超聲輔助-酶解協(xié)同作用 提取紅棗渣膳食纖維及其促消化作用

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(1.新疆大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,新疆烏魯木齊 830046; 2.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物質(zhì)能源研究所,新疆烏魯木齊 830091; 3.韶關(guān)學(xué)院英東食品科學(xué)與工程學(xué)院,廣東韶關(guān) 512005; 4.鄭州輕工業(yè)大學(xué)食品與生物工程學(xué)院,河南鄭州 450002)

紅棗具有很高的營養(yǎng)價值,主要產(chǎn)品有棗汁、棗酒和罐頭等[1]。在加工生產(chǎn)過程中,80%以上的棗渣被廢棄,不但浪費(fèi)原料,同時也造成了環(huán)境的污染。棗渣中含有豐富的膳食纖維,一般分為水溶性膳食纖維(SDF)和水不溶性膳食纖維(IDF)兩大類[2],水溶性膳食纖維可以排除體內(nèi)有害金屬離子、減少血液中的膽固醇水平,調(diào)節(jié)血糖水平,從而降低心臟病的危險[3-4];水不溶性膳食纖維能夠促進(jìn)大腸蠕動,使食物在大腸里停留的時間縮短,以防治便秘,并降低大量細(xì)菌把食物轉(zhuǎn)變成有毒物質(zhì)的機(jī)會,同時也能將食物里已經(jīng)存在的有毒物質(zhì)進(jìn)行稀釋,減少大腸受到傷害的機(jī)會,更好地預(yù)防直腸癌的發(fā)生[5-6]。

國內(nèi)外提取膳食纖維常用的方法有化學(xué)提取法[7]、酶提取法[8]、物理化學(xué)提取法[9]、膜分離法[10]和發(fā)酵法[11]?；瘜W(xué)提取法工藝簡單、成本低,但膳食纖維提取率較低、并且容易造成化學(xué)溶劑殘留[12]。酶法提取紅棗膳食纖維,可獲得較純的膳食纖維,但是單獨(dú)的酶法制備成本較高[13]。膜分離法是利用膜分離技術(shù),將分子量大小不同的膳食纖維分離提取,使用此法的缺點(diǎn)是不能制備不溶性膳食纖維,而且此法對設(shè)備要求較高[14]。發(fā)酵法生產(chǎn)的膳食纖維色澤、質(zhì)地、氣味和分散程度均優(yōu)于化學(xué)法,比化學(xué)提取法得到的膳食纖維有較高的持水力和得率,但是對實(shí)驗(yàn)條件要求苛刻[15]。超聲波具有空化作用、機(jī)械振動和熱效應(yīng)等特性,能夠破碎被提取原料和細(xì)胞壁,加速有效成分的溶出和擴(kuò)散[16],利用超聲波輔助酶法提取膳食纖維可以提高酶解效率,縮短耗時[17]。

本研究以提取多糖后的紅棗渣為原料,優(yōu)化超聲-酶解聯(lián)用技術(shù)提取紅棗渣膳食纖維,分析超聲-酶解聯(lián)用提取方法對紅棗渣膳食纖維提取效果的影響,同時以紅棗渣膳食纖維為基料,小麥粉為輔料制作高膳食纖維食用粉,進(jìn)行動物實(shí)驗(yàn),研究紅棗渣膳食纖維食用粉促消化作用。探究更有效的利用資源工藝,延長棗產(chǎn)品加工的產(chǎn)業(yè)鏈,提高棗的綜合利用價值。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

紅棗渣(新疆駿棗棗渣,提取多糖以后的棗渣) 刀郎棗業(yè)開發(fā)有限公司;復(fù)方地芬諾酯 新鄉(xiāng)市常樂制藥有限責(zé)任公司;活性炭粉 天津永晟精細(xì)化工有限公司;阿拉伯樹膠 上海山浦化工有限公司;α-淀粉酶(3700 U/g) 北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司;堿性蛋白酶(200 U/mg) 北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司;濃硝酸、雙氧水、碘化鉀、硫代硫酸鈉、3,5-二硝基水楊酸、苯酚、氯化鋇等 均為分析純,天津市大茂化學(xué)試劑廠。

Anke TDL-5-A離心機(jī) 安捷倫科技有限公司;PHS-3C實(shí)驗(yàn)室pH計 上海虹益儀器儀表有限公司;KQ-400KDE高功率數(shù)控超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司;FW-100高速萬能粉碎機(jī) 北京市永光明醫(yī)療儀器廠;AL-104分析天平 Mettler-Toledo Group;DHG-9123A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海一恒科學(xué)儀器有限公司;Anke TDL-5-A離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器;控溫消煮爐 上海洪紀(jì)儀器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)用鼠飼養(yǎng) SPF級昆明種小白鼠100只,雌雄各半,訂購體重14～16 g;繁育單位:新疆實(shí)驗(yàn)動物研究中心;實(shí)驗(yàn)動物生產(chǎn)許可證號:SCXK(X2011-0001);實(shí)驗(yàn)動物許可證號:65000200000093、65000200000097。實(shí)驗(yàn)動物飼養(yǎng)環(huán)境:實(shí)驗(yàn)動物飼養(yǎng)間溫度20～26 ℃,日溫差≤3 ℃,相對濕度40%～60%;動物飼養(yǎng)于標(biāo)準(zhǔn)盒內(nèi),每盒單性別5只,保持盒內(nèi)環(huán)境清潔干燥,每日添加飼料和飲水,自由取食。

1.2.2 超聲-酶解協(xié)同作用提取紅棗渣膳食纖維工藝流程 紅棗渣烘干→中藥粉碎機(jī)粉碎→過篩網(wǎng)(60目)→稱量→加去離子水→調(diào)節(jié)合適pH→加α-淀粉酶→控溫超聲→離心分離→濾渣調(diào)節(jié)合適的pH和溫度→蛋白酶酶解→滅酶滅菌→醇洗→烘箱烘干→再次粉碎→得到膳食纖維產(chǎn)品[13]

操作要點(diǎn):準(zhǔn)確稱取一定量的紅棗渣,以一定料液比加入去離子水,調(diào)節(jié)pH為6.0,分別加入一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的α-淀粉酶,放于超聲波清洗器中,在一定的超聲溫度,超聲功率240 W條件下,酶解一定時間,取出后,3000 r/min離心15 min,調(diào)節(jié)濾渣pH至9.6,再調(diào)溫度至50 ℃,加入0.1%堿性蛋白酶酶解3.0 h,用高壓滅菌鍋滅菌滅酶后在加入85%的無水乙醇進(jìn)行浸泡洗滌,60 ℃烘干,烘干后的膳食纖維用中藥粉碎機(jī)粉碎均勻,過60目的篩網(wǎng),得到膳食纖維產(chǎn)品。

1.2.3 超聲-酶解協(xié)同作用提取紅棗渣膳食纖維單因素實(shí)驗(yàn)

1.2.3.1 加酶量對紅棗渣膳食纖維提取率的影響 準(zhǔn)確稱取紅棗渣10.0 g,于5個干凈的錐形瓶中加100 mL去離子水,調(diào)節(jié)pH為6.0,分別加入1%、1.5%、2%、2.5%、3%(m/m)的α-淀粉酶,在50 ℃下超聲處理,在超聲溫度50 ℃,超聲功率240 W條件下超聲酶解40 min,取出后,3000 r/min離心15 min,調(diào)節(jié)濾渣漿液pH至9.6,再調(diào)溫度至50 ℃,加入堿性蛋白酶酶解3.0 h,醇洗,60 ℃烘干,考察不同加酶量對紅棗渣膳食纖維提取率的影響。

1.2.3.2 料液比對紅棗渣膳食纖維提取率的影響 準(zhǔn)確稱取紅棗渣10.0 g,于5個干凈的錐形瓶中,分別按照料液比1∶4、1∶6、1∶8、1∶10、1∶12 g/mL加入去離子水,調(diào)節(jié)pH6.0,加入2%的α-淀粉酶,其余操作同1.2.3.1?？疾觳煌弦罕葘t棗渣膳食纖維提取率的影響。

1.2.3.3 超聲時間對紅棗渣膳食纖維提取率的影響 準(zhǔn)確稱取紅棗渣10.0 g,于5個干凈的錐形瓶中,加100 mL去離子水,調(diào)節(jié)pH為6.0,加入2%的α-淀粉酶,在50 ℃下超聲處理,考察超聲時間分別為25、30、35、40、45 min對紅棗渣膳食纖維提取率的影響,其余操作同1.2.3.1。

1.2.3.4 超聲溫度對紅棗渣膳食纖維提取率的影響 準(zhǔn)確稱取紅棗渣10.0 g,于5個干凈的錐形瓶中,加100 mL去離子水,調(diào)節(jié)pH為6.0,加入2%的α-淀粉酶,超聲處理35 min,考察超聲溫度分別為40、50、60、70、80 ℃時對紅棗渣膳食纖維提取率的影響,其余操作同1.2.3.1。

1.2.4 響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化提取工藝 在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,應(yīng)用Box-Behnken的中心組合設(shè)計原理,以加酶量(A)、料液比(B)、超聲時間(C)、超聲溫度(D)4個因素為自變量,每個因素取三水平以紅棗渣膳食纖維提取率為響應(yīng)值,進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計,因素水平設(shè)計見表1。

表1 響應(yīng)面法分析因子及水平表Table 1 Factors and levels of RSM analysis

1.2.5 紅棗渣膳食纖維食用粉促消化作用試驗(yàn)

1.2.5.1 樣品制備 以紅棗渣膳食纖維為基料,小麥粉為輔料,基輔比按照重量比1∶2.5 (g/g)配比[18]。利用雙螺桿擠壓技術(shù)對混合粉進(jìn)行改性。采用雙螺桿擠壓工藝條件:去離子水質(zhì)量分?jǐn)?shù)27.5%,擠壓溫度164 ℃,主機(jī)頻率34 Hz,制備獲得高膳食纖維食用粉,再經(jīng)超微粉碎,粉碎時間10.53 min,填充量303.54 g,入磨水分4.95%[19],在此條件下得出的最小D50為16.57 μm。將所制得的膳食纖維食用粉溶解,做小鼠灌胃實(shí)驗(yàn)。

1.2.5.2 小鼠小腸運(yùn)動實(shí)驗(yàn) SPF級昆明種小白鼠50只,體重18～22 g,實(shí)驗(yàn)前24 h各組動物禁食,自由飲水。按性別隨機(jī)分為空白對照、模型對照、紅棗渣膳食纖維食用粉低劑量(L)、紅棗渣膳食纖維食用粉中劑量(M)、紅棗渣膳食纖維食用粉高劑量(H)5組,每組10只,雌雄各半。根據(jù)表2給藥劑量連續(xù)給藥7 d,1次/d。給藥第1、4、7 d稱量體重。

表2 小鼠灌胃紅棗渣膳食纖維食用粉對促消化功能的影響實(shí)驗(yàn)給藥劑量(n=10)Table 2 Mice were gavaged with red jujube residue ediable powder on promoting digestion function influence experimental dosage(n=10)

墨汁的配制:準(zhǔn)確稱取阿拉伯樹膠100 g,加入去離子水800 mL,煮沸至溶液透明,稱取活性炭粉50 g,加入上述溶液中煮沸3次,待溶液涼后加水定容到1000 mL。

第7 d給藥后,實(shí)驗(yàn)動物禁食不禁水16 h,空白對照組給予等體積蒸餾水,模型對照組和各給藥組分別給予復(fù)方地芬諾酯混懸液(5 mg/kg),30 min后,紅棗渣膳食纖維食用粉各劑量組分別灌胃給予含受試樣品(1.3、2.7、5.3 g/kg)的墨汁,空白對照組和模型對照組給予等體積墨汁。再25 min后,頸椎脫臼處死小鼠,打開腹腔,取自幽門端至回盲部腸管,直線狀平鋪于托盤,測量腸管總長度為“小腸總長度”,自幽門端至墨汁前沿為“墨汁推進(jìn)長度”。利用復(fù)方地芬諾酯混懸液建立小鼠的便秘模是一種非特異性便秘模型,它利用藥物的收斂作用導(dǎo)致便秘,此模型制備簡單易行,成功率高。

墨汁推進(jìn)率計算如式(1):

式(1)

式中:l為墨汁推進(jìn)長度,cm;L為小腸總長度,cm。

1.2.5.3 小鼠排便時間、糞便粒數(shù)和糞便重量的測定 將SPF級昆明種小白鼠按照1.2.5.2相同方法造模,給藥第1、4、7 d稱量體重。第7 d給藥后,實(shí)驗(yàn)動物禁食不禁水16 h,空白對照組給予等體積蒸餾水,模型對照組和各給藥組分別給予復(fù)方地芬諾酯混懸液(10 mg/kg),30 min后,紅棗渣膳食纖維食用粉各劑量組分別灌胃給予含受試樣品(1.3、2.7、5.3 g/kg)的墨汁,空白對照組和模型對照組給予等體積墨汁。實(shí)驗(yàn)動物單籠飼養(yǎng),正常飲水進(jìn)食。自給予墨汁時開始計時,記錄每只動物首粒排黑便時間、6 h排黑便粒數(shù)和重量。

1.2.6 紅棗渣膳食纖維提取率及純度計算 紅棗渣總膳食纖維的測定按NY/T 1594-2008水果中總膳食纖維的測定非酶-重量法[20]進(jìn)行;不溶性膳食纖維分析按《GB 5009.88-2014 食品中膳食纖維的測定》[21]進(jìn)行。以紅棗渣膳食纖維提取率為考察指標(biāo)。紅棗渣膳食纖維提取率計算如式(2)。

式(2)

式中:m為提取所得紅棗渣膳食纖維的質(zhì)量,g;M為樣品紅棗渣的質(zhì)量,g。

膳食纖維純度計算公式如式(3)。

式(3)

式中:X為試樣中粗纖維的含量;G為殘余物的質(zhì)量,g;m為稱取樣品的質(zhì)量,g。

1.3 數(shù)據(jù)處理

2 結(jié)果與分析

2.1 超聲-酶解協(xié)同作用提取紅棗渣膳食纖維單因素實(shí)驗(yàn)

如圖1A,當(dāng)酶的添加量在1%～2%濃度范圍內(nèi)紅棗渣膳食纖維提取率顯著增加,超出該范圍，隨著酶用量的增加，紅棗渣膳食纖維提取率沒有明顯的變化,這可能是由于酶用量較少時,底物濃度超過酶的濃度;酶用量過高時,底物被酶飽和。因此,選擇最適加酶量為2%。

圖1 超聲-酶解聯(lián)用提取紅棗渣膳食纖維單因素試驗(yàn)Fig.1 Single factor experiment of ultrasonic-enzyme-assisted extraction of dietary fiber from red jujube residue注:A～D分別為加酶量、料液比、超聲時間和超聲溫度對紅棗渣膳食纖維提取率的影響。

由圖1B可知,當(dāng)料液比從1∶4～1∶10 g/mL變化時,紅棗渣膳食纖維提取率增加,并且在1∶10 g/mL時達(dá)到最大,當(dāng)繼續(xù)增加料液比時紅棗渣膳食纖維提取率減小,料液比過低和過高都不利于植物細(xì)胞中酶活性位點(diǎn)的運(yùn)動[22]。考慮到溶劑的用量可以增加食品工業(yè)中的生產(chǎn)成本,因此選擇料液比在1∶10 g/mL。

如圖1C可知,隨著超聲時間的增加,紅棗渣膳食纖維的提取率呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。在35 min時紅棗渣膳食纖維的提取率達(dá)到最大值,超過35 min時出現(xiàn)下降趨勢。這可能是由于超聲波的機(jī)械振動和空化作用,可加快分子振動速度,提高酶解效率[23];但當(dāng)超聲時間過長時,由于超聲波的空化作用將某些大分子物質(zhì)打碎成小分子物質(zhì)[24],造成紅棗渣膳食纖維水解,降低紅棗渣膳食纖維的提取率。因此,提取紅棗渣膳食纖維的最適超聲時間為35 min。

酶的活性不僅取決于pH,還依賴于提取溫度[25]。由圖1D可知,在40～60 ℃范圍內(nèi),隨著溫度的升高紅棗渣膳食纖維提取率增加,當(dāng)提取溫度高于60 ℃,紅棗渣膳食纖維提取率不斷降低。這可能是由于提取溫度較高時會導(dǎo)致酶活性增加,但提取溫度過高時會引起酶失活[26]。因此,紅棗渣膳食纖維的最適提取溫度為60 ℃。

2.2 超聲-酶解協(xié)同作用提取紅棗渣膳食纖維響應(yīng)面法優(yōu)化

在單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上,采用響應(yīng)面法優(yōu)化超聲-酶解聯(lián)用法提取紅棗渣膳食纖維的工藝條件,試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 響應(yīng)面分析實(shí)驗(yàn)設(shè)計與結(jié)果Table 3 Experimental design for response surface analysis and corresponding experimental data

由表4的方差分析可知,該模型F值較高(F=23.63)而p值非常低(p<0.0001),表明所得的模型為顯著并且可以充分代表參數(shù)之間的關(guān)系;失擬項(xiàng)的F值和p值分別為4.32和0.0856,這表明它相對于純誤差不具有顯著性,任何組合的變量都可以用模型方程預(yù)測膳食纖維的提取率。失擬項(xiàng)p=0.0856在p<0.05水平上差異不顯著,表明該模型具有較高擬合度,實(shí)驗(yàn)誤差小,說明該模型具有實(shí)際應(yīng)用意義[27]。加酶量(A)和超聲溫度(D)對紅棗渣膳食纖維提取率影響極顯著(p<0.01),加酶量是對紅棗渣膳食纖維提取率影響最大的因素。AC、AD、BD、A2、B2、C2、D2對提取率影響均極顯著(p<0.01)。紅棗渣膳食纖維提取率與各因素變量的二次方程模型為:

表4 方差分析Table 4 Analysis of variance

Y=64.26-4.73A+1.02B+0.81C+2.67D-0.15AB+3.26AC-4.00AD+0.30BC+4.11BD+0.42CD-4.17A2-8.23B2-5.25C2-3.29D2

通過模型方程所做的三維響應(yīng)面圖以及與之對應(yīng)的等高線圖能比較直觀的解釋各個變量和變量之間對響應(yīng)面值的影響。等高線的形狀可以反映出交互作用的強(qiáng)弱。橢圓形表示兩因素交互作用顯著,而圓形則與之相反。若響應(yīng)曲面圖形坡度陡峭,表明響應(yīng)值對于操作條件的改變非常敏感,若曲面圖形坡度相對平緩,則表明操作條件的改變對響應(yīng)值影響較小[28]。由圖2響應(yīng)面結(jié)果可知,加酶量與超聲時間、加酶量與超聲溫度、超聲溫度與料液比之間交互作用顯著,其余各組間交互作用不顯著,與方差分析表結(jié)果一致。

圖2 超聲-酶解聯(lián)用法提取紅棗渣膳食纖維工藝優(yōu)化響應(yīng)面因素交互作用Fig.2 Response surfaces of the pairwise interactive effects of four extraction conditions on extraction rate of dietary fiber

根據(jù)所建立的模型進(jìn)行工藝條件的優(yōu)化組合,得到最佳工藝條件為加酶量1.54%,料液比1∶10.42 g/mL,超聲時間33.58 min,超聲溫度69.49 ℃,此時紅棗渣膳食纖維提取率預(yù)測值為68.92%。為了操作方便,以加酶量1.5%、料液比1∶10 g/mL、超聲時間35 min、超聲溫度70 ℃,進(jìn)行3次平行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果顯示在該工藝條件下,紅棗渣膳食纖維提取率為69.31%±0.91%,純度為67.6%±2.995%,證實(shí)該模型可用于紅棗渣膳食纖維的提取工藝的理論預(yù)測。

2.3 紅棗渣中膳食纖維可溶性膳食纖維與不溶性膳食纖維含量分析結(jié)果

從圖3可以看出,紅棗渣中總膳食纖維含量在26.5%左右,其中不溶性膳食纖維含量高達(dá)21.7%,可溶性膳食纖維含量為4.8%。不溶性膳食纖維和可溶性膳食纖維的比例是217∶48?？扇苄陨攀忱w維和不可溶性膳食纖維有著不同的生理功能。其中,可溶性膳食纖維具有提高葡萄糖耐受力、降低膽固醇水平等生理功效;不溶性膳食纖維則更多地發(fā)揮著增加糞便的體積,促進(jìn)腸道蠕動,從而具有防止便秘、腹瀉、憩室炎等功能。美國供給量專家委員會推薦膳食纖維的攝入比例以70%～75%為不可溶性膳食纖維,25%～30%為可溶性膳食纖維為宜[29]。

圖3 紅棗渣膳食纖維定量分析Fig.3 Quantitative analysis of dietary fiber of red jujube residue

2.4 紅棗渣膳食纖維食用粉促消化作用

2.4.1 小鼠小腸運(yùn)動實(shí)驗(yàn) 小鼠進(jìn)駐后分層隨機(jī)分為5組,由表5可知,組間體重均無統(tǒng)計學(xué)差異(p>0.05);實(shí)驗(yàn)分層隨機(jī)分組后連續(xù)灌胃紅棗渣膳食纖維食用粉7 d,第1、4、7 d各給藥組和模型對照組與空白對照組比較,體重均無統(tǒng)計學(xué)差異(p>0.05)。說明紅棗渣膳食纖維食用粉對各組小鼠體重?zé)o明顯影響。

表5 小鼠灌胃紅棗渣膳食纖維食用粉對小腸運(yùn)動試驗(yàn)動物體重的影響(g,n=10)Table 5 Effect of dietary fiber powder from jujube residue on body weight of mice in small intestinal exercise test(g,n=10)

由表6可見,小鼠連續(xù)灌胃紅棗渣膳食纖維食用粉7 d,模型對照組與空白對照組比較,小腸墨汁推進(jìn)長度減少、墨汁推進(jìn)率減少,結(jié)果差異極顯著(p<0.01),即復(fù)方地芬諾酯造模成功。紅棗渣膳食纖維食用粉各給藥組與模型對照組比較,小腸墨汁推進(jìn)長度增加、墨汁推進(jìn)率增加,結(jié)果均有統(tǒng)計學(xué)差異(p<0.01)。各組小腸總長(幽門至回盲瓣)間比較,結(jié)果均無顯著性差異(p>0.05)。各劑量組相比,中劑量組紅棗渣膳食纖維食用粉小腸墨汁推進(jìn)長度增加、墨汁推進(jìn)率最高、小腸總長最長。說明紅棗渣膳食纖維食用粉對小鼠口服復(fù)方地芬諾酯造模引起的小腸推進(jìn)能力障礙有明顯的改善作用。其中,紅棗渣膳食纖維食用粉中劑量組效果最佳。

表6 小鼠灌胃紅棗渣膳食纖維食用粉對小腸墨汁推進(jìn)長度、墨汁清除率的影響(n=10)Table 6 Effect of dietary fiber powder from jujube residue on small intestinal ink propulsion length and ink clearance in mice(n=10)

2.5 紅棗渣膳食纖維食用粉對小鼠排便時間、糞便粒數(shù)和糞便重量的影響

由表7可知小鼠進(jìn)駐后分層隨機(jī)分為5組,組間體重?zé)o統(tǒng)計學(xué)差異(p>0.05);實(shí)驗(yàn)分層隨機(jī)分組后連續(xù)灌胃紅棗渣膳食纖維食用粉7 d,第1、4、7 d各給藥組和模型對照組與空白對照組比較,體重均無統(tǒng)計學(xué)差異(p>0.05)。

表7 小鼠灌胃紅棗渣膳食纖維食用粉對促排便試驗(yàn)動物體重的影響(g,n=10)Table 7 Effects of dietary fiber powder from jujube residue on body weight of mice in defecation-promoting experiment(g,n=10)

由表8可知小鼠連續(xù)灌胃紅棗渣膳食纖維食用粉7 d,模型對照組與空白對照組比較,給墨汁后6 h內(nèi)黑便排出時間增加、黑便粒數(shù)減少、黑便重量減少,結(jié)果均有統(tǒng)計學(xué)差異(p<0.01)。

表8 小鼠灌胃紅棗渣膳食纖維食用粉對促排便時間、糞便粒數(shù)和糞便重量的影響(n=10)Table 8 Effects of dietary fiber powder from jujube residue on defecation time,stool grain number and fecal weight of mice(n=10)

紅棗渣膳食纖維食用粉各給藥組與模型對照組比較,給墨汁后6 h內(nèi)黑便排出時間減少,結(jié)果差異均極顯著(p<0.01);紅棗渣膳食纖維食用粉高劑量給藥組與模型對照組比較,給墨汁后6 h內(nèi)排出黑便粒數(shù)增加,結(jié)果差異顯著(p<0.05),紅棗渣膳食纖維食用粉中、低劑量給藥組與模型對照組比較,給墨汁后6 h內(nèi)排出黑便粒數(shù)無統(tǒng)計學(xué)意義(p>0.05);紅棗渣膳食纖維食用粉高、中劑量給藥組與模型對照組比較,給墨汁后6 h內(nèi)排出黑便重量增加,結(jié)果均有統(tǒng)計學(xué)意義(高劑量p<0.01,中劑量p<0.05)。說明紅棗渣膳食纖維食用粉對小鼠口服復(fù)方地芬諾酯造模引起的糞便排出時間延長有明顯改善作用,而中劑量、高劑量組給藥對地芬諾酯造模引起的排便重量減少有明顯改善作用。

3 結(jié)論

通過超聲-酶法聯(lián)用提取紅棗渣膳食纖維,得到提取最優(yōu)工藝為:超聲功率為240 W,加酶量1.5%,料液比1∶10 g/mL,超聲時間35 min,超聲溫度70 ℃,在此條件下紅棗渣膳食纖維提取率最高達(dá)到69.31%±0.91%。超聲-酶法聯(lián)用提取得到的紅棗渣總膳食纖維含量在26.5%左右,其中不溶性膳食纖維含量高達(dá)21.7%,可溶性膳食纖維含量為4.8%。不溶性膳食纖維和可溶性膳食纖維的比例是217∶48。實(shí)驗(yàn)提取得到的紅棗渣膳食纖維不溶性膳食纖維含量高,人體攝入后可增加糞便的體積,促進(jìn)腸道蠕動,可有效有防止便秘、腹瀉、憩室炎等疾病。動物模型實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),通過連續(xù)灌胃的實(shí)驗(yàn)組小鼠,在體重上沒有顯著性差異(p>0.05),說明紅棗渣膳食纖維食用粉不會對小鼠體重產(chǎn)生明顯的影響。小腸運(yùn)動實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,連續(xù)灌胃7 d的實(shí)驗(yàn)組小鼠與對照組相比較,小腸墨汁推進(jìn)長度和墨汁推進(jìn)率增加極顯著(p<0.01)。各劑量組相比,中劑量組紅棗渣膳食纖維食用粉小腸墨汁推進(jìn)長度增加、墨汁推進(jìn)率最高、小腸總長最長。說明紅棗渣膳食纖維食用粉對小鼠口服復(fù)方地芬諾酯造模引起的小腸推進(jìn)能力障礙有明顯的改善作用。其中,紅棗渣膳食纖維食用粉中劑量組效果最佳。小鼠排便實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),小鼠連續(xù)灌胃紅棗渣膳食纖維食用粉7 d后,與空白對照組相比,給墨汁后6 h內(nèi)黑便排出時間增加、黑便粒數(shù)減少、黑便重量減少(p<0.01),與模型對照組比較,給墨汁后6 h內(nèi)黑便排出時間減少(p<0.01);各劑量組相比,高劑量組和中劑量組給墨汁后6 h內(nèi)排出黑便重量均表現(xiàn)出增加(高劑量p<0.01,中劑量p<0.05),對地芬諾酯造模引起的排便重量減少有明顯改善作用。因此,紅棗渣膳食纖維食用粉中劑量和高劑量給藥對小鼠有顯著(p<0.05)的促進(jìn)消化和排便的作用。