中国裸燕麦β-葡聚糖含量的鉴定研究

燕麦中可溶性膳食纤维(β-葡聚糖)的提取燕麦是世界八大粮食作物之一,也是我围北方各省重要的小杂粮作物.燕麦〔oats〕不但营养价值高,而且医学研究证明,常吃燕麦有降血脂,降血糖和减少心血管疾病的作用.所以美国食品和药物管理局许可在商标或广告上宣传燕麦的降低胆固醇,预防心脏病的作用.国内外科学研究认为,燕麦的保健功能主要归功于燕麦中可溶性燕麦纤维——β-葡聚糖.它是对人体健康十分有益的—种可溶性膳食纤维(SDF), 这种可溶成分在燕麦麸中的含量远高于燕麦胚乳,在燕麦麸中为6.6%～11.3%.在去皮的燕麦粉中为3.0%～5.4%.燕麦麸中的β—葡聚糖含量在4%～10%之间,且可溶部分占65%～90%.由于目前国内对燕麦β—葡聚糖的提取研究不多.大量的燕麦麸仅作为饲料用,经济效益不高.因此积极开展对燕麦麸的深加工利用,进行β—葡聚糖的提取和研究,有着重大的现实意义和良好的应用前景.因此.如果将过去认为是废物的燕麦麸进行深加工利用,对开发保健食品或功能食品具有十分广阔的前景.1 实验方法1.1 原料的预处理1.1.1可溶性膳食纤维物质(β-葡聚糖)的富集提取燕麦中的可溶性膳食纤维或β-葡聚糖,关键是要明确β-葡聚糖位于燕麦籽粒中的部位.国外Wood and Fulcher.《燕麦,化学和工艺》中表明β-葡聚糖主要存在于胚乳细胞壁中,在次糊粉层中大量浓缩.这就说明可以对燕麦经过研磨,将富集可溶性膳食纤维物质(β-葡聚糖)的麸皮分离出来.但在除去胚乳时必须小心防止次糊粉层的胚乳细胞壁过多地随面粉分离出去.1.1.2 研磨燕麦粉燕麦→清理→研磨→燕麦麸皮用布勒试验磨粉机装置对燕麦进行研磨,制成60%的燕麦粉和40%的燕麦麸皮,麸皮中富集β-葡聚糖.1.2 燕麦麸中可溶性膳食纤维(β-葡聚糖)的提取工艺燕麦麸→粉碎→过筛(60目)→加水搅拌提取(调pH9.0,70℃)→离心收集上清液→去蛋白(搅拌下调pH至4.5并静置)→离心收集上清液→醇析(调pH至7.0,80%酒精沉淀)→离心收集沉淀,干燥→β—葡聚糖粗品提取后的物质溶于水,不溶于乙醇.故可以用乙醇进行醇析.1.3 可溶性膳食纤维的定测方法实验中使用可溶性膳食纤维的测定方法.1.4 β-葡聚糖的测定方法:50mg试样中加入1m180%酒精润湿,之后再加入20m1醋酸钠缓冲液(pH5.5),沸水浴溶解;取出后50水浴中恒温10min,加入40Uβ—葡聚糖酶反应1h;冷却到室温,定容至100m1,取0.1m1(两份),加入0.2Uβ—葡萄糖苦酶,50℃反应10min;葡萄糖氧化酶法测定葡萄糖含量,推算β—葡聚糖含量,由此求得葡聚糖纯度.2 实验结果分析2.1 各因素对β—葡聚糖提取率的影响2.1.1 粉碎粒度对提取率的影响麸皮粒度对提取率有一定的影响,粒度越大,大部分β—葡聚糖尚被颗粒所包裹,不能被提取出来;但粒度太小,澄清困难,粗品中淀粉含量多,色泽不佳.故选择其粒度为40～60目.2.1.2 料水比对提取率影响根据液固萃取基本理论,增大提取液的量将有利于溶质的溶出.但过大的液固比对实际生产过程来说是没有意义的,不仅增加水的消耗及后续的浓缩成本,而且容易导致加工过程中溶质的丢失.本实验研究60℃,pH9.0,提取时间1h条件下,料水比在1:9—1:21之间提取情况.料液比1:91:121:151:20得率3.13.33.43.52.1.3 提取温度对提取率影响液固比,pH,提取时间分别固定为15,7.0,1h,研究提取温度的变化对提取率影响.温度40506070得率1.52.53.24.22.1.4 pH对提取率和色泽的影响在50℃下提取1h,液固比为15的条件下研究pH对提取率影响一般在稀碱条件下进行提取,这是由β—葡聚糖本身的碱溶性质决定的.随着pH的升高,提取率也增加,同时提取液颜色也逐渐加深. 选择PH值为9.02.1.5 蛋白的去除麸皮中存在大量蛋白会造成制品纯度不高,选择等电点沉淀法去除蛋白.在搅拌下调pH至4.5并静置,用离心法去除沉淀.2.2 粗品的纯化2.2.1 淀粉的检测准确称取NSP样品0.1g,加水定容至100ml,取一滴于白瓷扳上,加碘液1滴,如碘液不显蓝色,表明样品中不含淀粉,可直接进行纯化.若碘液呈显蓝色,则表明混有淀粉,需进行纯化预处理.2.2.2 纯化的预处理由于在热水浸提过程中,随着淀粉在提取液中的糊化,导致它和多糖一起提取出来,因此有必要在制备过程中用酶法除去淀粉.淀粉的去除效果以碘液与提取液反应所产生的颜色变化作为评判标准,颜色越浅表示淀粉残余含量越低,若无颜色变化,即可认为淀粉已水解完全.将提取液用O.1mol/L Na0H调pH至5.5～6.O,于恒温水浴上加热至92℃,加lml α-淀粉酶溶液恒温酶解,并经常搅拌,酶解过程中淀粉检测,直至没有蓝色为止.二,β-葡聚糖的功能性1,β一葡聚糖降血糖功能:研究结果表明:用含5%燕麦可溶性膳食纤维饲料喂养的实验组大鼠,其血糖含量明显低于对照组,仅为对照组的68.9%.该结果与国外文献相关报道一致.该结果表明:NSP是莜麦中降低血糖的主要有效成份之一,它能使高血糖大鼠体内血糖明显降低.该结果也为阐明莜麦血糖指数最低的原因提供了有益的参考:由于莜麦中所含的NSP是富强粉的9.0倍,大量NSP的存在而使得莜麦粉的血糖指数很低oNSP降低血糖的原因可能是因为NSP的存在增加了胃内容物的粘滞性,使得胃排空延迟,从而防止了爱后血糖急剧上升,同时可镕性膳食纤维进人小肠,又使小肠内不搅水层加厚而降低了糖的吸收,因此阳P具有降低血糖的功能.2 β一葡聚糖降血脂作用β一葡聚糖对高血脂人群有明显的降低胆固醇作用. 可以用四种代谢机制来解释这一作用结果:(1)这种可溶性淀粉在肠道内与胆酸结合,使循环至肝的胆酸量减少.这样,可促使胆固醇分解胆酸,来满足内源代谢和循环的需要.只有一小部分胆固醇与胆酸结合随粪便一起排外,所以,经粪便排除并不是降低胆固醇的主要原因.(2)可溶性淀粉在肠内微生物菌丛的作用下发酵产生短链脂肪酸(SCFAs)——乙酸,丙酸和丁酸.这些SCFAs经过门静脉被吸收,通过抑制HMG—CoA(胆固醇生物分解作用的限速酶)的活力,可以阻止肝胆固醇的合成,提高LDL—C的分解作用.但是,据最新研究结果表明.只有SCFAs之丙酸有作用.(3)可溶性淀粉可以减缓胃的排空,这样可以减少由于多食引起的血中胰岛素的提高.这一作用可以减少通过HMG—COA合成肝胆固醇.(4)燕麦可溶性淀粉可提高肠道内粘度,从而抑制膳食中脂肪的吸收,其中包括胆固醇.当粘度增加后,食物含有过量的水,从而减缓了其运动速度.植物蛋白质提取的三种protocols1. TCA/丙酮法：（1）取4g果肉，用液氮在研钵中将其研磨成粉。

β-葡聚糖研究进展ß-葡聚糖的研究进展程彦伟李魁赵江燕麦β－葡聚糖是一种存在于大燕麦皮中的天然非淀粉类水溶性植物糖，其基本结构是由D葡萄糖以β14，β1-3糖苷键连接而成的线性多糖，这两种糖苷键的比例大致为7：3。

燕麦β－葡聚糖是一种水溶性膳食纤维，因其具有的黏性阻碍淀粉、蛋白质等物质的消化和吸收，并可增殖消化道有益菌，所以可对人体具有一些极为有利的生理功能：具有显著的降血脂、降血糖及提高免疫能力，维持肠道微生态环境等。

另外，它还能加快确定人群的免疫细胞。

对细菌感染的反应并控制住细菌感染的位置，使感染面尽快恢复；作为化妆品的有效成分，可以提高皮肤抗过敏能力，激活免疫功能，延缓皮肤衰老。

燕麦水溶性膳食纤维和燕麦葡聚糖，可有效降低餐后血糖浓度和胰岛素水平，降低胆固醇和预防心血管疾病.燕麦纤维食品易被人体吸收，并且因含热量很低，既有利于减肥，又适合心脏病,高血压和糖尿病患者食疗的需要。

降低胆固醇早在多年，科学家就发现bata一葡聚糖能够减少肠胃吸收脂肪酸的速率,降低人体胆固醇的合成.随着bata一葡聚糖研究的日趋成熟，学者们先后在动物及人体实验水平上进行了大量的实验,证实了bata一葡聚糖在降低胆固醇和低密度脂蛋白方面具有特异的生理功能.科学家发现bata一葡聚糖对胆固醇的影响主要在于能显著降低血浆中总胆固醇(TC)和低密度脂蛋白胆固醇(LDI一TC),而对高密度脂蛋白(HDL)和甘油三醋(TG)没有明显影响仁。

燕麦葡聚糖对高血脂人群有明显的降低胆固醇的作用。

有关燕麦葡聚糖降低胆固醇的机理目前有四种假说:①可结合胆汁酸,增加了胆汁酸的排泄,从而降低胆汁酸水平和血浆胆固醇浓度。

②可被肠道中微生物发酵而产生短链脂肪酸，可抑制肝脏中胆固醇的合成。

③可促进LDL一C分解。

④可在消化道中形成高粘度环境，阻碍消化道对脂肪，胆固醇和胆汁酸的吸收。

降血糖每天食用葡聚糖燕麦食品后，患者血糖水平可降低约50%，使用燕麦食品有显著降低血糖作用燕麦汗葡聚糖可通过降低血脂含量，改善血液流动性能,加快糖类成分在吸收利用过程中的转运速度和效率，同时对糖尿病所并发的肝肾组织病变有良好的修复作用，并且可有效降低肝糖原的分解，从而导致血糖降低。

高纯度燕麦β-葡聚糖测定方法研究随着人类物质生活水平的提高，人类的饮食结构反而愈不均衡。

因此具有显著降血脂、降血糖及维持肠道微生物生态环境功能的燕麦葡聚糖[1~4]的需求市场明显增大，而高纯度的燕麦葡聚糖因其功效更为显著，其需求更为明显。

但目前国内外对于高纯度燕麦葡聚糖的检测并无统一标准，这极其不利于高纯度燕麦葡聚糖的研究发展。

目前，谷物麸中β-葡聚糖的测定[4~7]主要是采用AOAC995.16酶法，该方法应用于测定高纯度燕麦葡聚糖的原理虽然相同，但是由于含量的增加，产品的分子量不同，对于酶解的用量，水解的时间等条件有所不同，因此，本文着重研究酶解测定高纯度葡聚糖时的作用条件，并通过对方法的精密度和回收率进行判断方法的准确性。

1 材料1.1试剂与待测样70%纯度燕麦β-葡聚糖：广东省食品工业研究所试剂盒：Megazyme ；K-BGLU1.2主要仪器设备移液枪：Tomos；L1160471恒温水浴锅：上海申胜生物技术有限公司；W201B漩涡混合振荡器：上海琪特分析一起有限公司；XW-80A紫外可见分光光度仪：上海美谱达仪器有限公司；UV-6300PC2 实验方法2.1测定步骤准确称量约10mg70%纯度燕麦β-葡聚糖样品到试管内，确保全部样品完全落入试管。

用0.2ml乙醇（50％v/v）湿润样品，加磷酸钠缓冲液（4.0ml，20mM，Ph6.5）并且用振荡器振荡。

然后，马上将试管放入开水中，保持一分钟。

用振荡器振荡样品，保持在开水中2分钟，再次振荡。

把含有样品的试管放入40℃水中，保持5分钟。

加地衣多糖酶试剂（0.2ml），振荡。

放入40℃水浴中分解2小时，并不时振荡。

加醋酸钠缓冲溶液（50ml，200mM，Ph4.0），用振荡器振荡样品。

将试样降到室温。

准确用移液枪在三个测定试管中添加0.1ml的已经过地衣多糖酶酶解的高纯度燕麦β-葡聚糖样品。

加β-葡萄糖苷酶试剂0.1ml到三个测定试管中的两个，第三个作为空白，添加0.1ml50mM醋酸钠缓冲液。

裸燕麦中β-葡聚糖含量测定方法的比较
王燕;牛瑞明;李志会
【期刊名称】《江苏农业科学》
【年(卷),期】2013(41)9
【摘要】β-葡聚糖对人体具有重要的生理功能,能够降低人体的血清胆固醇和血糖水平.裸燕麦的种子中富含β-葡聚糖,而β-葡聚糖含量的准确测定是β-葡聚糖研究开发的主要难点之一,虽然对其含量测定方法的研究较多,但目前我国还没有测定β-葡聚糖的标准方法.常用的β-葡聚糖含量测定方法有刚果红法、标准酶法、改进酶法等,为了筛选出最佳测定β-葡聚糖含量的方法,以中等肥力条件下种植的裸燕麦花早2号为研究材料,对刚果红法、改进酶法的精密度和准确性进行比较分析.在几种常用方法中,改进酶法的准确性较高,成本偏高;刚果红法较准确,但操作简单,成本低.【总页数】3页(P300-302)
【作者】王燕;牛瑞明;李志会
【作者单位】河北北方学院农林科技学院,河北张家口075000;河北北方学院农林科技学院,河北张家口075000;河北北方学院农林科技学院,河北张家口075000【正文语种】中文
【中图分类】TS210.7
【相关文献】
1.裸燕麦麸皮β-葡聚糖特性及与食用胶的比较研究
2.裸燕麦米和燕麦粉加工所得麸皮中β-葡聚糖和酚酸的分布
3.裸燕麦麸中β-葡聚糖提取工艺的优化
4.裸燕麦籽粒和主要燕麦产品中β-葡聚糖含量的检测与分析
5.β-葡聚糖含量测定方法的比较
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关于燕麦中β-葡聚糖含量的分析及性质研究【摘要】燕麦中的β-葡聚糖是对人体有极大好处的一种多糖,用途广泛,通过从上世纪九十年代开始到如今二十年的发展探究,燕麦中β-葡聚糖的含量分析,燕麦中β-葡聚糖的添加运用,燕麦中β-葡聚糖的性质分析都已经到了新的技术层次,这也就让我们都能够更多的发挥燕麦中β-葡聚糖的作用,这样也就是本文的探讨内容。

【关键词】燕麦;β-葡聚糖;多糖;粘度法一、前言近年来人们对于燕麦这样纤维素含量较高的食物表象除了越来也多的兴趣,主要也就是因为大多数人对于健康的追求有了新的理解,也都普遍认识到了植物谷物更多的摄入会给我们人体带来的巨大好处。

其中燕麦中β-葡聚糖就是一种非常健康的元素,无论是动物还是人,都能够从燕麦中β-葡聚糖获得很多益处。

所以怎样提取研究燕麦中β-葡聚糖,以及燕麦中β-葡聚糖的性质都是需要我们探讨的。

二、燕麦中β-葡聚糖的概述燕麦是一种纤维素含量很高的作物,中燕麦的膳食纤维中有很多都是有水溶性的,其中水溶性纤维中,含量最高的就是燕麦中β-葡聚糖,很多的谷物中都有β-葡聚糖,但是燕麦中的含量最高。

一般来说评价燕麦的品质好坏,就是通过燕麦β-葡聚糖含量来说明的。

燕麦中的β-葡聚糖主要存在于燕麦的糊粉层。

如今国内外都已经开展了燕麦中β-葡聚糖用于食品开发的研究,通常都是添加于一些休闲食品等。

因为痛几十年的研究确实证明了燕麦中的β-葡聚糖能够对降低血脂和降低胆固醇方面有着非常重要的作用,能够有效地预防性血管方面的疾病。

三、燕麦中β-葡聚糖的含量分析1、层析法:进行燕麦β-葡聚糖含量分析,可以采用高效液相层析法,因为这种方法可以准确的测定燕麦中β-葡聚糖的含量,主要就是因为专一的葡萄糖水解酶能够专一水解β-葡聚糖,形成的寡糖能够在一定条件下分离,然后就能够利用层析法进行准确的测量,但是这种方法的使用价格比较昂贵。

2、粘度法:这种方法,就是利用β-葡聚糖的溶液,进行分析;由于β-葡聚糖能够给溶液提供粘性,然后又因为不同分子量的β-葡聚糖有着不同的粘度,最后利用抽提来分析计算β-葡聚糖的含量,只是这种方法比较原始,而且可靠性较低,实用性已经不高了。