全 文 :基金项目:福建省科技计划重点项目(编号:2008N0120);泉州市科
技计划重点项目(编号:2008G6)
作者简介:叶静(1980-),女,华侨大学化工学院讲师。
Email:yejenny@hqu.edu.cn
收稿日期:2009-07-18
第26卷第1期
2010年1月
OOD&MACHINERY
食 品 与 机 械
Vol.26,No.1
Jan.2010
江蓠藻膳食纤维吸附脂肪、胆固醇
和胆酸钠的研究
Studyonabsorptioncapacityforfat,cholesteroland
sodiumcholateofdietaryfiberfromGracilaria
叶 静
YEJing
肖美添
XIAOMeitian
汤须崇
TANGXuchong
(华侨大学化工学院,福建 厦门 361021)
(CollegeofChemicalEngineering,HuaqiaoUniversity,Xiamen,Fujian361021,China)
摘要:比较江蓠藻水溶性膳食纤维、水不溶性膳食纤维和总
膳食纤维对脂肪、胆固醇和胆酸钠的体外吸附作用。结果表
明,3种膳食纤维对脂肪、胆固醇和胆酸钠均有一定的吸附作
用,其中,江蓠藻水溶性膳食纤维对于胆固醇和胆酸钠的吸
附能力大于另2种膳食纤维,对脂肪的吸附作用,江蓠藻水
不溶性膳食纤维也要强于另2种膳食纤维。说明江蓠藻膳
食纤维能减少机体对膳食中脂肪、胆固醇的摄入。
关键词:江蓠藻;膳食纤维;脂肪;胆固醇;胆酸钠
Abstract:Theabsorptioncapacitywasstudiedforfat,cholesteroland
sodium cholate ofGracilaria soluble dietary fiber (GSDF),
Gracilariainsolubledietaryfiber(GIDF)andGracilariatotaldietary
fiber(GTDF)invitrowasstudied.Theresultsshowedthatthreedi
etaryfibersfromGracilariacouldabsorbfat,cholesterolandsodium
cholate.GSDFhadthehighestabsorptioncapacityforcholesterol
andsodiumcholateamongthree,andGIDFforfat.Dietaryfiber
fromGracilariacanreducetheabsorptionoffatandcholesterolfrom
foods.
Keywords:Gracilaria;Dietaryfiber;Fat;Cholesterol;Sodiumcho
late
膳食纤维(DietaryFiber,DF),通常被认为是一类不能
被人体消化酶类消化,主要由可食性植物细胞壁残余物(纤
维素、半纤维素、木质素等)及与之缔合的相关物质组成的化
合物。膳食纤维已被确认为与传统的六大营养素并列的“第
七营养素”,对维持人体健康具有重要的生理作用。大量研
究[1~4]表明,膳食纤维具有通便、减肥、降血糖、降血脂和预
防结肠癌、心脑血管疾病等功效。
江蓠藻(Gracilaria)是一类大型红藻,富含大量胶质,是
制造琼脂的重要原料。前期研究[5]表明,江蓠藻中膳食纤维
含量很高,干基含量高达90%,具有较好的研究开发价值。
目前,膳食纤维生理活性的研究主要集中在陆生植物膳食纤
维,对活性更高的海藻膳食纤维研究较少,尤其是对江蓠藻
膳食纤维吸附脂肪、胆固醇等方面的研究,更是远落后于其
他膳食纤维。本试验以自制的江蓠藻水溶性膳食纤维
(GracilariaSolubleDietaryFiber,GSDF)、水不溶性膳食纤维
(GracilariaInsolubleDietaryFiber,GIDF)和总膳食纤维
(GracilariaTotalDietaryFiber,GTDF)为对象,研究江蓠藻
膳食纤维对脂肪、胆固醇和胆酸盐的吸附能力,为开发海藻
膳食纤维保健食品提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 仪器与试剂
紫外分光光度计:ShimadzuUV265FW,752N型,日本
岛津;
台式离心机:TDL60B型,上海安亭科学仪器厂;
分析天平:BS124S型,北京赛多利斯仪器系统有限
公司;
数显恒温水浴锅:HHS型,常州市国立试验设备研
究所;
旋涡混合器:XHC型,常州市国立试验设备研究所;
新鲜鸡蛋、花生油:市售;
猪油:自制;
胆固醇、胆酸钠:Sigma公司;
邻苯二甲醛、无水乙醇、冰醋酸、硫酸、糠醛:国药集团化
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学试剂有限公司;
其他试剂:均为分析纯。
1.2 方法
1.2.1 江蓠藻水溶性膳食纤维(GSDF)和水不溶性膳食纤
维(GIDF)的制备 按照参考文献[5]的方法制备。
总膳食纤维(GTDF)的制备工艺:
将去除泥沙、盐、杂质等的江蓠藻原料用稀碱液浸泡数
小时→漂洗至中性以次氯酸钠漂白→水洗至中性→滤渣经
烘干、粉碎,即为总膳食纤维。
1.2.2 膳食纤维特性的测定[6]
(1)持水力的测定:将0.5g膳食纤维样品放入50mL
烧杯中,加入足量蒸馏水于室温下饱和24h后过滤,将沥干
的膳食纤维移到干燥恒重的表面皿上,称其吸水后质量,持
水力按式(1)计算:
持水力=
样品湿重-样品干重
样品干重
(1)
(2)膨胀力的测定:称取0.5g膳食纤维样品放入
20mL量筒中,测干物质体积V0,加蒸馏水至20mL,搅匀,
使其充分吸收水分,静置过夜后,观察饱胀的膳食纤维的体
积V1,膳食纤维的膨胀力按式(2)计算:
膨胀力 =
(V1-V0)
样品干重
(2)
式中:
V0——— 干物质体积,mL;
V1——— 饱胀的膳食纤维的体积,mL。
1.2.3 膳食纤维对脂肪吸附作用的测定[6]
(1)膳食纤维对不饱和脂肪吸附作用的测定:称取3.0g
(W1)膳食纤维于离心管中,加入食用花生油24g,搅匀,
37℃静置1h,离心(4000r/min,20min),去上层油,滤纸吸
干残渣游离的花生油,称重,得W2,吸油量按式(3)计算:
吸油量 =W2-W1W1
(3)
式中:
W1——— 干膳食纤维重量,g;
W2——— 吸附后的膳食纤维,g。
(2)膳食纤维对饱和脂肪吸附作用的测定:称取3.0g
膳食纤维于离心管中,加入猪油(液态)24g,37℃ 静置1h,
离心(4000r/min,20min),去上层油,滤纸吸干残渣游离的
猪油,称质量,吸油量按(4)计算:
吸油量 =W3-W1W1
(4)
式中:
W1——— 干膳食纤维重量,g;
W3——— 吸附后的膳食纤维,g。
1.2.4 膳食纤维对胆固醇吸附作用的测定[7,8] 取鲜鸡蛋
蛋黄,用9倍量蒸馏水充分搅打成乳液。称取1.0g膳食纤
维于200mL的三角瓶中,加入50g稀释蛋黄液,搅拌均匀,
调节体系pH值至1.5和7.4,置摇床中,37℃振荡2h,离
心(4000r/min,20min)沉淀分离膳食纤维,吸取0.04mL
上清液,采用邻苯二甲醛法在550nm下比色测定胆固醇含
量。以胆固醇为标准物质制作标准曲线。膳食纤维对胆固
醇的吸附量按式(5)计算:
吸附量=
吸附前蛋黄液中胆固醇量-吸附后上清液中胆固醇量
膳食纤维质量
(5)
1.2.5 膳食纤维对胆酸钠吸附作用的测定 在250mL锥
形瓶中加入含0.2g胆酸钠的0.15mol/L 的 NaCl溶液
100mL,pH 为7.0,分别加入膳食纤维0.5g,搅拌均匀,37
℃振摇2h,离心(4000r/min,20min),准确取1mL上清液
测定残余胆酸钠含量,根据反应前后的浓度差计算吸附量同
时做空白试验。胆酸钠测定方法采用糠醛比色法测定[9]。
膳食纤维对胆酸钠的吸附量按式(6)计算:
吸附量 = W0-W1膳食纤维质量
(6)
式中:
W0——— 初始加入胆酸钠的重量,g;
W1——— 残余胆酸钠的重量,g。
1.3 数据统计
所有测定重复3次,采用SPSS13.0进行统计分析。
2 结果与讨论
2.1 江蓠藻膳食纤维的感官及特性
江蓠藻水溶性膳食纤维呈粉末状、细腻、粒径均匀,乳白
色,无味;江蓠藻水不溶性膳食纤维呈片状或粉末状、粗糙、
粒径不均匀,微黄色,无味;江蓠藻总膳食纤维呈片状或粉末
状、粗糙、粒径不均匀,淡黄色,无味。
江蓠藻膳食纤维的持水力与膨胀力见表1。从表1可
知,3种膳食纤维中,江蓠藻水溶性膳食纤维的持水性和膨胀
力最高,且三者的持水性和溶胀力均高于西方国家常用的标
准麸皮膳食纤维的功能性指标(持水力4.0g/g,膨胀力
4mL/g),说明江蓠藻膳食纤维是一类高活性的膳食纤维。
表1 江蓠藻膳食纤维的持水力和膨胀力
Table1 Thewaterholdingandsweling
capacityofGracilariadietaryfiber
名称 持水力/(g·g-1) 膨胀力/(mL·g-1)
GSDF 6.64 7.36
GIDF 4.09 4.60
GTDF 5.43 6.12
2.2 江蓠藻膳食纤维对脂肪的吸附作用
由表2可知,江蓠藻水不溶性膳食纤维对饱和脂肪(猪
油)和不饱和脂肪(花生油)的吸附能力强于水溶性膳食纤维
和总膳食纤维,且对饱和脂肪(猪油)的吸附能力明显高于对
不饱和脂肪(花生油)的吸附能力。本试验证明膳食纤维能
吸附脂肪,减少肠道对膳食脂肪的吸收,从而减少摄入脂肪
的吸收。
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营养与功能 2010年第1期
表2 江蓠藻膳食纤维对脂肪的吸附能力
Table2 Theabsorptioncapacityforfat
ofGracilariadietaryfiber /(g·g-1)
名称 饱和脂肪 不饱和脂肪
GSDF 3.64 0.96
GIDF 5.09 1.49
GTDF 4.31 1.08
2.3 江蓠藻膳食纤维对胆固醇的吸附作用
由表3可知,江蓠藻膳食纤维可吸附胆固醇,江蓠藻水
溶性膳食纤维对胆固醇的吸附能力大于水不溶性膳食纤维
和总膳食纤维。江蓠藻膳食纤维对胆固醇的吸附能力受体
系酸碱性影响,在中性条件下(模拟小肠的pH)对胆固醇的
吸附能力高于酸性条件下(模拟胃的pH)的吸附能力。胆固
醇的过量摄入与动脉粥样硬化和冠心病等疾病的发病率呈
明显正相关[10]。本试验证明江蓠藻膳食纤维能吸附胆固
醇,从而减低发生心血管疾病的风险。
表3 江蓠藻膳食纤维对胆固醇的吸附能力
Table3 Theabsorptioncapacityforcholesterol
ofGracilariadietaryfiber /(mg·g-1)
膳食
纤维
体系酸碱性
pH1.5 pH7.4
GSDF 9.83 11.29
GIDF 7.36 9.60
GTDF 8.21 9.97
2.4 江蓠藻膳食纤维对胆酸盐的吸附作用
由表4可知,江蓠藻膳食纤维对胆酸钠具有吸附作用,
吸附能力与膳食纤维的种类和胆酸钠的浓度有关。胆酸钠
浓度相同时,江蓠藻水不溶性膳食纤维的吸附能力大于水溶
性膳食纤维和总膳食纤维;在胆酸钠浓度不同的情况下,3种
江蓠藻膳食纤维对胆酸钠的吸附能力在高浓度时均高于在
低浓度下的吸附能力。因此,膳食纤维对胆酸盐的吸附可能
存在一种动态平衡,当体系的浓度很高时,其表现较高的吸
附能力;而当体系的浓度相对较低时,其吸附能力亦较低,从
而维持食物中脂肪的正常代谢,保证机体的正常生理活动。
表4 江蓠藻膳食纤维对胆酸钠的吸附能力
Table4 Theabsorptioncapacityforsodiumcholate
ofGracilariadietaryfiber /(mg·g-1)
膳食
纤维
胆酸钠浓度吸附量
2.02 1.01
GSDF 71.32 25.46
GIDF 50.21 18.56
GTDF 67.54 23.48
3 结论
江蓠藻水溶性膳食纤维、水不溶性膳食纤维和总膳食纤
维对脂肪、胆固醇和胆酸盐均有一定的吸附作用,其中,江蓠
藻水溶性膳食纤维对于胆固醇和胆酸钠的吸附能力大于水
不溶性膳食纤维和总膳食纤维,而对于脂肪的吸附作用,江
蓠藻水不溶性膳食纤维要强于水溶性膳食纤维和总膳食纤
维,这可能与三者的化学结构不同有关。本试验说明江蓠藻
膳食纤维能减少机体对膳食中脂肪和胆固醇的摄入,对于预
防肥胖、高血脂等方面具有积极的保健作用。
参考文献
1 刘秀英,胡怡秀,马征,等.膳食纤维对动物通便效果观察[J].现
代预防医学,2007,34(3):511~513.
2 刘芳丽.膳食纤维减肥功效的机理探讨[J].食品研究与开发,
2007,28(4):156~159.
3 GiaccoR,ClementeG,RiccardG.Dietaryfiberintreatmentof
diabetes:mythorreality[J].DigestiveandLiverDisease,2002,
34S(2):140~144.
4 JimenezEscrigA,SanchezMunizFJ.Dietaryfibrefromedible
seaweeds:chemicalstructure,physicochemicalpropertiesand
effectsoncholesterolmetabolism[J].NutritionResearch,2000,
20(4):585~598.
5 肖美添,叶静,汤须崇,等.江蓠藻膳食纤维的降血糖及抗氧化作
用[J].华侨大学学报(自然科学版),2009,30(6):86~88.
6 SangnarkA,NoomhormA.Effectofparticlesizesonfunctional
propertiesofdietaryfibrepreparedfromsugarcanebagasse[J].
FoodChemistry,2003(80):221~229.
7 胡国华,黄绍华.米糠膳食纤维对胆酸钠吸附作用的研究[J].中
国食品添加剂,2001(2):10~12.
8 欧仕益,郑妍,刘子力,等.酵解和酶解麦麸吸附脂肪和胆固醇的
研究[J].食品科技,2005(1):91~93.
9 陈钧辉,陶力,李俊,等.生物化学实验(第三版)[M].北京:科学
出版社,2003,38~39.
10 张钟,王德生.玉米膳食纤维对实验性高脂血症小鼠降脂作用
的影响[J].中国粮油学报,2005,20(5):120~123.
49
第26卷第1期 叶 静等:江蓠藻膳食纤维吸附脂肪、胆固醇和胆酸钠的研究