1. 研究目的与意义
随着3D打印技术的逐步发展，3D打印食品可实现个性化营养定制。目前，针对肥胖人群定制的3D打印食品，对其降脂功能的评价还比较匮乏。
本研究采用葡萄糖建立线虫高脂模型，以一种经3D打印后的食品与未经3D打印的食品组分作为研究对象，经体外消化模拟液消化后，喂食葡萄糖诱导的线虫。运用油红染色和定量检测方法检测体内甘油三酯含量和脂肪沉积情况。本研究将为3D打印食品的降脂功能进行初步评价，为揭示3D打印技术在食品加工和营养功能方面提供参考价值。
2. 研究内容和预期目标
研究内容：
1) 设置空白组与高糖组通过油红染色实验拍照记录各组线虫体内脂肪分布并对图片进行数字化处理作差异性分析；
2) 设计产卵量实验记录线虫在不同环境下的存活率与产卵量；
3. 国内外研究现状
随着人们对高热量食品的追捧，肥胖人群比例日益增加。肥胖的主要原因是能量摄入大于能量消耗，体内甘油三酯积聚过多导致脂肪层过厚[1]。通过合理搭配膳食结构，改变饮食习惯，有希望实现减肥降脂的目的。魔芋精粉、葡甘露聚糖、乌龙茶提取物、L-肉碱、荞麦、红薯、山楂中的黄酮类、苦瓜中的苦瓜素、苦瓜甙降血糖、荷叶中的生物碱、黄酮甙、黄瓜中的丙醇二酸等[2]，这些食物或功能成分被证实具有降低脂肪含量的作用。
3D打印技术可根据不同人群的饮食需求，添加功能性食品成分，改善食品的物理性质等，实现个性化精准营养定制[3]。康奈尔大学的研究人员以奶酪、蛋糕糊和巧克力等为原料通过喷墨打印制作出蛋糕和小甜点[4]；福建省某食品有限公司利用3D打印技术做出色彩缤纷的个性化饼干, 受到儿童和年轻女孩的喜爱[5]；Derossi 等人针对 3-10 岁儿童开发了一款零食，在食物搭配上追求营养定制的理念下，计算了该年龄阶段孩子的能量需求，其中白豆、蘑菇和脱脂牛奶分别提供铁、维生素 D 和钙等营养素[6]；冯传兴对马铃薯淀粉进行3D打印并观察马铃薯淀粉在3D打印前、中、后三个阶段中理化结构、物性的变化，发现3D打印仅改变了糊化马铃薯淀粉部分物性性能,对理化结构没有影响[7]。仪淑敏等金线鱼鱼糜3D打印中加入木薯淀粉改善了鱼糜制品的凝胶特性，提升了持水性和弹性[8]；崔然然研究了不同增稠剂对山楂酱3D打印效果的影响，研究表明当黄原胶与魔芋胶质量比例为7∶3,添加量为0.1%时，山楂酱具有最佳的打印效果[9]。同时，一些食物功能性成分如益生菌、维生素等，也逐渐被考虑在 3D 打印原料中添加来实现营养定制。但目前国内相关研究一般是对含有功能性成分的食品进行3D打印，而不是直接添加功能性物质。如冯蕾等以含有皂甙，类黄酮等的山药为原料，研究了山药粉的凝胶体系的流变学性质、3D打印特性等[10]，为食品3D打印材料应用及功能性食品的个性化定制提供理论依据。潘禹希等将鲢鱼糜和海参浆两种原料进行复配，制备出一种可用于3D打印的新型食品材料[11]，为含有鱼鳔胶，牛磺酸等营养物质的鱼类，肉类食物如何制备成可进行3D打印的食品材料提供了理论依据。越来越多的3D打印食品代替普通加工食品，目前的研究主要聚焦在3D打印食品的物理性质，然而，食用3D打印食品对机体健康或者生理功能是否与食用普通加工食品对机体的功能存在差异，尚不清楚。因此，针对肥胖人群定制的3D打印食品，对其降脂功能的评价是一个重要的研究方向。
秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans），身体透明，它以大肠杆菌 OP50 等微生物为食，繁殖速度快，易于在实验室中培养和保存。线虫脂肪代谢相关的通路和所需的酶与哺乳动物高度相似 [12]，可作为高脂模型动物研究脂肪代谢过程。屈长青等用不同浓度亳菊提取液配制NGM培养基培养线虫，结果表明线虫体内脂肪含量随亳菊提取液浓度的不同呈曲线变化[13]。姬云涛等配制不同浓度羊栖菜多糖(SFPS)的NGM培养基用来培养线虫，经油红染色后，发现SFPS可抑制线虫的脂肪沉积[14]。王丽萍等人用芦荟提取物配制NGM培养基培养线虫，以研究芦荟的降脂作用，结果显示芦荟在线虫体内发挥潜在的降脂作用[15]。综上所述，我们可以采用线虫高脂模型来评价食物的降脂功能。
4. 计划与进度安排
2022.7-2022.8查阅相关文献资料、设置预实验
2022.8-2022.11抗消化淀粉含量测定，油红染色
2022.11-2022.1甘油三酯检测，开题报告撰写
5. 参考文献
[1]李香华.单纯性肥胖的主要原因与运动减肥原理[J].岳阳师范学院学报(自然科学版),2001(03):83-86.
[2] 顾维维.2001.保健食品.上海：人民出版社.
[3]吴金鸿,施依,陈婷珠,王正武.3D打印技术在未来食品加工业中的机遇与挑战[J].上海交通大学学报,2021,55(S1):97-99.DOI:10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.S1.003.
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