米糖膳食纤维对胆酸钠吸附作用的研究

《中国食品添加剂》 China Food Additives 2001 No 2 米糠膳食纤维对胆酸钠吸附作用的研究 胡 国华 (上海师范大学生命与环境科学学院，上海 200234) 黄绍华 (南昌大学生命科学与食品工程学院，南昌 330047) 摘要：以酶法和化学法相结台制备出理化性能良好的脱脂米糠不溶性膳食纤维和脱脂米糠可溶性半纤维索 B两种膳食纤维 ．在体外模拟条件下分别采用不同的分析方法测定它们对胆酸钠的吸附作用，发现两者对胆酸 钠都有显著的吸附作用，吸附量分别为 0．036～0 042g／g和 0．O13g／g，并由此就米糠膳食纤维降胆周醇作用的 可能机理进行了探讨。 关蕾词：米糠 ，膳食纤维，吸附，胆酸钠 Study on Rice Bran Dietary Fiber Binding Bile Sodium in Vitro Hu Guohua (College of Life and Environment Science，Shanghai Normal University，Shanghai 200234) Huang Shaohua (College of Life Science and Food Engineering，Nanchang University，Nanchang 330047) Abslraet：The norl—soluble rice bran dietary fiber and soluble rice bran herniediuk~e B were prepared with enz~ e and ehemi~l method Tile preparation of rice bran non—solubIe dietary fiber and hemieellutcse B can bind significant amoanL~of 0 036～ O．042g／g and 0 013g／g for the bile sodium respectively Key Words：Rice bran，Dietary fiber．Bind，Bile sodium 一 、前言 米糠膳食纤维已被证实主要具有抑制血清胆 固醇上升和预防结肠癌发生两大生理作用 。不 同种类的膳食纤维源产生生理作用的机理很可能 不同 ，，而米糠膳食纤维的生理活性作用机理还 不太清楚。碱溶性 (或称可溶性)和水溶性米糠半 纤维素的粘度都很低，从而以“通过牯性膳食纤维 以阻止消化产物分子团向小肠吸收细胞表面转移 10 而降低胆固醇 的机理来解释米糠膳食纤维的 降胆固醇生理作用不具有多少说服力。Normand 等 曾经报道了水溶性米糠半纤维素对胆酸盐的 吸附作用，从而认为米糖纤维降胆固醇作用是。通 过吸附胆酸盐而排出体外而促进了胆固醇的代谢 最终导致体内胆固醇得 以下降”，但他们研究的水 溶性半纤维素在米糠纤维中所占的量很少，并且未 做比较性研究，而米糠不溶性纤维和可溶性米糠半 纤维素 B(RBHB)对胆酸盐的吸附作用研究还未见 维普资讯 http://www.cqvip.com 《中国食品添加剂》 China Food Additives 2001 No．2 报道。本文在作者以前研究工作基础上就上述两 种纤维制备品对胆酸盐的吸附作用做了进一步的 研究，可望能最终阐明米糠膳食纤维降胆固醇功效 的作用机理。 二、 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 与方法 1 主要仪器与试剂 恒温搅拌器、分光光度计、自动部分收集器、恒 流泵、酸度计、分析天 平、透析管 (界 限分 子量 8000，美国进口) G一15葡聚糖 (pharmacia公 司产 品)、胆 酸钠 (sigma公司产品)、亚硝酸钠、对氨基苯磺酸、盐酸 萘乙二胺、浓硫酸、苯酸、糠醛均为国产分析纯试 剂。 2 主要材料 1．1 米糠不溶性膳食纤维的制备 ：称取 100g已脱 脂的新鲜米糠 (脱脂方法见文献 4的报道)，加水 1000ml，悬浮 2小 时后，用稀硫 酸调 pH至 5．0～ 5．4，55"C保温搅拌持续 4小时，后以 NaOH液调 pH至 6．0左 右，并升 温至 65℃ ，加入 0．8％(w／ w) 淀粉酶，消化 1．5小时后，加入固体 NaOH使 其浓度为 1％，再升温至 95～100℃，蒸发 l5分钟 并不停搅拌，亚麻布过滤，并多次清洗，直至溶液为 中性。最后放入烘箱中 60℃下干燥 l6小时，取出 后磨碎得到 22 0～300目之间的不溶性米糠膳食 纤维粉。其理化特性见表 1(溶胀力、持水力的测 定见参考文献 5，粗蛋白、脂舫和灰分的测定按 GB500985方 法进 行，旋 光法 测定 淀粉，美 国 AACC法测定总膳食纤维量)： 襄 1 米奠不溶性蘑★纤堆的理化特性 溶胀力 持水力 粗蛋白 脂肪 灰丹 淀糟 总膳食纤维 外观 (nd ){(nd ) (％) (％) (％) (％) (％) s s - 8 35 2 88 4．2l 0 72．31 1．2 可溶性米糠半纤维素 B(RBHB)的制备：将 100克脱脂米糠溶于含 0．6％(v／v)耐高温糖化酶 的2～5L0．2M 乙酸一乙酸钠缓冲液(pH4．8)中。 60℃下保持24hr，离心后将残渣置于含 1％(w／v) 木瓜蛋 白酶的 2～5L的 0．2M 乙酸一乙酸钠缓 冲 液(pH6)中，60℃下保持 3hr，过滤洗涤后重复一遍 此操作 ，再加入 2～5L4％NaOH溶 液，在 N，流下 室温振荡碱提 18hr，离心后将提取液用乙酸中和 使溶液 pH为 5．0，离心将残渣去除后，将分离液流 水透析 3天，后加入剩下透析液 4倍体积的 95％ 乙醇沉淀，最后将沉淀在 60℃下干燥 l6}lr，细磨后 得 6．5克的RBHB制备品。其理化特性见表 2(粘 度的测定见参考文献 5，其它同表1)： 衰 2 RB[-IB的理化特性 外观 粘度2％寝 持水力m 藉胀力 m1／窑 粗蛋白％ 脂肪％ 灰分％ 淀粉％ 总膳食纤维％ 灰 白色粉束 7．8raps 5 2 6．1 2 7 0．6 O 93 57 3 米糠不溶性纤维对胆酸钠吸附作用的测定 在 250ml的锥形瓶中加入含 0．2g的胆酸钠的 0．15MNaCL液 100ml，pH 为 6，加入不溶性 纤维 后，于 37℃恒温下 电磁搅拌反应 1，2，3，4，5，6hr 后，准确移取 1ml样液测定其中胆酸钠的浓度，根 据反应前后溶液中胆酸钠的浓度差计算不溶性纤 维对它的吸附量，同时做空白试验。 4 RBHB对胆酸钠吸附作用的测定 称 取 100rag胆 酸 钠 及 160rngRBHB 溶 于 4．0ml的0．15MNaCL液中，于37℃恒温水浴中保 持 3和6小时后，分别准确移取 0．5ml反应液上柱 (Sephadex G一15柱，1．5×40cm(床高)，上柱前， 以12ml／h流速平衡 1天 )，以蒸馏水洗脱，流速 13ml／h，每管 5m1分管收集，先以苯酚硫酸法检测 多糖，再对所确定的含有多糖的各管检测其中的胆 酸钠浓度，根据洗脱分离前后胆酸钠总量差计算 RBHB对它的吸附量，同时做空白试验。 5．胆酸钠的测定 根据本试验情况，对参考文献 6中介绍的“胆 汁中的胆酸的测定方法”做鄢分改进，具体方法如 下 ： 试剂： 1)胆酸钠 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 液：分别准确称取胆酸钠0，10， 20，40，60，80和 100rag各置于 50ml容量瓶中，均 以蒸馏水溶解并加至刻度。 2)0．3％糠醛溶液：用分析纯糠醛重蒸馏，收集 】】 维普资讯 http://www.cqvip.com 《中国食品添加剂》 China Food Additives 2001 No．2 159～161℃馏分，取其澄清液体，置于50ml容量瓶 中保存，使用时临时配制。 3)45％硫酸溶液 测定方法：移取样液(或各个不同浓度的标准 液)lml于15ral带塞试管中，加人6m145％硫酸，混 匀，加人 lml0．3％糠醛，混匀，置 65℃恒温水裕中 反应 3O分钟，冷却至室温后，于 620nm处测吸光 度，绘制标准曲线对照得出样液中胆酸钠浓度。 ’三、结果与讨论 胆酸钠在溶液中被米糠不溶性纤维吸附时随 时间降低情况基本符合抛物线下降的趋势(见图)， 不溶性纤维的量越多，胆酸钠被吸附的量也越多， 但到达平台的时间却越长，也就是说，完成吸附作 用的时间增加，反应液中分别加入 1，2，3，4g不溶 性纤维时完成吸附作用时间分别约为 1．5，2．5， 3．5和 4小时，最终吸附量分别为 0．036，0．036， 0．041和0．042g／g不溶性纤维，体系吸附率分别 为 18％，35．5％，62％和 83．5％。 叽 2 5 2 l_5 1 0．5 0 L———— ———— ——_。一——— ——— 一—-。。 0 1 2 3 4 5 6 7 — 1．0 g I+ z 0 g1 一 &0 gl L--~--4,0 不溶性米糠纤维吸跗时胆酸钠的溶度变化 RBHB对胆酸盐吸附的测定，本可采用平衡透 析法，通过比较透析前后胆酸盐的浓度差就可确定 RBHB结合的胆酸量，然而胆酸在其分子结构上既 含有疏水的甲基和烃核，同时又含有亲水的羟基和 羧基，这将导致在透析平衡过程中胆酸(钠)容易自 动聚集在一起而形成胶束，不易透过半透膜而导致 误差。本研究采用凝胶柱层析法测定 RBHB对胆 酸钠的吸附量，结果发现 3小时就已完成了它的吸 附作用(作用 6小时的测定结果与作用 3小时的测 12 定结果相同)，其结果为 0．013g／gRBHB，吸附率为 2O．8％ 。 由以上结果可知，无论是米糠不溶性膳食纤维 。． 还是 RBHB，都具有同胆酸钠吸附结合的能力，而 这种能力对于前者而言却更强，也明显高于NOR— MAND等报道的水溶性半纤维寨的1O～30％吸附 率 ，他的结果却同RBHB的吸附率相近。 实践证明，水溶性比不溶性膳食纤维在降低血 清胆固醇含量方面有效得多“j。但我们上述的研 究结果却是不溶性米糠纤维对胆酸钠的结合吸附 量要明显高于可溶性米糠半纤维寨 B，也就是说， 米糠不溶性纤维对胆酸钠的吸附性比米糠可溶性 半纤维寨 B要强很多，尽管体外模拟条件下研究 (In Vitro)与体内环境下研究(In Vivo)会有差异， 但作者认为，以“通过吸附胆酸盐而排出体外而促 进了胆固醇的代谢最终导致体内胆固醇得以下降” 的机理来解释米糠纤维的降胆固醇生理作用还具 有局限性。对于降胆固醇机理的另外一种常见解 释是，由于短链脂肪酸(SCFAs)从大肠运输到肝脏 门静膜而抑制肝脏对胆固醇的合成 )，这种解释 却可说明水溶性纤维具有更强的降胆固醇作用，因 V 为它能生成比不溶性纤维更多的短链脂肪酸【1，。 从而作者认为，米糠膳食纤维的主要功效抑制体内 血清胆固醇上升的作用机理可能十分复杂，除了通 过有效吸附胆酸盐来降低血清胆固醇的作用机理 外，很有可能还有其他因素共同参与或单独地发挥 了它们的作用而最终使米糠膳食纤维具有抑制血 清胆固醇上升的生理功效，这就需要我们做更多的 研究工作去揭示它。 ●考文献 1．青江诚一朗．日本酿造台志，1994 89：48 2．Medouga1]．J Sc L Food Agr[e，1996．70：133 3 Normand et a【，J Food Sc L，1981 46{1159 4 胡国华等，中国食品舔拥剂 ，1997，4：16 5．胡国华等．上海师范大学学报，2000，2：65 6．擦敏云等主编，药理实验方法学，1982，^ 民卫生出版社，北京 852 7 胡国华等，中国畜产与食品，1997．4：180 维普资讯 http://www.cqvip.com