豆渣水溶性膳食纤维对双歧杆菌增殖的影响

粮油食品科技第20卷2012年第6期

粮食加工

豆渣水溶性膳食纤维对双歧杆菌增殖的影响

123

徐广超，唐一潇，赵梅

(1．国家粮食局标准质量中心，北京100037;2．北京出入境检验检疫局，北京100026;

3．青岛农业大学食品科学与工程学院，山东青岛266109)

要:对豆渣水溶性膳食纤维(SDF)的功能性进行了研究，分别以人体肠道内典型的长双歧杆菌

和婴儿双歧杆菌为实验菌株，从体外观察了SDF促进双歧杆菌增殖的效果，讨论了底物浓度对双摘

歧杆菌增殖效果的影响。结果表明豆渣水溶性膳食纤维对婴儿双歧杆菌和长双歧杆菌的增殖都具有促进作用;并且对混合菌株的增殖效果更为显著。关键词:豆渣;水溶性膳食纤维;双歧杆菌

中图分类号:TS218文献标识码:A文章编号:1007－7561(2012)06－0019－03

Effectofsolubledietaryfiberfromsoybeandregsonproliferationofbifidobacterium

XUGuang－chao1，TANGYi－xiao2，ZHAOMei3

(1．StandardsandQualityCenteroftheStateAdministrationofGrain，Beijing100037;

2．BeijingEntry－ExitInspectionandQuarantineBureau，Beijing100026;

3．CollegeofFoodScience＆Engineering，QingdaoAgricultureUniversity，QingdaoShandong266109)Abstract:Thefunctionsofsolubledietaryfiber(SDF)fromsoybeandregswerestudied．Twokindsoftypicalintestinalstrains，B．longumandB．infantis，wereusedasteststrain．TheeffectofpromotingtheproliferationofbifidobacteriumbySDFwasinvestigated．Meanwhile，theinfluenceofsubstrateconcen-trationontheproliferationofbifidobacteriumwasdiscussed．TheresultshowedthattheeffectofSDFontheproliferationofbothbifidobacteriumwasobvious，especiallyonthemixedstrains．Keywords:soybeandregs;solubledietaryfiber;bifidobacterium膳食纤维(DietaryFiber)是一种天然有机高分子化合物，是由许多失水β－葡萄糖组成的非淀粉多糖，它包括纤维素、半纤维素和果胶、甲壳素等物质

［1］

为此人们陆续开发出多种双歧杆菌活菌保健制少，

［8］

品。由于双歧杆菌厌氧培养的特性，给产品的生产、运输以及保质上带来许多不便，甚至在一定程度上影响了作用效果。因此，从植物、动物及微生物中寻找促进双歧杆菌生长的物质，通过食品或者口服进入消化道系统直接促进肠内双歧杆菌的生长更为令人关注。大豆是我国主要的生产、消费作物之一，

——豆渣资源非常丰富，其副产品—其富含的SDF极

富开发价值。本文利用从豆渣中制取出的水溶性膳食纤维，选择人体肠道内典型的长双歧杆菌和婴儿双歧杆菌为实验菌株，在厌氧箱中进行严格厌氧培养，对膳食纤维增殖双歧杆菌的规律进行了研究。从微生态学的角度一定程度上表明了豆渣水溶性膳食纤维的营养保健功能，对进一步丰富膳食纤维功能有着重要的借鉴意义。1材料与方法

1．1试验材料与设备

1．1．1供试材料豆渣水溶性膳食纤维(SDF):

瑏瑩

。膳食纤维虽不能被人体消化吸收，但其在维

［2－3］

。近持人体健康方面有着不可替代的生理作用

20年来，膳食纤维尤其是水溶性膳食纤维做为第七类营养素引起了人们极大的关注，对它的研究也日

益增多，其作用主要有降血糖、降血脂、调节胃肠等

［4］

功能。

双歧杆菌能够维持宿主肠道的微生态平衡，提高人体对乳糖的耐受性;具有抑制肠道病原菌生长;改善蛋白质代谢;并能产生多种维生素，促进机体免

［5－6］

，疫机能等它是人体肠道中主要的益生菌之一，其数量的多少已被证实与健康有着直接的关系

［7］

。

由于人体肠道中双歧杆菌的数量随年龄的增大而减

收稿日期:2012－03－07

1979年出生，作者简介:徐广超，女，黑龙江哈尔滨人，硕士，工程师．1978年出生，通讯作者:赵梅，女，山东潍坊人，硕士，实验师．

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自制。

1．1．2供试菌种长双歧杆菌(B．longum)和婴儿双歧杆菌(B．infantis):江南大学食品生物技术实验室提供。

1．1．3培养基的制备

双歧杆菌的基础培养基，组成如下(%):蛋白胨:0．5，胰胨:0．5，牛肉浸膏:0．5，

CaCL2:0．0008，MgSO4:0．0019，酵母汁:1．0，

KH2PO4:0．0004，NaHCO3:0．04，NaCL:0．008，

L－半胱氨酸硫代乙醇酸钠还原葡萄糖:1．0，

剂:0．1，煮沸驱氧后立即使用。

菌体增殖培养基的配制:基础培养基中加入水溶性膳食纤维溶液。1．1．4仪器与设备

TH－CB－402型超净台:江苏无锡空气净化设备厂;手提高压蒸气消毒器:江苏无锡第二医疗器械厂。

1．2实验方法

1．2．1豆渣SDF的制备

原料→晒干→粉碎→过20目筛→豆渣粉。豆渣粉调节水分后，在一定的工艺条件下，经单螺杆挤压机挤压，粉碎得到挤压豆渣粉。称取一定量的脱脂挤压豆渣粉于反应器中，加入水和纤维素

10min灭酶，酶解1．5h，加热到85℃，降温，酶液，

pH值7．0，再加入中性蛋白酶酶液(反应温度50℃，

加酶量50μL)酶解1．5h，离心过滤，取上清液，上

4倍乙醇沉淀，清液超滤浓缩，离心，沉淀经真空干

燥后研磨成粉，装袋密封备用。1．2．2双歧杆菌增殖的测定方法

细菌菌数的测定方法计数器法、平皿法、稀释

［7］

法、比浊法等，本文采用比浊法，这样可以快速简便的测定双歧杆菌增殖的情况。在波长620nm处测得双歧杆菌培养液的吸光度A值。1．2．3豆渣SDF对双歧杆菌的增殖作用

双歧杆菌基础培养液中添加豆渣水溶性膳食纤维为试验组，基础培养液为对照组，将各培养液分别

10mL/支装量，121装入18×180mm的试管中，

℃灭菌15min后接种双歧杆菌菌种1mL，37℃厌氧培养一定时间，分别取双歧杆菌培养液在620nm处测定其吸光度A值。2结果与分析

2．1豆渣SDF对两种双歧杆菌的增殖比较

将实验组(豆渣水溶性膳食纤维以5g/L添加

接种量添加到双歧杆菌培养液中)和对照组灭菌、

12h、后，调节初始pH为8．0，同步厌氧培养6h、

18h、24h、30h，分别测定双歧杆菌培养液的吸光度A值。结果如图1所示:

由图1可见，豆渣水溶性膳食纤维对婴儿双

歧瑠瑐

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图1SDF对两种双歧杆菌增殖的影响

杆菌和长双歧杆菌的增长都有显著的促进作用。因

此，水溶性膳食纤维含有能够使双歧杆菌增殖的双歧因子，能够在人体肠道内增殖双歧杆菌。从图1可以看出，在相近的培养条件下，婴儿双歧杆菌的增值速率要高于长双歧杆菌的增殖速率。这说明，在水溶性膳食纤维的利用过程中，长双歧杆菌所产生的代谢副产物有可能多于婴儿双歧杆菌，其中相当一部分的膳食纤维被发酵，产生大量的酸。虽然长双歧杆菌的增殖效果没有婴儿双歧杆菌好，但代谢产生的大量酸可以加强肠道的润肠、整肠等作用，同

［8］

样可以起到对人体的保健效果。双歧杆菌主要存在于人体的大肠部位，该处的pH值一般恒定在pH8．0左右的微碱性，因此人体的这种生理结构特点十分适宜SDF在体内自然增殖双歧杆菌。

2．2豆渣SDF的初始浓度对婴儿双歧杆菌增殖的影响

5．0分别配制豆渣SDF的初始浓度为2．5g/L、

g/L和10g/L的A、B、C三组培养液，调节初始pH8．0，同步培养的结果如图2所示

:

图2SDF初始浓度对婴儿双歧杆菌的增殖

A、C两由图2可知，在培养时间6h～18h内，组菌体的增殖速率接近，均低于B组，培养至18h

A组菌体浓度达到最大。随着培养时间的延长，时，

A组初始浓度较低，营养物质较早的被消耗，导致菌体浓度下降，而C组初始浓度最高，营养物质丰足，菌体还可继续生长。由此可见，在2．5g/L～10g/L的范围内增加底物豆渣SDF的浓度可提高双歧杆菌的菌体浓度，但以5．0g/L豆渣SDF的浓度增殖

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SDF培养液中，接种后婴儿双歧杆菌和长双歧杆菌两种菌株混合培养液C中的菌体浓度迅速上升，其增长速率明显高于二者的单株培养液A和B的相应值。培养至24h后，由于营养底物的快速消耗和代谢产物的迅速增长，培养进入衰亡期。两组单株培养液的菌体浓度均低于混合培养的C组，这说明利用豆渣SDF对两株双歧杆菌进行培养的效果明显优于单株培养。黄瑞珊、唐涌濂等分别利用青春双歧杆菌和乳链球菌、青春与婴儿双歧杆菌体外严格厌氧混合培养也取得了相同的结论。分析其原因可能为婴儿双歧杆菌和长双歧杆菌可共生于加入豆渣SDF的培养基中，甚至可相互利用对方的代谢中间产物进行生长从而起到促进的作用。正常人体的肠道内均含有一定数量的双歧杆菌，并以菌群于人体大肠部位，它们彼此之间互相协调、共同在大肠中生长繁殖，对人体起到重要的保健作用。本实验结果表明，豆渣SDF更适宜于对混合型双歧杆菌的增殖，这在一定程度上可反映人体内的情况。3

结论

从豆渣中提取的水溶性膳食纤维均可对婴儿双歧杆菌和长双歧杆菌起到增殖作用，但婴儿双歧杆菌的增值速率要高于长双歧杆菌的增殖速率。豆渣SDF产品对婴儿双歧杆菌和长双歧杆菌的混合培养效果明显优于单株培养;豆渣SDF对双歧杆菌的此增殖将有利于进一步开发利用。参考文献:

［1］邓舜扬．保健食品生产实用技术［M］．北京:中国轻工业出版社，

2001．165－186．

［2］董文彦，张东平，伍立居，等．三种膳食纤维降血脂、通便与减肥

2000，(2):40－44．作用的比较研究［J］．中国粮油学报，

［3］DevriesJ．W．Thedefinitionofdietaryfiber［J］．CerealFoods

World，2001，46(3):112－114．

［4］李娜，宁正祥，祝子坪，等．豆渣膳食纤维的制备及性能研究［J］．

2009，30(20):251－254．食品科学，

［5］HovverDG．Activityandpotentialbenefits［J］．FoodTechnol，

1993，(6):120－124．

［6］NorioIshibashi，SeiichiShimamura．Researchanddevelopmentin

Japan［J］．FoodTechnol，1993，(6):126－135．

［7］．中国微郝维善．人类肠道中的重要生理性细菌—双歧杆菌［J］

1989，(1):116－122．生态学杂志，

［8］杜敏，南庆贤，恭海岩，等．双歧杆菌及其保健机理［J］．食品与发

1995，(2(:81－83．酵工业，

［9］M］．北京:中国轻工诸葛健，王正祥．工业微生物实验技术手册［

1994．业出版社，

［8］GililND．Acidophilusmilkproductsareviewofpotentialbenefitsto

consumers［J］．DairySci，1989，(72):2483－2494．

［9］黄瑞珊，唐涌濂，张雪洪，等，青春双歧杆菌和乳链球菌混合发酵

．上海交通大学学报，1996，30(9):7－10．的研究［M］

［10］唐涌濂，王凌华，黄瑞珊，等，耐氧青春与婴儿双歧杆菌共同发

［9，10］

双歧杆菌的效果最好。

2．3豆渣SDF的初始浓度对长双歧杆菌增殖的影响分别配制豆渣SDF的初始浓度为A(2．5g/L)、B(5．0g/L)和C(10g/L)三组培养液，调节初始pH8．0，同步培养的结果如图3所示

:

图3SDF初始浓度对长双歧杆菌增殖的影响

如图3所示，在浓度2．5～10g/L范围内，长双歧杆菌的菌体浓度均随底物豆渣SDF浓度的增加而增大。采用2．5g/L的SDF培养长双歧杆菌时，由于浓度低造成菌体生长的碳源不足，因而菌体浓度上升缓慢，培养至24h，因可利用的少量碳源被消耗，长双歧杆菌进入衰亡期，因此当底物浓度为2．5g/L时，长双歧杆菌的增殖效果不明显。当浓度增至5．0g/L时，增殖效果较为明显，当浓度达到10g/L时，长双歧杆菌的增殖效果明显提高，培养至30h，此时菌体还保持着生长的趋势。由此可见，在5．0g/L以上的一定浓度范围内，豆渣SDF可对长双歧杆菌产生明显的增殖效果，菌体浓度随底物SDF的浓度增加而提高。2．4

豆渣SDF对双歧杆菌的混合培养效果

B和C三组培养基在含豆渣SDF5g/L的A、

中，分别接入婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌和二者混合

(婴儿双歧杆菌菌种母液5%、长双歧杆菌菌种母液5%)的种母液10%，调节初始pH8．0后同步培养的结果见图4

:

图4SDF对双歧杆菌单株培养和混合培养效果的比较

从图4可以看出，在初始浓度5．0g/L豆渣

1997，31(4):86－89．●酵营养需求［J］．上海交通大学学报，

瑐瑡