膳食纖維（DF）是指不能被人體消化的多糖 類碳水化合物和木質素的總稱。 根據其溶解性的 不同，可分為可溶性膳食纖維（SDF）和不溶性膳 食纖維（IDF）兩大類。 可溶性膳食纖維主要成分為 植物細胞內的分泌物和儲存物質， 還包括部分微 生物多糖和合成多糖， 在結構上一般具有較多能 夠與人體腸道內有害物質結合的分支； 同時其能 夠被腸道內部分有益微生物作為自身需要的營養 物而降解利用。 不溶性膳食纖維主要成分是木質 素、原果膠、纖維素、半纖維素和殼聚糖等，其結構 緊密，不能被腸道微生物所分解利用，其主要作用 是促進腸道的蠕動[1]。 膳食纖維對人體具有重要的 生理功能，能有效地減少和預防心腦血管病、肥胖 癥、心肌梗塞、冠心病、動脈硬化、糖尿病、高血壓、 結腸炎、便秘及腸道癌等疾病的發生，被稱之為繼 水、碳水化合物、礦物質、維生素、蛋白質、脂肪之 外的“第七大營養素”[2-4]。 隨著人們飲食習慣的改 變，各類“文明病”的不斷出現，使得膳食纖維的重 要性逐漸被人們認識。 20 世紀 80 年代后期，在 世界范圍內掀起了一股研究膳食纖維的浪潮。 在 西方發達國家已將其作為一個熱門的研究課題進 行推廣研究， 許多研究成果已被應用到食品工業 中[5]。 目前， 國內局部地區有大規模的蘆筍種植基 地， 主要是把蘆筍嫩莖作為蔬菜或加工蘆筍罐頭 來食用， 而植株 70%～80% 的莖葉被當作廢棄物 料丟棄，這樣既浪費了 資 源，又對環境造成了污 染[6-7]。 

本文對酶堿法提取的綠蘆筍老莖中膳食纖 維進行品質分析，截至發稿前還未見報道。 通過酶 堿法提取蘆筍老莖中的膳食纖維， 不僅可以充分 利用蘆筍這一資源， 而且還可以加快蘆筍產業的 發展，帶動農民種植積極性，增加農民收入，具有 深遠的經濟效益和社會效益[8]

1 材料與方法

 1.1 材料與儀器 

1.1.1 試劑 無水乙醚、85%乙醇、碘化鉀、鹽酸、 氫氧化鈉、葡萄糖、次甲基藍、硫酸銅、酒石 酸 鉀 鈉、硼酸、溴甲酚綠、甲基紅、DPPH 標準品、水楊 酸、95％乙醇、硫酸亞鐵、雙氧水、ferrozine、氯化亞 鐵、鐵 氰 化 鉀、三 氯 乙 酸 TCA、ABTS、蘆 筍 粉、脂 肪、α-淀粉酶糖化酶、中性蛋白酶、纖維素酶等。

 1.1.2 主要設備與儀器 JFSD-70 實驗室粗粉碎 磨 ， 上海嘉定糧油儀器有限公司 ； 細 粉 碎 磨 （Retsch 世界銀行貸款 2114-CHA 設備 0781）；數 顯恒溫水浴鍋 HH6， 江蘇省金壇市榮華儀器制造 有限公司；SHD-Ⅲ型循環水式多用真空泵， 保定 高新區陽光科教儀器廠；TGL-20M 高速臺式冷凍 離心機、鼓風干燥箱、電爐、消化爐；FA2204B 萬分 之一電子天平， 上海密科儀器有限公司； 雷 磁 PHS-3C PH 計、723N 可見分光光度計， 上海 精 科。

 1.2 實驗方法 

1.2.1 酶堿法提取膳食纖維的工藝流程 蘆筍老 莖→清洗切片→60 ℃恒溫干燥→粉碎→過 120 目 篩→蘆筍老莖干粉→以 1∶25 比例加蒸餾水→纖 維素酶酶解→滅酶→調 pH 堿解→真空抽濾 （不 溶性膳食纖維）→減壓旋蒸、濃縮→4 倍體積無水 乙醇醇沉→高速離心 （4 000 r/min）→干燥→成品 可溶性膳食纖維[8]。 

1.2.2 3 組蘆筍老莖膳食纖維常規化學成分的測 定 水分：直接干燥法[6]；灰分：高 溫 灼 燒 法[6]；脂 肪：索式提取法[9]；淀粉：標準方法 GB5009.9-85 食 品中淀粉含量的測定方法；總糖：GB5009.7-1985； 蛋白質：凱氏定氮法[9]。 

1.2.3 持水力 稱取 1.0000 g（m1）樣品，置于離心 管中，加入 40 mL 蒸餾水，置冰箱中過夜，然后在 3 500 r/min 條件下離心 30 min，傾去上清液，稱得 質量為 m2 [10]。 持水力（g·g-1）=（m2－m1）/m1 

1.2.4 膨脹力 稱取 1.0000 g （m） 樣品于 20 mL 具塞刻度試管中，鋪平，讀取干物料的體積（V1）。 準確加入 15 mL 蒸餾水， 振蕩均勻后置冰箱中過 夜。 讀取試管中物料體積（V2）[10]。 膨脹力（mL·g-1）=（V2－V1）/m 1.2.5 持油力 稱取 1.0000g（m1）樣 品 于 離 心 管 中， 加入 5 mL 食用油， 每隔 5 min 攪拌 1 次，30 min 后，在 3 500 r/min 條件下離心 20 min。 立即棄 上清液，擦干離心管內外壁所附著的油脂和水分， 稱重 m2 [10]。 持油力（g·g-1）=（m2－m1）/m1 

1.2.6 陽離子交換能力的測定 將待測樣品浸沒 于 0.1 mol/L HCl 溶液中， 在 37 ℃條件下恒溫振 蕩 24 h，然后邊抽濾邊用蒸餾水洗去過量的酸（用 質量分數 10%的 AgNO3 溶液鑒定， 至不含 Cl為 止），然后對樣品進行干燥處理。 稱取 250 mg 干燥 樣品， 溶解于 100 mL 0.5% NaCl 溶液中， 用 0.1 mol/L NaOH 溶液滴定，記錄 pH，作 VNaOH-pH 關系 曲線圖。 以試驗液 pH 值達到 7 時，每克樣品所消 耗 0.1 mol/L NaOH 的物質的量來衡量陽離子交 換能力[11]。 陽離子交換能力（mmol·g-1）=0.1×V/m 式中，V——0.1 mol/L NaOH 體積/mL；m—— 樣品質量/g。 1.2.7 膽固醇吸附能力 膽固醇標準曲線的繪制 方 法[12] 按 GB/T 5009.128-2003 法，準 確 吸 取 0.0，0.5，1.0，1.5，2.0 mL 膽固醇標準液（100 μg/mL） 于 10 mL 試管中，在 20～37 ℃條件下靜置 10 min， 然后在各試管中加入冰乙酸， 使總體積均為 4.0 mL， 再加入 2.0 mL 鐵礬顯色劑， 搖勻， 靜置 15 min，在波長 560 nm 處比色測定。 以總膽固醇量為 橫坐標，吸光值為縱坐標繪制標準曲線。 膳食纖維吸附膽固醇能力的標準曲線： y=0.0015x-0.0038 R2 =0.9907。 膳食纖維對膽固醇吸附能力的測定方法[13]： 膽固醇含量的測定采用分光光度法。 將市售鮮雞 蛋的蛋黃用蒸餾水稀釋到 10 倍體積，充分攪打成 乳液。 稱取 1.0000 g 膳食纖維于 200 mL 三角瓶 中，加入稀釋的蛋黃液 50 g，攪拌均勻，調 pH 至 7.0，在 37 ℃、160 r/min 條件下振蕩 2 h，取出，在 4 000 r/min 條件下離心 20 min （沉淀膳食纖維）。 移取 0.04 mL 上清液， 采用鄰苯二甲醛法在 550 nm 處比色。膳食纖維對膽固醇的吸附量（mg·g-1）＝ [吸附前蛋黃液中膽固醇量（mg）－吸附后上清液中 膽固醇量（mg）]/膳食纖維質量（g）。 1.2.8 吸收亞硝酸根 標準曲線繪制方法[14]：吸取 0.00，0.20，0.40，0.60，0.80，1.00，1.50，2.00，2.50 mL亞 硝酸鈉標準溶液（相當于 0.0，1.0，2.0，3.0，4.0，5.0， 7.5，10.0，12.5 μg 亞硝酸鈉）， 置于 50 mL 帶塞比 色管中。 加入4 g/L 對氨基苯磺酸溶液 2 mL，混勻， 靜 置 3 min。 各 加 入 2 g/L 鹽酸萘乙二胺溶液 1 mL，加水至 50 mL，混勻，靜置 15 min。 以零管調節 零點，在 538 nm 處測吸光度，繪制標準曲線。 同時 做試劑空白。 膳食纖維吸附亞硝酸根能力標準曲線： y=0.0129x-0.0002 R2 =0.9972。 試樣測定[15]：取 100 mL 20 μg/mL 亞硝酸鈉溶 液于 250 mL 錐形瓶中，調 pH 值為 2。 加入樣品 0.2000 g，在 37 ℃的條件下震蕩 20 min。 取 10 mL 樣液，稀釋到 100 mL，測定亞硝酸根濃度。 同時做 空白對照試驗。 取 25 mL 濾液于 50 mL 比色管中， 加入 4 g/L 對氨基苯磺酸溶液 2 mL，混勻，靜置 3 min。 各加入 2 g/L 鹽酸萘乙二胺溶液 1 mL，加水 至刻度，混勻，靜置 15 min。 以零管調零，在 538 nm 處測吸光度。 

1.2.9 抗氧化性研究 DF 抗氧化性包括對羥基 自由基（-OH）清除力、DPPH·自由基清除力、還原 能力、金屬的螯合力、H2O2 清除力和總抗氧化力的 測定。 1.2.9.1 羥基自由基（-OH）清除能力的測定 實 驗原理：FeSO4 和 H2O2 作用產生-OH，后者氧化水 楊酸所得產物在 510 nm 處有吸光值。 吸光值越 大，-OH 越多。 樣品組試管中加入 0.4 mL 2 mmol/L 水楊酸、 1 mL 0.15 mmol/L FeSO4、0.2 mL 樣 品 溶 液、1 mL 6 mmol/L H2O2 和 0.4 mL 蒸餾水。對照組用蒸餾水 代替水楊酸，空白組用蒸餾水代替樣品溶液。 以上 3 組試管 37 ℃恒溫水浴 1 h，取出冷卻，用蒸餾水 調零，在 510 nm 處測吸光值，吸光值越小，清除OH 的效果越好[16-17]。 -OH 清除率（％）=[A 空 白-（A 樣-A 對 照 ）]/A 空 白× 100 1.2.9.2 DPPH·自由基清除能力的測定 準確稱 取 DPPH 標準品 2.56 mg，用 95％乙醇定容到 100 mL，使其最終濃度為 6.5×10-5 mol/L。 樣品管中加 入 0.5 mL 待測液、2.5 mL DPPH 溶液， 空白管用 蒸餾水代替樣品溶 液， 對 照 管 用 95％乙 醇 代 替 DPPH 溶液。 以上 3 組在避光條件下反應 30 min。 用 0.5 mL 蒸餾水和 2.5 mL 95％乙醇調零，于 515 nm 處測定吸光值[18]。 DPPH 自由基清除率（％）=[A 空白-（A 樣品-A 對照）]/ A 空白×100 1.2.9.3 H2O2 清除能力的測定 將 H2O2 溶于 0.1 mmol/L pH 7.4 的磷酸緩沖液中， 使其濃度為 40 mmol/L。 在樣品管中加入樣品溶液 3.4 mL 和 H2O2 溶液 0.6 mL。 空白管用蒸餾水代替樣品溶液，對照 管用 0.1 mmol/L pH 7.4 的磷酸緩沖液代替 H2O2 溶液， 用 3.4 mL 蒸餾水和 0.6 mL 磷酸緩沖液調 零，在 230 nm 處測定吸光值[19]。 H2O2 清除率（％）=[A 空白-（A 樣 品-A 對 照）]/A 空 白× 100 

1.2.9.4 對金屬螯合力的測定方法 樣品管中加 入不同樣品溶液各 1 mL， 再加入 3.7 mL 蒸餾水， 0.1 mL 2 mmol/L FeCl2 溶液，混和均勻，最后加入 0.2 mL 5 mmol/L 菲洛嗪啟動反應， 劇烈振蕩均 勻， 室溫靜置 10 min。 空白管用蒸餾水代替樣品 液，標準管用蒸餾水代替 FeCl2 溶液。 以上 3 組室 溫放置 10 min 后，在 562 nm 處測定吸收值，設 3 個平行，結果取平均值[20]。 金屬螯合能力（％）=[A 空白-（A 樣品-A 標準）]/A 空白× 100 

1.2.9.5 還 原 能 力 樣 品 組：1 mL 樣 品 溶 液、0.2 mL 0.2 mol/L 磷酸緩沖液（PBS，pH 6.6）和 0.5 mL 1％K3[Fe（CN）6]，混勻。對照組：用 0.5 mL 蒸餾水代 替 K3[Fe（CN）6]溶液，其它同樣品組。 空白組：用 1 mL 蒸餾水代替樣品溶液，其它同樣品組。 以上 3 組同時在 50℃水浴中反應 20 min， 取出， 迅速冷 卻， 加入 1 mL 10％三氯乙酸搖勻，3 000 r/min 離 心 10 min。 取 1.5 mL 上 清 液， 加 入 0.2 mL 1％ FeCl3 和 3 mL 蒸餾水， 搖勻， 靜置 5 min， 在 700 nm 處測定吸光值，吸光值越大還原能力越強[21]。 還原力（％）=（A 樣品-A 對 照）-A 空 白×100 1.2.9.6 ABTS 法測定總抗氧 化 能 力 將 5mL 7 mmol/L ABTS 和 88 μL 140 mmol/L 過 硫 酸 鉀 混 勻于試管中，在室溫、避光的條件下靜置過夜，形 成 ABTS 自由基儲備液。 按 1∶50 的比例用蒸餾水 稀釋， 使其在 30 ℃、734 nm 波長處的吸光度 為 0.74±0.02。在樣品管中加入 200 μL 樣品液和3 mLABTS 溶液， 對照管用蒸餾水代替 ABTS 溶液，空 白管用蒸餾水代替樣品溶液。 以上 3 組在室溫、避 光條件下放置 1 h，于 734 nm 處測定其吸光值[22-23]。 ABTS 清除率（％）=[A 空白-（A 樣品-A 對照）]/A 空白× 100 

1.2.10 數據處理方法 試驗數據為 3 個或 3 個 以上試驗樣本的平均值 。 使用統計分析軟件 SPSS Statistics 16.0 分析數據。 2 結果與分析 2.1 常規組成成分測定結果（見表 1） 

2.2 持水力 由表 2 可知，蘆筍老莖中可溶性、不溶性膳食 纖維以及總膳食纖維的持水力存在著明顯的差 異，各持水力值分別是 3.47，8.80 和 6.36 g/g，高于 脫脂米糠膳食纖維和麥麩膳食纖維的持水力[5]。 持 水力在食品加工中具有重要的影響， 較高的持水 力能促進人體消化，改善食品口感，尤其在焙烤食 品中，淀粉的膠凝化，風味和顏色的形成，酵母和 酶的失活等都需要水的參與[24]

2.3 膨脹力 膳食纖維的膨脹作用是指膳食纖維在胃腸中 吸收水分，增加人體的膨脹飽腹感。 由表 2 可知， 蘆筍老莖中可溶性、 不溶性膳食纖維以及總膳食 纖維的膨脹力分別為 4.56，3.40，3.64 mL/g。 與孫 雁霞等人所測水豆渣可溶性膳食纖維膨脹力的結 果相近[25]。 

2.4 持油力 由表 2 可知，蘆筍老莖中可溶性、不溶性膳食 纖維以及總膳食纖維的結合脂肪能力存在顯著的 差異。 吸附脂肪能力依次為不溶性膳食纖維、總膳 食纖維、可溶性膳食纖維，測定結果分別為 5.59， 4.62，2.05 g/g，其吸附油脂能力高于脫脂米糠膳食 纖維和麥麩膳食纖維[5]。 

2.5 陽離子交換能力 膳食纖維的陽離子交換能力是指膳食纖維在 水溶液中離解出某些陽離子， 通過吸附溶液中原 有的陽離子來進行離子交換，從而起到排毒、降血 壓的生理功效。 由表 2 和圖 1 可知，SDF、IDF、TDF 的陽離子交換能力分別為 0.77，0.27，0.48 mmol/g。 與脫脂米糠膳食纖維陽離子交換能力相差無幾[26]。

2.6 膽固醇吸附能力 由表 2 可知，SDF 吸附膽固醇的能力為 20.71 mg/g，IDF 吸附膽固醇的能力為 15.69 mg/g， 總膳 食纖維吸附膽固醇的能力為 17.45 mg/g，酶堿法提 取的綠蘆筍老莖膳食纖維吸附膽固醇的能力遠高 于沙果膳食纖維對膽固醇的吸附能力[15]。 膽固醇 吸附能力的高低是衡量膳食纖維品質的重要指 標。 對膽固醇的高吸附力，能有效降低血清濃度， 從而有效減少和預防心腦血管疾病的發病率。

 2.7 吸收亞硝酸根 膳食纖維能夠吸收體內的一些有害物質，起 到防治疾病的作用。 由表 2 可知，SDF 吸收亞硝酸 根的能力為 7.14 mg/g，IDF 吸收亞硝酸根的能力 為 3.80 mg/g， 總膳食纖維吸收亞硝酸根的能力為 5.00 mg/g，表明 SDF 吸收亞硝酸根能力高于 IDF， 其綜合吸收亞硝酸根能力高于沙果膳食纖維吸附 能力[15]。 

2.8 抗氧化性研究 對于抗氧化劑， 科學家認為人體內有兩種巨 大的力量共同運作：一種是具有破壞力的氧化劑， 從外界環境產生的大量氧化物， 能把細胞內和細 胞膜的質膜氧化，不僅對身體造成破壞，也是引發 癌癥的前奏曲； 另一種力量是對人體具有保護作 用的抗氧化劑，發揮強大的抗氧化作用，對氧自由 基造成的損害作出預防及彌補， 起到預防衰老及 延長人類壽命的作用。 膳食纖維具有一定的抗氧 化性[27]。 

2.8.1 羥基自由基（-OH）清除能力 羥基自由基 被認為毒性最強的活性氧自由基， 輻射損傷等物 理、化學因子都會促進它的形成，是造成生物有機 體過氧化損傷的主要因素。 從圖 2 可以看出，3 種 膳食纖維對羥基自由基均有不同程度的清除作 用，其清除能力隨膳食纖維濃度的增大而增強，清 除效果明顯。 其中 SDF 的清除效果最強， 達到 93.33%。 

2.8.2 DPPH·自 由 基 清 除 能 力 由 圖 3 可 以 看 出，3 種膳食纖維在 DPPH·自由基清除能力方面 效果一般，差異不是很明顯。 其中 SDF 的清除能 力最強為 14.23%，IDF 的清除能力為 8.5%， 總膳 食纖維清除能力為 10.61%。 2.8.3 H2O2 清除能力 H2O2 對細胞膜有很強的 透入性， 當它在細胞內與 Fe2+或超氧陰離子自由 基反應時形成羥基。 從圖 4 可以看出，3 組膳食纖 維的清除能力隨溶液濃度的增加而顯著升高，且 其清除能力存在較大差異。 其中 SDF 清除能力最 強，可達到 68.34%。 

2.8.4 對金屬的螯合力 有些金屬離子， 如鐵離 子， 在脂質氧化過程中起催化作用。 它 們 通 過 Fenton 反應使過氧化物產生自由基，引起脂質、蛋 白質、脫氧核糖和細胞等化合物或組織氧化損傷。 對金屬螯合力的測定， 是評價抗氧化劑抗氧化性 能常用的方法。 由圖 5 可以看出，3 組膳食纖維對 金屬的螯合力存在顯著差異， 其中 SDF 能力最 強，螯合能力可達 90.11%。

2.8.5 還原能力 抗氧化劑的還原力與其抗氧化 活性之間存在聯系。 抗氧化劑是通過自身的還原 作用給出電子，從而清除自由基，還原力越大，抗 氧化性越強[28]。 從圖 6 可以看出，3 組膳食纖維的 還原能力存在顯著差異， 其中 SDF 的還原力最 強，達到 91.56%。 

2.8.6 ABTS 法測總抗氧化能力 由圖 7 可以看 出，3 組膳食纖維的總抗氧化能力隨溶液濃度的 增加而顯著增強， 并且 3 組的總抗氧化能力存在 顯著差異，其中 SDF 總抗氧化能力最高，最大值 為 93.33%。 通過與脫脂米糠膳食纖維[26]和海蘆筍膳食纖 維[29]抗氧化性的對比，用酶堿法提取的綠蘆筍老 莖膳食纖維各項抗氧化性能力表現突出， 具有較 強的抗氧化性能力。

3 結論

1） SDF 在膨脹力、吸附亞硝酸根離子、吸附 膽固醇以及抗氧化性方面性能突出， 而 IDF 在持 水能力、持油力方面性能優良。 2） SDF 的高抗氧化性能， 使其在食品保鮮、 高營養食品的加工中得到廣泛的應用。 3） 用酶堿法提取的蘆筍膳食纖維品質佳，適 合生產高品質的膳食纖維產品以及作為保健、休 閑食品的添加劑