生物科学毕业论文：海藻膳食纤维的测定.doc

1、 本科毕业论文 （ 20 届） 海藻膳食纤维的测定 所在学院 专业班级 生物科学 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 本科毕业论文 目录 目录 摘要 .I Abstract . II 引言 . 1 1 材料与方法 . 3 1.1 材料 . 3 1.2 方法 . 3 1.2.1 褐藻类总膳食纤维的测定 . 3 1.2.2 红藻和绿藻类总膳食纤 维的测定 . 5 2 结果与分析 . 7 2.1 9 种海藻样品溶液吸光度及吸光度 蛋白质浓度标准曲线 . 7 2.2 海藻膳食纤维含量测定结果 . 7 2.2.1 褐藻膳食纤维含量测定结果 . 7 2.2.2 红藻类膳食纤维含量测定结果 .

2、 8 2.2.3 绿藻类膳食纤维含量测定结果 . 8 2.3 海藻膳食纤维结果分析 . 9 3 讨论 . 10 3.1 海藻膳食纤维的生化功能 . 10 3.2 海藻膳食纤维的生化功能 . 10 小结 . 12 参考文献 . 13 致谢 .错误 !未定义书签。 本科毕业论文 中文摘要 I 摘要 摘要 膳食纤维一词在 1970 年以前的营养学中尚不曾出现，是一般不易被消化的食物营养素，主要来自于植物的细胞壁，包含纤维素、半纤维素、树脂、果胶及木质素等 。膳食纤维广泛存在于谷类、豆类、水果、蔬菜和海洋藻类中 ,由不同原料及不同方法提取的膳食纤维 ,其组分有较大的差别 ,生理功能也大不相同。 膳食纤

3、维是健康饮食不可缺少的，纤维在保持消化系统健康上扮演着重要的角色，同时摄取足够的纤维也可以预防心血管疾病、癌症、糖尿病以及其它疾病。 准确测定出海藻中的膳食纤维含量 具有重大的意义，因为膳食纤维的过量摄取和不足都会对人体产生不良影响。实验通过去除海藻的水分、蛋白质、有机物、褐藻淀粉、不溶性膳食纤维等，对厚网藻、马尾藻、鼠尾藻、海膜藻、粗枝软骨藻、蜈蚣藻、刺松藻、石莼、浒苔 9 种海藻的膳食纤维进行测定和其功能性进行初步研究。结果表明， 9 种藻类膳食纤维含量分别为 10.693%、15.097%、 13.279%、 5.681%、 9.403%、 11.729%、 9.147%、 6.028%

4、、 13.231%。其中，马尾藻的膳食纤维含量最高为 15.097%，海膜的膳食纤维含量最低为 5.681%。 关键词 海藻；膳食纤维；可溶性膳食纤维；不可溶性膳食纤维；生理功能 本科毕业论文 英文摘要 II Abstract Abstract Dietary fiber in 1970 the word is never before in the nutrition appear, it is general not easy be digested food nutrients, mainly from plant cell walls, contains cellulose and h

5、emicellulose, resin, pectin and lignin, etc. Dietary fiber exist widely in grains, beans, fruits, vegetables and Marine algae, by different raw materials and different methods of extraction prandial fiber, its components have bigger difference, the physiological function also is quite different. Die

6、tary fiber is healthy eating indispensable in keeping the digestive system, fiber on health played an important role, and getting enough of the fiber can also prevent cardiovascular disease, cancer, diabetes and other diseases. Accurately measure the dietary fiber content from seaweed is of great si

7、gnificance, because of excessive intake of dietary fiber and shortage will produce undesirable effect to human body. Experiment of seaweed moisture, by removing protein, the organic material, brown algae starch, of insoluble dietary fiber, etc, to Pachydictyon coriaceum Okamura, Sargassum C. Ag.,Sar

8、gassum thunbergii, Halymenia sinensis, Chondria crasscaulis, Grateloupia filicina.C.Ag., Codiumfragile Hariot, Ulva lactuca L. and Enteromorpha prolifra.J.Ag.nine kinds of seaweed dietary fiber determination and its functional reserached. In results, nine kinds of algae dietary fiber content respect

9、ively are10.693%,15.097%,13.279%,5.681%,9.403%,11.729%,9.147%,6.028%, 13.231%. Among them, the Sargassum C. Ag. dietary fiber content is the highest, 15.097% Halymenia sinensis dietary fiber content minimum for 5.681%. Key words Sargassum; Soluble fiber;Insoluble dietary fiber; Physiological functio

10、n 本科毕业论文 引言 1 引言 膳食纤维（ Dietary Fiber， DF）是一类多聚物的复合混合体，是 人类消化过程所需的一类重要的食物营养素。许多研究表明，膳食纤维具有通便、防治便秘和结肠癌、降低血中胆固醇、降低血糖和治疗糖尿病等生理功能 1。然而，由于不同来源的膳食纤维，其生理功能的多少与明显程度相差很大，所以在进行膳食纤维提取时，首先考虑的是合适膳食纤维源的选择 ,其次是膳食纤维生理功能的活化。 本次实验测定了厚网藻（ Pachydictyon coriaceum Okamura） 、马尾藻（ Sargassum C. Ag.） 、鼠尾藻（ Sargassum thunbergi

11、i） 、海膜（ Halymenia sinensis） 、粗枝软骨澡（ Chondria crasscaulis）、蜈蚣藻（ Grateloupia filicina.C.Ag.） 、刺松藻（ Codiumfragile Hariot） 、石莼 (Ulva lactuca L.)、浒苔 (Enteromorpha prolifra.J.Ag.)9 种藻类的膳食纤维。其中厚网藻、马尾藻、鼠尾藻属于褐藻门，海膜藻、粗枝软骨藻、蜈蚣藻属于红藻门，刺松藻、石莼、浒苔属于绿藻门。厚网藻 藻体绿褐至褐色 ,叶状 ,膜质 ,高1020cm,宽 0.71.5cm。 复叉状分支 ,枝 端舌 状或叉状 。 皮层细

12、胞 2 层 ,髓部细胞 1层 。 生长 于 低潮带以下的岩石上 。 生长盛期 57 月 。是 浙江沿海优势种 ， 产于嵊山 、 中街山 、 渔山 ， 我国东南沿海均有分布 。 马尾藻属于褐藻类海洋植物，富含褐藻胶、纤维素、半纤维素、维生素和矿物质等，其可溶性多糖的含量相当高，是提取高活性膳食纤维的优质原料 2。鼠尾藻 主要分布潮间带，为优势种，北起辽东半岛南至雷州半岛均有分布 ， 太平洋西部特有的暖温带性海藻 ， 可作制胶工业原料，是海参、鲍鱼等水产动物的天然优质饵料 。 海膜 产于嵊 山 、中街山、南虎。我国黄海、渤海均有分布 ， 本种系冷温带性 海藻， 可供 食用。 粗枝软骨藻 生长在低潮

13、线附近岩石上 ， 产于海礁、嵊山、普陀山、中街山、渔山、洞头和南麂 ， 我国沿海均有分布。 蜈蚣藻 藻体紫红色，粘滑，丛生，主枝明显，扁平，羽状分枝，囊果球形，突出于体表。沿海 岸 分布。生于潮带岩石上。供食用和制胶。 刺松藻为藻类植物松藻科刺松藻的嫩藻体，又名刺海松、软软菜等。藻体黑绿色，海绵质，幼体被白色绒毛。 石莼属于绿藻门，石莼目，石莼科，石莼属 ，生活于海岸潮间带，可供食用。生长在海湾内中、低潮带的岩石上，东海、南海分布多、黄海、渤海稀少，冬春采收，鲜食或漂洗晒干 ， 性味甘咸寒，具有软坚散结、利 水解毒等功效。浒苔富含碳水化合物、蛋白质、粗纤维及矿物质，同时还含有脂肪和维生素。因此

14、浒苔是高蛋白、高膳食纤维、低脂肪、低能量，且富本科毕业论文 引言 2 含矿物质和维生素的天然理想营养食品的原料。 膳食纤维具有以下作用：（ 1）降糖作用：纤维素进人胃肠道后可如同海绵样吸水膨胀呈凝胶状，增加食物的粘滞性，延缓食物中葡萄糖的吸收，同时增加饱腹感，以减少糖的摄人，从而防止餐后血糖急剧上升。水溶性纤维吸水分后，还能在小肠粘膜表面形成一层“隔离层”，从而阻碍或减缓肠道对葡萄糖的吸收。另外，膳食纤维还可增加胰岛素的敏感性，减轻患者的胰 岛素抵抗，增加胰岛素的降糖效果 3。（ 2）降脂作用：膳食纤维进人人体后可减少肠道对胆固醇的吸收，其中可溶性纤维可促进胆汁的排泄，降低血胆固醇水平，有助于

15、防治冠心病和胆石症的发生 3。（ 3）抗饥饿作用：膳食纤维在胃肠道内吸水后，使胃肠扩充产生饱腹感，从而抑制多食并抗饥饿，有助提高糖尿病和肥胖者成功地控制饮食量 3。（ 4）减肥作用：由于膳食纤维在胃肠道限制了部分糖和脂肪的吸收，可促使体内脂肪消耗增多而供能，有减肥作用而无任何不适 3。（ 5）调节胃肠功能和通便作用：研究证明，某些纤维成分可在盲肠发生酵解而 被吸收。膳食纤维以海绵状水合物形式通过胃肠道，在上消化道具有调节胃排空和小肠吸收的功能 ;在盲肠酵解产生 H20, CO2和甲烷，及挥发性短链脂肪酸 ;而在结肠，则可改变大便的体积，影响胆汁酸的吸收和电解质的排泄。不可溶性纤维通过一定方式也

16、可增加粪便容量，还能促进肠蠕动。因此，有很好的润肠通便功效 3。（ 6）解毒防癌作用：由于促进肠蠕动，缩短了诸如肠道分解产生的酚、氨等毒物，以及某些细菌、黄曲霉素、亚硝胺、多环芳烃等致癌物在肠道中的停留时间，从而减少在毒物肠道的储留和被吸收，减少了毒物对肠道和机体的不良影响，起 到解毒防癌作用。欧美国家每人每天从食物中摄取的纤维素约为非洲农村居民的六分之一，致每年其结肠癌发病率为非洲人的 14倍多 ;美国黑人结肠癌发病率亦比非洲黑人高。比较结肠癌高发区与低发区的特点发现，前者的纤维素摄人量较低。被调查者粪便重量也较轻，据此认为，食物纤维有预防肠癌的作用 8。 膳食纤维对人体有益，海藻又是浙江等

17、沿海地区方便获得的原材料，故研究海藻的膳食纤维含量具有重大意义。 本实验中褐藻类总膳食纤维的测定原理是样品加碱溶解，经酸处理后使样品中的褐藻酸钠转化为褐藻酸，而溶解于酸的矿物质、褐藻淀粉等物质经 过滤除去。滤渣通过灰分、不溶性膳食纤维和蛋白质含量校正，换算成褐藻酸钠含量，再加上不溶性膳食纤维含量即为总膳食纤维的含量。而红藻类和绿藻类总膳食纤维的测定原理是样品经酸处理后，溶解于酸的海藻淀粉、无机盐等经过滤而被除去。滤渣通过蛋白质含量校正，即得总膳食纤维的含量。 本科毕业论文 材料与方法 3 1 材料与方法 1.1 材料 褐藻：厚网藻、马尾藻、鼠尾藻 红藻：海膜藻、粗枝软骨藻、蜈蚣藻 绿藻：石莼、

18、浒苔、刺松藻 1.2 方法 1.2.1 褐藻类总膳食纤维的测定 1.2.1.1 试剂和仪器 试剂： 0.5%碳酸钠溶液：称取 5g Na2CO3（ AR） 溶于 1000mL 水中。 1mol/L 盐酸溶液：量取 84mL 浓 HCl(AR)，用水稀释至 1000mL。 0.1mol/L 盐酸溶液：量取 8.3mL 浓 HCl(AR)，用水稀释至 1000mL。 95%乙醇 （ AR） ，丙酮 （ AR） ，蒸馏水， 标准牛血清蛋白溶液：称取牛血清蛋白 10mg，溶于 100mL 蒸馏水中，使浓度为 100ug/mL。 染料试剂：称取 0.1g 考马斯亮蓝 G250 溶于 50mL95%乙醇中

19、，再加入 100mL 浓磷酸，然 后加蒸馏水定容到 1000mL。 70% 80%酒精， 1.25%氢氧化钠溶液 1.25%硫酸溶液：取相对密度为 1.84 的浓硫酸 13mL 加水稀释至 1L。 仪器：分析天平，烧杯，试管，定量瓶，滴管，移液管，洗耳球，称量纸，玻璃棒，培养皿，水浴锅， pH 试纸，真空抽滤泵，沙芯漏斗 ， 721 型分光光度计，比色皿，滤纸，三角瓶，称量瓶，坩埚，电磁炉，高温炉。 1.2.1.2 试验方法 1、称取洗干净的海藻样品 1.00g 三份，切碎。 2、取其中两份于烧杯中，分别加入 0.5% Na2CO3 溶液 100mL，搅匀，置于60 65 的水浴上加热溶解，冷

20、却至室温，搅拌加入 1mol/LHCl 调节本科毕业论文 材料与方法 4 pH1 2， 20min 后用已干燥恒重的沙芯漏斗抽滤（抽滤速度不宜太快，有液滴流出即可），滤渣用 100mL0.1mol/LHCl 溶液洗入原烧杯中，间接搅拌， 20min 后过滤，再用 0.1mol/LHCl 溶液 100mL 分多次冲洗烧杯和滤渣。过滤后用蒸馏水洗至滤渣的 pH4，抽干，用 95%乙醇和丙酮各20mL 分别洗涤滤渣 2 次，抽干。在 105 烘箱中干燥至恒重，冷却后称重 （ R） 。所得的 2 份滤渣分别用于以下实验。 3、 取上述滤渣 1 份，将滤渣转移至已干燥恒重的坩埚中，放在电磁炉上碳化后，移

21、入 550 的高温炉中灼烧至完全灰化，冷却后称重。 4、 以系列不同浓度（分别为 20,40,60,80,100,120,140,160ug/mL）的标准牛血清蛋白溶液 2mL，分别加入染料试剂 2mL，立即混匀，于分光光度计波长 620nm处测定其吸光度，以蒸馏水 2mL 加染料试剂 2mL 作为比色空白对照。根据测定结果，绘制出吸光度 蛋白质浓度标准曲线，配以直线方程式。 5、 取（ 2）中 1 份滤渣溶于 100mL 蒸馏水中，取 2mL 样品溶液，加入染料试剂2mL，以蒸馏 水 2mL 加染料试剂 2mL 作为比色空白对照，于分光光度计下测定溶液在 620nm 处的吸光度，然后从标准曲

22、线查得蛋白质浓度或根据直线方程式算出蛋白质浓度，再换算成含量百分数。 6、 将还有 1 份样品无损失地倒入三角烧瓶里。在烧瓶外壁上，在相当于 200mL 容量处用记号笔做记号。将 200mL1.25%的硫酸倒入瓶中，加热至沸腾再继续30min，加热时为防止激烈沸腾，应经常搅拌。每 5min 要向瓶内倒入沸水，使其内容物达到记号处，以保持酸浓度不变。煮沸后冷却，用带有已知质量的滤纸漏斗过滤，并用热蒸馏水冲洗烧杯及漏斗，直至滤液用石 蕊试纸成中性反应为止。用 1.25%氢氧化钠溶液将滤纸上的沉淀物完全洗入瓶内，将其加热至沸腾再继续 30min，每 5min 要向瓶内倒入沸水，使其内容物达到记号处，

23、以保持碱浓度不变。煮沸后冷却，用原来所用已知质量的滤纸过滤，用蒸馏水冲洗2 3 次，再用酒精冲洗 2 3 次直至滤液无色。然后将滤纸和沉淀放入培养皿中，在 100 105 的烘箱中烘至恒重并称重。已知滤纸质量为 m1,滤纸及纤维质量为 m2，则不溶性膳食纤维的质量为 m2-m1，再换算成含量百分数。 1.2.1.3 计算 1 0 03.11 7 6/1.11 9 8)( % ) m mPmFARmFX （ 1） 式（ 1）中 X 样品总膳食纤维的含量， %； 本科毕业论文 材料与方法 5 m 用于测定滤渣的样品质量， g； F 样品不溶性膳食纤维含量， %； R 滤渣坩埚的质量， g； A 灰

24、分坩埚的质量， g； P 样品蛋白质含量， %。 1.2.2红藻和绿藻类总膳食纤维的测定 1.2.2.1 试剂和仪器 试剂： 0.1mol/L 盐酸溶液：量取 8.3mL 浓 HCl(AR)，用水稀释至 1000mL。 1%氯化钾盐酸溶液：称取 KCl（ AR） 10g，加入 0.1mol/LHCl 溶液1000mL 溶解。 1mol/L 氢 氧 化钾 溶液 ：称 取 KOH（ AR） 56g， 加 水溶 解至1000mL。 95%乙醇 (AR),丙酮 （ AR） ，蒸馏水 标准牛血清蛋白溶液：称取牛血清蛋白 10mg，溶于 100mL 蒸馏水中，使浓度为 100ug/mL。 染料试剂：称取

25、0.1g 考马斯亮蓝 G250 溶于 50mL95%乙醇中，再加入 100mL 浓磷酸，然后加蒸馏水定容到 1000mL。 仪器：分析天平，烧杯，试管，定量瓶，滴管，移液管，洗耳球，称量纸，玻璃棒，培养皿， pH 试纸，真空抽滤泵 ，沙芯漏斗， 721 型分光光度计，比色皿，滤纸。 1.2.2.2 试验方法 1、称取洗净的海藻样品 1.00g 于烧杯中，分别加入 0.1mol/L HCl 溶液（麒麟菜和绿藻样品用 1%氯化钾盐酸溶液代替） 100mL，间断搅拌， 30min 后用已干燥恒重的沙芯漏斗抽滤（抽滤速度不宜太快，有液滴流出即可），滤渣再用 0.1mol/LHCl 溶液（麒麟菜和绿藻样

26、品用 1%氯化钾盐酸溶液代替） 100mL 分 4 次加入漏斗洗涤和抽滤，最后一次用 1mol/L KOH 溶液调节至 pH 接近中性，抽干，用 95%乙醇和丙酮分别洗涤滤渣 3 次，每次 20mL，抽干。在 105 烘箱中干燥至恒重，冷却后称重 （ R） 。 2、以系列不同浓度（分别为 20,40,60,80,100,120,140,160ug/mL）的标准牛血清蛋白溶液 2mL，分别加入染料试剂 2mL，立即混匀，于分光光度计波长 620nm 处测定其吸光本科毕业论文 材料与方法 6 度，以蒸馏水 2mL 加染料试剂 2mL 作为比色空白对照。根据测定结果，绘制出吸光度 蛋白质浓度标准曲线，配以直线方程式。 3、取（ 1）中滤渣溶于 100mL 蒸馏水中，取 2mL 样品溶液，加入染料试剂 2mL，以蒸馏水 2mL 加染料试剂 2mL 作为比色空白对照，于分光光度计下测 定溶液在 620nm 处的吸光度，然后从标准曲线查得蛋白质浓度或根据直线方程式算出蛋白质浓度，再换算成含量百分数。 1.2.2.3计算 1 0 0( % ) mmPRX （ 2） 式（ 2）中： X 样品总膳食纤维的含量， %； m 样品的质量， g； R 样品所得滤渣的质量， g； P 样品蛋白质含量， %。