几种市售膳食纤维对脂肪、胆固醇、胆酸盐、亚硝酸根离子吸附作用的研究

田 颖，彭 景，陈 玉

(扬州大学 旅游烹饪学院，江苏 扬州 225127)

不能被人体内源酶消化吸收的可食用植物细胞、多糖、木质素以及相关物质的总和称为膳食纤维［1］。膳食纤维的主要食物来源为全谷、蔬菜、水果、豆类和坚果等，它在体内具有吸附螯合作用。目前市售的功能性膳食纤维有大豆纤维、小麦纤维、燕麦纤维、魔芋纤维、蔬果纤维等几种。不同膳食纤维对脂肪、胆固醇、胆酸盐、亚硝酸根离子的吸附作用是否相同?在胃的酸性环境下和肠道的碱性环境下，不同膳食纤维的吸附能力是否一样?市售的各种膳食纤维制品的吸附能力是否优于天然植物纤维?目前尚未有针对这些问题的研究。本实验在体外模拟胃、小肠的酸碱环境，以天然的小麦麸作为对照，研究市售的燕麦、果蔬、魔芋、大豆膳食纤维制品对脂肪、胆固醇、胆酸盐、亚硝酸根离子的吸附能力，以比较不同膳食纤维制品的吸附效果和不同酸碱环境对膳食纤维吸附能力的影响。

1 实验材料

魔芋纤维粉:宜昌华成天采生物科技有限公司;燕麦纤维粉:山西双合成工贸有限公司;果蔬纤维粉:北京康比特体育科技股份有限公司;大豆纤维粉:哈尔滨百爱科技有限公司绥棱分公司;小麦麸:过40目筛;新鲜鸡蛋、花生油:市售。

胆固醇、猪胆酸钠:生化试剂;邻苯二甲醛、冰乙酸、糠醛、氯化钠、浓硫酸、亚硝酸钠、无水对氨基苯磺酸、二盐酸盐-1-萘乙二胺:分析纯。

电子天平(BS 224S，赛多利斯科学仪器〔北京〕有限公司)，数显恒温磁力搅拌器和离心机(80-2，江苏省金坛市环宇科学仪器厂)，pH计(PHS-3C，上海精密科学仪器有限公司)，恒温摇床(KYC1102，上海新苗医疗器械制造有限公司)，紫外分光光度计(755S，上海棱光技术有限公司)。

2 实验方法

2．1 吸附脂肪能力的测定

按Sangnark［2］的方法进行。分别取1.0 g(W1)膳食纤维于离心管中，加入食用花生油9 g，37℃静置1 h，4000 r/min离心20 min，去掉上层油，用滤纸吸干残渣中游离的花生油，称重，得W2。吸油量=(W2－W1)/W1。

2．2 吸附胆固醇能力的测定

取市售鲜鸡蛋的蛋黄，用9倍量蒸馏水充分搅打成乳液;分别取1.0 g膳食纤维于100 mL的锥形瓶中;向每个锥形瓶中加入25 g稀释蛋黄液，充分搅拌均匀;调节体系pH值至1.5和7.6;37℃振荡2 h;4000 r/min离心20 min(沉淀膳食纤维);吸取0.02 mL上清液，采用邻苯二甲醛法，在550 nm波长下比色测定胆固醇含量(魔芋纤维含果胶量较高，溶胀明显，难以离心分离，故吸取2 g反应物，用90%的醋酸稀释5倍，取上清液0.02 mL，采用邻苯二甲醛法测定胆固醇含量)。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(A)=(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。

2．3 吸附胆酸盐能力的测定

在250 mL锥形瓶中加入含0.2 g胆酸钠的0.15 mol/L NaCl溶液100 mL，pH为7.6，分别加入膳食纤维 1.0 g，搅拌均匀。37℃振摇 2 h，4000 r/min离心20 min，准确取1 mL上清液测定残余胆酸钠的量，根据反应前后的浓度差计算吸附量，同时做空白实验(由于胆汁酸是随胆汁分泌进入肠道参加代谢的，故只做了模拟肠道的pH环境)［3］。胆酸钠测定方法是糠醛比色法［4］。膳食纤维对胆酸钠的吸附量=(吸附前胆酸钠的量－吸附后清液残余量)/膳食纤维质量。

2．4 吸附亚硝酸根离子能力的测定

在100 mL干燥锥形瓶中加入50 mL 100 μmol/L的NaNO2溶液和膳食纤维1.00 g，调pH为1.5或7.6，控制恒温37 ℃，分别振荡20、40、60 min 后，立即过滤，弃去初滤液20 mL，取滤液5 mL，按盐酸萘乙二胺方法测定其中NO2－的含量，计算吸附后溶液中残余NO2－的浓度。样品膳食纤维对亚硝酸盐的吸附量=(吸附前亚硝酸盐的量－吸附后滤液残余量)/样品膳食纤维质量。

2．5 统计方法

所有测定重复3次，采用SPSS软件进行t检验。

3 结果

3．1 不同膳食纤维对脂肪的吸附量

表1为五种实验样品对脂肪的吸附量，可见对照组(小麦麸)的吸附量最大，果蔬纤维的吸附量最小。t检验显示:大豆、果蔬、燕麦对脂肪的吸附量明显低于小麦麸(P＜0.05);魔芋与小麦麸、燕麦与大豆对脂肪的吸附量没有统计学差异(P＞0.05);吸附能力依次为小麦麸=魔芋＞燕麦=大豆＞果蔬。

表1 不同膳食纤维对脂肪的吸附量(g/g)(¯x±s)

3．2 不同膳食纤维对胆固醇的吸附量

按实验数据建立标准曲线方程为y=3.8348x－0.0076，R2=0.996。

表2为不同pH环境下五种实验样品对胆固醇的吸附量，可见五种膳食纤维对胆固醇的吸附量较接近。t检验显示:在pH=1.5时，除果蔬外，其他三种膳食纤维对胆固醇的吸附量均与小麦麸有统计学差异(P＜0.05)，吸附能力依次为魔芋 ＞燕麦＞果蔬=小麦麸＞大豆;pH=7.6时，四种膳食纤维对胆固醇的吸附量均与小麦麸具有统计学差异(P＜0.05)，吸附能力依次为魔芋＞果蔬＞燕麦＞小麦麸＞大豆。

表2 不同膳食纤维对胆固醇的吸附量(mg/g))

表2 不同膳食纤维对胆固醇的吸附量(mg/g))

pH膳食纤维40．90 ±0．05 40．75 ±0．05 40．66 ±0．05 40．27 ±0．06大豆纤维 40．03 ±0．05 39．96 ±0．05果蔬纤维 40．70 ±0．05 40．78 ±0．06魔芋纤维 41．06 ±0．05 40．87 ±0．05燕麦纤维1．5 7．6小麦麸

3．3 不同膳食纤维对胆酸盐的吸附量

按实验数据建立标准曲线方程为y=0.3982x－0.0173，R2=0.997。

表3为pH=7.6时五种实验样品对胆酸盐的吸附量，可见五种膳食纤维对胆酸盐的吸附量差别较大。t检验显示:四种膳食纤维制品对胆酸盐的吸附量均与小麦麸有统计学差异(P＜0.05)，吸附能力依次为大豆＞小麦麸＞燕麦＞果蔬＞魔芋。

表3 不同膳食纤维对胆酸盐的吸附量(mg/g)(¯x±s)

3．4 不同膳食纤维对亚硝酸根离子的吸附量

按实验数据建立标准曲线方程为y=28.628x+0.0222，R2=0.998。

表4、表5分别为不同pH环境下五种实验样品在不同时间对亚硝酸根离子的吸附量。t检验显示:五种膳食纤维在两个pH环境下对亚硝酸根离子吸附量的差别具有统计学意义(P＜0.05)，酸性环境的吸附量均大于碱性环境。在pH=1.5时，除大豆纤维外，燕麦、果蔬、魔芋的吸附量与小麦麸吸附量的差别具有统计学意义(P＜0.05)，吸附能力依次为小麦麸=大豆＞魔芋＞果蔬＞燕麦;在pH=7.6时，燕麦、果蔬、魔芋、大豆的吸附量与小麦麸吸附量的差别均具有统计学意义(P＜0.05)，吸附能力依次为小麦麸＞大豆＞魔芋＞燕麦＞果蔬。在两种pH环境中，五种膳食纤维对亚硝酸离子的吸附量均随作用时间的延长而增加(P＜0.05)。

表4 pH=1.5时不同膳食纤维对亚硝酸根离子的吸附量(μmol/g)(¯x ±s)

表5 pH=7.6时不同膳食纤维对亚硝酸根离子的吸附量(μmol/g)(¯x ±s)

4 讨论

从1982、1992、2002年分别进行的三次全国营养调查结果可知:近三十年来，我国居民饮食结构发生了很大变化，虽然膳食质量明显提高，但膳食结构不尽合理。2002年全国城乡居民脂肪摄入量较1982年和1992年分别提高了58.4%和30.7%，城市居民每人每日脂肪供能比达到35%，超过世界卫生组织推荐的30%的上限［5］。脂肪、胆固醇的过量摄入是造成肥胖、高血脂、动脉硬化等疾病的重要原因。胆酸是胆固醇合成的前体物质，是肠道中脂肪的乳化剂，能促进机体胆固醇的合成和脂肪的吸收。另外，亚硝酸盐作为发色剂和防腐剂存在于很多食品中，亚硝酸根离子能与仲胺、叔胺反应形成亚硝胺［6］，后者已被证实是人和动物的致癌剂，能够引起人体多种癌变［7］。膳食纤维的大分子结构赋予它独特的吸附作用，具有清除外源性有害物质的功效［8］。因此，膳食纤维可以吸附脂肪、胆固醇、胆酸盐、亚硝酸根离子，有效降低人体血清和肝中胆固醇的含量，并有效抑制膳食中脂肪的吸收和利用，可以减少亚硝酸盐的吸收，防止癌症的发生。

本研究结果提示，四种膳食纤维制品均具有较强的吸附能力，但其吸附效果与天然小麦麸相差不大。因此，日常生活中应多摄入含膳食纤维高的全谷类食物，足量摄取各种富含膳食纤维的薯类、豆类、蔬菜和水果等天然食物，而不必一味追求人工合成的制品。

［1］Seal C J．Whole grains and CVD risk［J］．Proceedings of the Nutrition Society，2006，65:24 －34．

［2］Sangnark A，Noomhorm A．Effect of particle sizes on functional properties of dietary fiber prepared from sugarcane bagasse［J］．Food Chemistry，2003，80:221 －229．

［3］黄才欢，欧仕益，张宁，等．膳食纤维吸附脂肪、胆固醇和胆酸盐的研究［J］．食品科技，2006，(5):133 －136．

［4］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．

［5］《中国居民营养与健康现状》在京公布［J］．营养学报，2004，26(6):417 －420．

［6］张庆芳，迟乃玉，郑艳，等．关于蔬菜腌渍发酵亚硝酸盐问题的探讨［J］．微生物学杂志，2003，23(4):41 －44．

［7］李勇．营养素与食品卫生学［M］．北京:北京大学医学出版社，2005:515－518．

［8］欧仕益．酵解和酶解麦麸吸附脂肪和胆固醇的研究［J］．食品科技，2005，(2):91 －93．