一、实验目的

模拟人体口腔、胃和小肠的消化过程，评估样品（如食品、药物、益生菌等）在消化过程中的物理化学变化、活性成分释放率、生物利用率或微生物存活率。

二、实验材料

1. 试剂

• 口腔阶段

• α-淀粉酶（pH 6.9）

• 人工唾液电解质液（含KCl、NaCl、CaCl₂等）

• 胃阶段

• 胃蛋白酶（pH 3.0）

• 人工胃液（含NaCl、KCl等）

• 小肠阶段

• 胰酶（胰蛋白酶、糜蛋白酶等，pH 7.0）

• 胆盐（如牛胆酸钠）

• 人工肠液（含NaHCO₃调节pH）

• 其他

• PBS缓冲液、NaOH/HCl（调节pH）、抗氧化剂（如抗坏血酸，可选）

2. 设备

• 人体体外肠胃消化模拟设备: JD-SHIME-I

  
  

三、实验步骤

1. 口腔阶段模拟

• 条件：37℃，pH 6.9，时间2-5分钟

• 操作：

1. 将样品（固体需粉碎至2 mm颗粒）与人工唾液按混合。

2. 加入α-淀粉酶，混匀混合。

3. 模拟咀嚼运动。

4. 终止反应：快速调节pH至3.0（进入胃阶段）或离心取上清液（仅分析口腔阶段）。

2. 胃阶段模拟

• 条件：37℃，pH 3.0，时间2小时

• 操作：

1. 将口腔消化产物与人工胃液按混合。

2. 加入胃蛋白酶，调节pH至3.0。

3. 模拟胃蠕动。

4. 取样：在0、30、60、120分钟取样，立即煮沸5分钟灭活酶（或调节pH至7.0终止反应）或使用JD-SHIME-I自动分析功能。

3. 小肠阶段模拟

• 条件：37℃，pH 7.0，时间2-4小时

• 操作：

1. 将胃消化产物与人工肠液按混合。

2. 加入胰酶和胆盐，调节pH至7.0。

3. 模拟肠道蠕动。

4. 取样：在0、60、120、240分钟取样，离心（10,000 g，10分钟）取上清液分析或使用JD-SHIME-I自动分析功能。

四、关键参数控制

• pH调节：精确控制各阶段pH。

• 酶活性验证：定期检测酶活性。

• 氧控制：厌氧环境可模拟肠道厌氧条件（针对益生菌实验）。

五、数据分析

检测指标（根据实验目标选择）

1. 理化性质：粒径（动态光散射）、Zeta电位、黏度。

2. 成分释放率：HPLC/UPLC检测目标成分（如多酚、药物活性成分）。

3. 微生物存活率：平板计数法（益生菌）、荧光染色（活/死细胞区分）。

4. 消化产物：SDS-PAGE分析蛋白质水解程度；DNS法测还原糖释放量。

5. 生化功能在线检测：全自动取样、检测，获取完整的葡萄糖、乳酸、谷氨酰胺、谷氨酸生物培养过程代谢参数JD-SHIME-I 可选择全自动在线检测及分析。