车前草膳食纤维的制备及理化性质研究

摘要：分别采用乙醇沉淀法和酸碱提取法制备车前草水溶性和水不溶性膳食纤维, 并对膳食纤维功能进行了初步探索。研究了膳食纤维的膨胀力、持水力, 分别对灰分、水分进行测定, 以及膳食纤维对胆酸钠和NO2-的吸附能力的作用测定。结果表明, 车前草膳食纤维具有较大的持水力和膨胀力, 对胆酸钠和NO2-均具有较明显的吸附能力。

关键词：车前草; 膳食纤维; 理化性质

在由中华人民共和国卫生部、科学技术部和国家统计局联合发布的《中国居民营养与健康现状》表明，随着我国经济情况出现好转，人民生活质量提高，饮食方面更是出现了“一日三餐必有一荤”的现象，然而膳食纤维的摄入量却远远没有达到标准。这种饮食搭配随之而来的就是身体的警钟敲响，“三高”等慢性非传染病患病率呈直线上升的趋势[1]。中药车前草（Plantago depressa Willd）曾经被古人用来清热利尿、祛痰、凉血、解毒功效[2]。因为其含有谷甾醇、熊果酸、胡萝卜苷、桃叶珊瑚苷和梓醇等主要化学成分，从而载入《神农本草经》、《中国药典》等医学巨著，收载入药，列为上品[3]。因而至今临床上当患者出现水肿尿少、热淋涩痛、痰热咳嗽、吐血等多种疾病现象时多用车前草治疗[4]。姚晓惠等[5]也对车前草的物化性质和临床应用进行了研究。车前草具有很强的适应性、资源充沛、经济价值高。试验充分利用资源，提取车前草内膳食纤维，紧跟市场需求，针对各种“吃出来”的“富贵病”，制备对人类有益的膳食纤维产品。

1 材料与方法

1.1 材料

车前草于校园内采摘。将新鲜车前草，经漂洗后沥干、粉碎备用。

无水乙醇、乙酸乙酯、氢氧化钠、胆酸钠、浓盐酸等，均为分析纯。

1.2 试验步骤

1.2.1 车前草成分分析

1.2.1.1 水分测定

在101 ℃～105 ℃干燥箱中，放入洁净称量瓶，瓶盖斜支于瓶边，加热1 h。取出盖好，置于干燥箱内冷却0.5 h，称量至恒重（干燥至前后2次质量差不超过2 mg）。称量瓶内放入5 g混合均匀的车前草试样粉末，加盖，精密称其质量，记录数据；后将瓶盖取下，放入105 ℃恒温干燥箱干燥2.5 h（瓶盖斜立在一旁）；取出，加盖，置于干燥器中冷却0.5 h，准确称其质量，记录数据；再分别置于105 ℃恒温箱干燥1 h、干燥器冷却0.5 h后取出，称量至恒重，记录数据，计算水分即可。

1.2.1.2 灰分测定

取2个坩埚于105 ℃烘箱烘干，放置干燥器种。准确称取车前草粉末2.5 g放于干燥坩埚内，在550 ℃的马弗炉内灼烧4 h，冷却至200 ℃左右，取出，放入干燥器中冷却30 min，称重。

1.2.2 车前草水溶性膳食纤维的提取

将车前草洗净，在70 ℃烘箱内烘2 h，粉碎后过40目筛经过浸提、过滤再用无水乙醇沉淀、抽滤得沉淀物，放烘箱105 ℃烘干至恒重，研磨为粉末即得成品。

1.2.3 车前草水不溶性膳食纤维的提取

称取提取水溶性膳食纤维之后的滤渣烘干，制备脱脂样品，抽滤得滤渣并用蒸馏水漂洗至中性，加入NaOH溶液处理后减压过滤，用蒸馏水洗至中性。再用HCl溶液处理置于80 ℃水浴锅内加热90 min，进行二次减压过滤，用蒸馏水漂洗至中性，放烘干后称重、粉碎，粉末过40目筛即得成品。

1.2.4 膨胀力的测定

取2只洁净同规格量筒，分别放入可溶性膳食纤维、不可溶性膳食纤维0.4 g，根据刻度读各自体积，记录数据；然后各自加入蒸馏水补齐至刻度线，摇匀后在室温下静置24 h，24 h后再次读取各自体积，将数据记录。由计算公式即得各自膨胀力。

1.2.5 持水力的测定

2只洁净容器分别放入准确称取的1.0 g水溶性膳食纤维和水不溶性膳食纤维粉末，加入适量蒸馏水，摇匀静置1 h后，经滤纸过滤后，称量膳食纤维质量，记录数据。由公式计算即得各自的持水力。

1.2.6 膳食纤维吸附胆酸钠的测定

1.2.6.1 胆酸钠标准曲线的制备

准确称取胆酸钠0.1 g置于50 mL容量瓶中，以蒸馏水溶解并定容。分别移取胆酸钠标准溶液0，0.1，0.2，0.4，0.6，0.8和1.0 mL于加盖试管中，并加蒸馏水补至1.0 mL。先后加入45%硫酸溶液6 mL、0.3%糠醛溶液1 mL，混合摇匀。在65 ℃水浴锅内加热反应0.5 h。将装有反应液的容器放入水池内，待反应液冷至室温后，于620 nm在紫外分光光度计检测其吸光度，记录数据。

1.2.6.2 样品测定

洁净容器内加入水不溶膳食纤维粉末0.1 g，100 mL的0.15 mol/L NaCl溶液，在37 ℃水浴锅内搅拌加热反应，分别在0，30，60，90，120，150和180 min利用可调节移液器吸取1 mL样液，根据胆酸钠标准曲线的测定步骤进行操作，记录吸光度数据。

1.2.7 膳食纤维对NO2-吸附作用的测定

1.2.7.1 标准曲线的制定

取7支相同规格有刻度标识的带盖试管，用可调移液器准确移取0，0.1，0.5，1.0，1.5，2.0和2.5 mL的NaNO2溶液，7支试管各自加入0.2 mL对氨基苯磺酸溶液，混合摇匀静置4 min后，再各自加入0.1 mL盐酸奈乙二胺溶液，补蒸馏水至5 mL，混合摇匀，静置15 min后，于538 nm紫外分光光度计下测量各自吸光度，记录数据。

1.2.7.2 样品测定

利用合适浓度的HCl溶液和NaOH溶液，将50 mL NaNO2溶液分别调节至pH为2，pH为7。再分别加入0.2 g不可溶性膳食纤维，混合均匀后于37 ℃水浴锅内加热保温，分别在0，30，60，90，120，150和180 min利用可调节移液器吸取1 mL样液，根据标准曲线的测定步骤进行操作，记录吸光度数据即可。

2 结果与讨论

2.1 成分分析与膳食纤维制备

车前草（根、叶）的成分分析结果为：水分为0.45%，灰分为13.46%。采用乙醇沉淀法制备车前草水溶性膳食纤维，产率为9.92%，外观形态为灰色粉末。采用酸碱提取法提取水不溶性膳食纤维，产率为42.11%，外观形态为绿色粉末。

2.2 膨胀力和持水力的测定

水溶性膳食纤维膨胀力为0.5 mL/g，持水力为0.008 5 g/g，而水不溶性膳食纤维的膨胀力为10.0 mL/ g，持水力为5.482 0 g/g。结果表明，水不溶性膳食纤维有较大的膨胀力和持水力，而水溶性膳食纤维由于溶于水，静止后过滤所得固体反而不及粉末干重。膳食纤维借助其较强的持水性和膨胀性质，增大体积，产生饱腹感，预防肥胖，也使粪便中有害物质能及时排出体外，减小了肠道癌等疾病的发病率。

2.3 膳食纤维吸附胆酸钠的作用

如图1为膳食纤维对胆酸钠的吸附曲线，胆酸钠浓度和时间成反比，随着时间的延长，胆酸钠浓度趋于稳定。研究表明，纤维素吸附胆酸钠的能力相比较酸性多糖如木质素、果胶等物质来说不分上下[6]。

图1 车前草水不溶膳食纤维对胆酸钠的吸附曲线

2.4 膳食纤维对吸附作用

图2 车前草水不溶膳食纤维对吸附作用趋势变化

图2为模拟人体胃内环境pH为2、小肠内环境pH为7时，膳食纤维对吸附作用图。由图2可知当pH为7时，曲线变化不明显，表明pH为7时，膳食纤维对有明显吸附作用。pH为2时，膳食纤维对的吸附作用较明显，表明膳食纤维在人体胃部可得到较好的吸附从而保护胃部不受的伤害。

3 结论

对车前草膳食纤维功能特性的研究结果表明，膳食纤维对胆酸钠和亚硝酸根离子均具有较明显的吸附作用。对于亚硝酸根离子，pH 2模拟动物体内胃环境的吸附效果比pH 7模拟动物体内大肠体系好。通过膳食纤维为原料提取的有效活性成分可制备对人类有益的食品，既能合理地开发植物中的有利成分，又能将产品应用于人类健康，这将对社会发展和人类健康均具有重大的意义。针对各种“吃出来”的“富贵病”，满足群众需求，因此极具开发前景。