木聚糖具有抗肿瘤、抗氧化、益生等多种有益功效,将其作为一种新型膳食纤维益生元的市场广阔。而玉米芯中的纤维成分含量较高,采用酶解的方法可制备木聚糖,且得率较高。玉米芯木聚糖的提取方法有很多种,不同的提取方法所得到的产物的作用效果不同,因此,本试验以玉米芯为主要原料,研究了玉米芯木聚糖的酶解提取工艺、体外抗氧化活性和体外模拟肠道酵解特性,不仅提高玉米芯木聚糖的提取效率,同时还验证了其生物活性,为进一步开发玉米芯木聚糖资源在动物饲料添加剂方面的应用提供理论依据,同时对于玉米芯这一农业废弃物的资源化利用具有重要的意义。本文主要研究内容如下:(一)酶解玉米芯制备木聚糖的工艺研究(1)酶解玉米芯制备木聚糖的单因素条件筛选以木聚糖产量为指标,对玉米粉添加量、底物pH值、含水量、酶解时间、酶解温度、纤维素酶添加量进行筛选,得出最佳的提取条件为:酶解底物组成为65%玉米芯+20%玉米粉+10%豆粕+5%麸皮,pH为5.0(自然状态下的pH),含水量为35%,酶解时间为20 h,酶解温度为55℃,纤维素酶添加量为1 000 U/g,在此条件下,酶解玉米芯木聚糖产量最高为78.31±0.60 mg/g。(2)热水浸提法制备木聚糖的条件筛选为筛选玉米芯制备木聚糖的最佳条件,采用热水浸提的试验方法,以玉米芯木聚糖产量为指标,最终得出最佳水提条件为:水提温度80℃,料液比1:15,水提时间40 min。在此条件下,木聚糖产量可达89.58±1.60 mg/g。(二)玉米芯木聚糖的体外生物活性研究(1)体外抗氧化活性研究本试验通过测定玉米芯木聚糖的羟基自由基清除率、DPPH自由基清除率以及还原力三个指标,确定其体外抗氧化活性。结果表明,酶解后的玉米芯水提物及其木聚糖的体外抗氧化效果均较酶解前的好,且玉米芯水提物的抗氧化效果较玉米芯木聚糖的效果好。(2)体外模拟肠道酵解特性的研究本试验分别将浓度为1%的酶解玉米芯水提物、原料玉米芯水提物、酶解玉米芯木聚糖、原料玉米芯木聚糖与42日龄白羽肉鸡的肠道内容物混合进行体外模拟肠道酵解,分别在酵解0h、1h、6h和12 h取样进行检测。试验结果显示,各组的pH随着酵解时间的延长而下降。各试验组酵解产物的pH显著低于空白组(p<0.05),且水提物组较木聚糖组效果更好;试验组中,随着酵解时间的延长,总糖含量总体呈下降趋势;而还原糖含量呈现先上升后下降的趋势;在此过程中,原料木聚糖的作用效果最好,且玉米芯木聚糖的作用效果较玉米芯水提物的作用效果好;与模拟酵解前相比,经过酵解12h后的产物中乙酸、正丁酸、异戊酸、正戊酸、总SCFAs的含量均有所提高,但丙酸和异丁酸的含量变化不明显,且消化0h和12 h后的SCFAs组成成分的含量明显发生变化;在体外模拟酵解液中添加酶解玉米芯水提物后可有效抑制淀粉酶活性降低,在酵解液中添加玉米芯水提物及其木聚糖均可抑制蛋白酶活性的降低;在肠道酵解液中添加玉米芯木聚糖后,其抗氧化能力增强,且玉米芯水提物的作用效果较好。