guò)橫流泵2的傳送并通過(guò)有孔密閉蓋7的孔進(jìn)入反應(yīng)器6中。碾碎器4和攪拌器5在電動(dòng)控制器8的控制下，碾碎器4上下運(yùn)動(dòng)碾碎，運(yùn)動(dòng)距離一定，以剛好觸及底部齒為限，以模擬牙齒咀嚼；攪拌器5則固定高度原地?cái)嚢瑁阅M舌的攪拌。同時(shí)唾液通過(guò)軟管不斷加入模擬唾液腺分泌。模擬過(guò)程在37°C下進(jìn)行30 min后，將水浴鍋3中的37°C水換成沸水幾分鐘以去除唾液淀粉酶的活性。
[0035]實(shí)驗(yàn)組1，2，3分別進(jìn)行模擬消化過(guò)程重復(fù)三次，并用液相法檢測(cè)玉米淀粉的消化情況(分子量變化)，并用二硝基水楊酸法檢測(cè)還原糖量變化。檢測(cè)結(jié)果如下表所示:
【權(quán)利要求】
1.一種模擬口腔消化的裝置，其特征是包括唾液皿(I)、恒流泵(2)、水浴鍋(3)、碾碎器(4)、攪拌器(5)、反應(yīng)器(6)、有孔密閉蓋(7)、電動(dòng)控制器(8)、鐵框架(9)； 反應(yīng)器(6)底部為齒狀；有孔密閉蓋(7)上帶有3孔；唾液皿(I)通過(guò)軟管與恒流泵(2)連接，同時(shí)恒流泵(2)另一端通過(guò)軟管伸入有孔密閉蓋(7)其中一個(gè)孔內(nèi)，并連接到反應(yīng)器(6)內(nèi)；水浴鍋(3)固定于鐵框架(9)上，反應(yīng)容器(6)置于水浴鍋(4)內(nèi)；有孔密閉蓋(7)通過(guò)兩端的活動(dòng)閥與反應(yīng)器(6)固定，蓋上的3孔分別供輸送唾液的軟管、碾碎器(4)和攪拌器(5)的鐵桿通過(guò)；碾碎器(4)和攪拌器(5)分別通過(guò)電線與電動(dòng)控制器(8)連接，同時(shí)，碾碎器(4)和攪拌器(5)分別通過(guò)鐵框架(9)頂部的小孔，并用活動(dòng)旋鈕固定于鐵框架(9)上；碾碎器(4)和攪拌器(5)的下端分別通過(guò)有孔密閉蓋(7)的孔內(nèi)伸入到反應(yīng)器(6)內(nèi)。
2.權(quán)利要求1所述的模擬口腔消化的裝置的使用方法，其特征是將水浴鍋(3)調(diào)至37°C并恒溫，向唾液皿(I)中加入20-30 ml的唾液，并向反應(yīng)器(6)中加入待測(cè)物溶液或分散液(10);關(guān)閉有孔密閉蓋(7)，開(kāi)啟恒流泵(2)，唾液順著軟管通過(guò)橫流泵(2)的傳送并通過(guò)有孔密閉蓋(7 )的孔進(jìn)入反應(yīng)器(6 )中；碾碎器(4 )和攪拌器(5 )在電動(dòng)控制器(8 )的控制下，碾碎器(4)上下運(yùn)動(dòng)碾碎，運(yùn)動(dòng)距離一定，以剛好觸及底部齒為限，以模擬牙齒咀嚼；攪拌器(5)則固定高度原地?cái)嚢?，以模擬舌的攪拌；同時(shí)唾液通過(guò)軟管不斷加入模擬唾液腺分泌；模擬過(guò)程在37°C下進(jìn)行30-40 min后，將水浴鍋(3)中的37 °C水換成沸水，幾分鐘以去除唾液淀粉酶的活性；使用該裝置時(shí)，模擬消化過(guò)程重復(fù)三次，并用液相法檢測(cè)待測(cè)物的消化情況。
【文檔編號(hào)】G09B25/00GK103680282SQ201310607162
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月26日
【發(fā)明者】謝明勇, 聶少平, 胡婕倫 申請(qǐng)人:南昌大學(xué)