CN101888783A - 具有促进生长作用的酵母水解物以及内含该酵母水解物的功能性食品 - Google Patents

具有促进生长作用的酵母水解物以及内含该酵母水解物的功能性食品 Download PDF

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Abstract

公开了一种增加骨骺、胫骨、股骨等骨骼的长度和重量以促进生长激素分泌的酵母水解物。本发明一方面公开了一种通过以如下内容为特征的工序获得的酵母水解物，该工序包括将0.1至0.3％(w/v)的蛋白质分解酶添加到酵母或者酵母自溶物里进行水解处理的步骤以及从该酵母水解物的上清液分离出10,000-30,000道尔顿分子量物质的步骤。摄取该酵母水解物既安全又没有副作用。

Description

具有促进生长作用的酵母水解物以及内含该酵母水解物的功能性食品
技术领域
本发明涉及一种具有促进生长作用的酵母水解物以及内含该酵母水解物的功能性食品。
背景技术
生长是指身高上的增长，可通过营养和生长激素等促进生长。特别是，包含用于分泌生长激素的大脑垂体的神经系统在幼年时期发育生长很快，而之后逐渐缓慢。
长骨的纵向生长决定着人类的身高和骨骼结构，这种生长由特殊的结构控制。特别是，用于胫骨的骨骺生长板(epiphyseal growthplate)，其生长对于骨骼的纵向生长过程起着非常重要的作用(杨东植等，2003年)。生长板分成使软骨细胞(chondrocyte)增殖的增殖区(proliferation zone)和使软骨细胞成熟及增大的成熟区(maturation zone)及增大层(hyertrophic zone)。三者的相互作用会对长骨的纵向生长产生影响(Loveridg e，1999)。
近年来，随着人们对如何促进身高较低的儿童的生长的逐渐重视，采用注射生长激素的方法也越来越得到注意。可这种增高方法会导致一些问题，例如服用起来难度大以及存在肢端肥大症、甲状腺功能降低等副作用。因此，人们正在摸索着采用内含维他命、矿物质等营养成分的食品来促进生长的方案。
对于具有促进生长效果的天然材料而言，首先是传统的药草。Sung等(2005)在撰写的报告书中披露了鹿肉浓汤宝(Nogjungtang，韩国传统的用鹿肉煎熬的汤药)对于5周岁及10周岁的雄性大鼠的生长、饲料效率及器官发育具有明显效果。另外，还有报道称，对于活体胰岛素生长因子I(IGF-1)和离体胰岛素生长因子I而言，具有刺五加的合成物GSM对于促进长骨生长具有很好的效果。
另一方面，由蛋白质水解酶处理而得到的酵母水解物(酿酒酵母)在缓解经前综合症的情绪、身体以及行为症状方面显示出了良好的效果，并且还可以抑制食欲，因此已成了功能性减肥食品市场的新宠儿。
本产品发明人利用食品领域广泛应用的酵母来制造分解物，同时检测出了该分解物对于长骨的纵向生长产生的影响和对于生长激素的分泌所起到的增强效果，从而制造出了可以促进生长的功能性食品改良材料。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种既安全又没有副作用的具有促进生长作用的天然材料。
为了实现上述目的，本发明一方面公开了一种通过以如下内容为特征的工序获得的酵母水解物及其制造方法，其特征在于：该工序包括：将0.1至3％(w/v)的蛋白酶添加到酵母或者酵母自溶物里进行水解处理的步骤；以及从所述酵母水解物的上清液中分离出10,000-30,000道尔顿分子量物质的步骤。
此外，本发明另一方面公开了具有所述酵母水解物的可以促进生长的功能性食品。
另外，本发明又一方面还公开了内含所述酵母水解物的生长促进剂。
以下更具体地说明本发明。
酵母对人体无害，已获得GRAS认证，且50％以上是优质蛋白质和大量的矿物质及维他命B群等。所以，除了酒类或者烘制面包工业之外，还用于蛋白质、核酸(nucleic acids)、酶、脂质、维他命、矿物质等多种有用物质的供应来源(Roman et al.，FoodBiotechnology，6，225，1992)。
而且，采用酵母的自溶(autolysis)酶和其它蛋白酶进行水解处理而成的酵母提取物(yeast extract)始终用于微生物发酵培养基、调味品、保健品等的原料(Bioindustry，14，53，1997)。
可是，从酵母分解物或者酵母的缩氨酸得到的酵母提取物的促进生长的作用却并未得到证实。本产品发明人等通过检测所述酵母提取物或分解物对于长骨的纵向生长产生的影响，以及对于分泌生长激素的增强效果，首次验证了其作用。
尽管本发明实施例采用了酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)作为酵母培养物，但并不限于该酿酒酵母，只要是食用酵母，均可以使用。例如卡尔斯伯酵母(S.carlsbergensis)、清酒酵母(S.sake)等酵母培养物。
另外，所述酵母可以是正在市场上出售的压缩状态食用酵母，也可以是普通的培养基培育出的酵母，还可以使用自溶状态酵母。
使用培养液状态酵母时，通过离心分离等方法去除培养基，且用蒸馏水进行悬浮处理而加工蛋白质分解酶为宜。
优选地，所述蛋白质分解酶去除缩氨酸的疏水性氨基酸或者生成不含有疏水性氨基酸的缩氨酸。可以使用被称为脱苦酶(debitteringenzyme)等多种酶作为其酶成分。
该酶成分包括风味蛋白酶(Flavourzyme)、复合蛋白酶(protamax)、无花果蛋白酶(ficin)、中性蛋白酶(neutrase)等，但并不局限于此。
可以以反应液的0.1至3％(w/v)的浓度添加所述酶。在上述0.1％(w/v)以下环境发生反应时效率不高，可是在上述3％(w/v)浓度以上环境添加时，比起反应产率而言就不经济实惠了。
从水解反应效率角度来讲，在pH 6-8及45-55℃环境下实施所述水解反应为宜。
在水解反应后将酵母离心分离且收集上清液，从而分离出10,000-30,000道尔顿分子量的缩氨酸及蛋白质。为此，本发明实施了超滤工序。
将上述酵母水解物使用在雄性大鼠身上，以验证其效果。即，分成四组对比组(每组8只大鼠)，如：反面对比组(N-control)、正面每日口服摄取1g/kg初乳的肯定对比组(P-control)、以及每日分别摄取0.5g/kg酵母水解物YH-1组和1.0g/kg酵母水解物的YH-2组，饲养4周并进行生物化学性分析，并对长骨长度及生激素等进行测量。
将每日摄取酵母水解物的YH-1组和YH-2组和每日口服初乳的正面肯定对比组(P-control)与反面对比组进行比较时，从比较结果可知，在饲料效率(FER)方面试验组(P-control、YH-1、YH-2)与反面对比组存在明显差异。
在体重增加量以及胫骨和股骨的长度增加方面，YH-1组和YH-2组与反面对比组存在明显差异，可是，P-control组和反面对比组之间不存在明显差异。
检测近端骨骺长度的结果显示，试验组YH-1(0.62mm)和YH-2(0.56mm)和骺板生长0.17mm的反面对比组存在明显差异。
如图4所示，检测生长荷尔蒙数量的结果显示，将试验组YH-1(1.77ng/mL)和YH-2(2.10ng/mL)与反面对比组(0.82ng/mL)进行比较对比时，在生长激素的浓度方面存在明显差异。
如上所述，检测结果显示，摄取酵母水解物时，长骨变长且生长激素得到增加，这证明酵母水解物具有促进生长的效果。
很久以前开始，酵母已广泛使用于食用材料，其安全性已得到验证。因此，利用所述酵母水解物制造而成的促进生长的保健食品或者促进生长剂安全可靠。
鉴于此，本发明公开利用上述酵母水解物且促进生长的保健食品。
所述保健食品可以根据最终产品的商品特性和消费者的爱好添加其它食品材料制造而成。
可以根据使用目的(预防、保健或者治疗性处方)妥当决定有效成分的混合量。通常情况下，制造食品或者饮料时，本发明的组合物占据原料总重量的15％以下，优选地，组合物要达到原料总重量的10％以下。可是，为了保健及卫生或者调整体质长期摄取时，上述数量可以划定在上述范围以下范畴。由于安全可靠性方面不存在任何可疑之处，数量可以划定在上述范围以上范畴。
不特别限定上述食品的种类。可以添加上述物质的食品有包括肉类、火腿肠、面包、巧克力、糖果类、快餐类、点心类、比萨、拉面、其它面食类、口香糖类、冰淇淋类在内的乳制品、各种羹、饮料、茶、冷饮、酒水及维他命复合制剂等。通常情况下，包括所有功能性食品。
本发明的保健食品与通常的饮料相同，可以内含各种香辛料或者天然碳水化合物等作为附加成分。以下具体说明制造例。
所述天然碳水化合物可以使用葡萄糖、果糖等单糖和麦芽糖、蔗糖等双糖和葡聚糖、环糊精等多糖以及木糖醇、山梨醇、赤藓糖醇等糖醇，还可以将托马丁多肽、甜叶菊提取物等天然甜味剂或者糖精、阿斯巴甜代糖等合成甜味剂等使用为甜味剂。
除此之外，本发明保健食品可以内含各种营养剂、维他命、电解质、调味剂、着色剂、果胶酸及其盐、海藻酸及其盐、有机酸、保护性胶体增稠剂、pH调整剂、稳定剂、防腐剂、甘油、酒精、用于碳酸饮料的碳酸化剂等或者用于制造天然果汁、果汁饮料及蔬菜饮料的果肉。上述成分可以独立或者组合使用。上述添加剂的比率并不重要，可通常情况下，本发明组合物每100的重量比介于0.01～10重量比范围内。
功能性饮料制造例：
蜂蜜522mg
硫辛酸酰胺5mg
烟酸酰胺10mg
盐酸核黄素纳3mg
盐酸吡哆醇2mg
肌醇30mg
乳清酸50mg
酵母水解物10mg
水200ml
此外，本发明还公开了内含所述酵母水解物的促进生长剂。
内含本发明酵母水解物的药物进一步包括制造该药物时通常采用的适量载体、赋型剂及稀释剂，从而可以以粉剂、颗粒剂、片剂、胶囊剂、悬浮液、乳剂、糖浆、喷剂等口服制剂或外用剂、栓剂及杀菌注射剂形态使用。形成制剂时，通常使用平常使用的填料、增量剂、粘结剂、润湿剂、崩解剂、表面活化剂等的稀释剂或者赋型剂。口服固体制剂包括片剂、丸剂、散剂、颗粒剂、胶囊剂等。制造上述固体制剂时，在上述提取物添加至少一种以上赋型剂，如淀粉、碳酸钙、蔗糖或者乳糖、凝胶等。而且，除了单纯的赋型剂之外，还使用滑石粉硬脂酸镁等助流剂。非口服制剂包括杀菌的水溶液、非水性溶剂、悬浮剂、乳剂、冻干制剂及栓剂。可以将丙二醇、聚乙二醇、橄榄油等植物油、油酸乙酯等可注射型酯等使用为非水性溶剂和悬浮剂。可以将半合成脂肪酸酯(witepsol)、聚乙二醇、吐温(tween)61、可可油、月桂酸甘油酯、甘油明胶等使用为栓剂的基质。
本发明酵母水解物的使用量根据患者的年龄、性别和体重不尽相同。可通常情况下，可以每日一次乃至多次服用0.01至1000mg/kg，优选地，0.1至500mg/kg。
而且，可以根据服用渠道、疾病种类和患病程度、性别、体重、年龄等增减服用量。因此，上述服用量在任何方面也不限定本发明的权利要求请求范围。
本发明提供一种既安全又没有副作用且具有促进生长功能的酵母水解物。该酵母水解物可以促进生长荷尔蒙的分泌并加长长骨和增加体重，可广泛应用于促进生长的保健品或者药物。
附图说明
图1是表示股骨和胫骨的形状测量参数的放射线照片，其中，T.L表示胫骨总长度，P.E.L表示近端骨骺长度，F.L表示股骨长度；
图2是表示本发明的酵母分解物在体重变化上产生的影响的图表；
图3是表示本发明的酵母分解物对于股骨、胫骨及近端骨骺的长度产生的影响的图表；
图4是表示本发明的酵母分解物对于生长激素浓度产生的影响的图表；和
图5是表示超滤本发明酵母水解物而获得的微量部分的分子量分布状态的图表，表示了具有5000以下、5000-10000及10000-30000分子量的酵母水解物的分子量分布状态。
具体实施方式
以下进一步详细说明本发明实施例。本发明并不限于以下实施例，本发明所属领域技术人员应该充分理解到，以发明内容和权利要求请求范围为基础，在不脱离本发明的精神和范围内，可以对本发明进行各种变型和应用，而上述变型和应用均涵盖在本发明的保护范围之内。
实施例1：酵母水解物的制造
将8g压缩酵母悬浮于100ml的蒸馏水中，并且将pH调整到6-8，然后加入1.0％的蛋白酶(风味蛋白酶，诺维信(韩国)有限公司，1000LAPU/g)，并在50℃的温度环境下水解处理48小时。对其实施离心分离处理之后，采用超滤膜(PM-10&-30)收集上清液中分子量为10,000至30,000的部分并进行烘干，制造出酵母分解物以用于后续试验中。
实施例2：动物试验
试验用动物
从中央试验用动物(首尔)购入试验用Sprague-Dawley系3周岁雄性大鼠，并将其存放在不锈钢笼里，每个不锈钢笼里存放2只大鼠。在23±1℃温度和60％湿度环境下，用固体饲料(三养饲料股份公司制造)预先饲养3日之后，采用随机区组设计法分成四个对比组，例如：反面对比组(N-control)、每日口服摄取1g/kg初乳的正面对比组(P-control)、以及每日分别摄取0.5g/kg和1.0g/kg酵母水解物的YH-1组及YH-2组，试验时间为4周。每组包括8只大鼠。
自由摄取AIN-93标准饲料。根据以一周为单位的总的饲料摄取量求出平均每日的饲料摄取量，从而得出了试验期间的饲料摄取量。而且，每日在同一时间用天平检测了体重，并根据与检测到的饲料摄取量相对应的体重增加量计算了饲料效率(feed efficiency ratio：FER)。
生化分析
在第4周的最后一天，用乙醚将试验用动物麻醉，并将血液收集到肝素管(heparinized tube)，之后在转数为3,000rpm的状态下离心分离15分钟，从而获取血浆作为分析用试剂。采血之后，立即剖腹摘取肝脏、肾脏、脾脏并检测了重量。采用血液分析仪(Spotchem，KDK Co.，Japan)检测血浆的甘油三酸酯(TG)、总胆固醇(TC)以及HDL胆固醇，并根据Friedwald等人(1972)的以下方法计算出了LDL胆固醇的浓度，即：LDL胆固醇＝总胆固醇-HDL胆固醇-(甘油三酸酯/5)。
测量长骨的长度
试验之前和试验终止之后立即用乙醚麻醉，并测量了长骨中例如胫骨(tibia)、股骨(femur)和近端骨骺(proximal epiphysis))长度。在X-射线测量下，与平台(platform)之间的间距是25cm，且在25kV条件下拍摄了15秒钟。采用微缩胶片阅读器(NCR model605-0070837)测量了拍摄的照片中的各个长骨的长度。如图1所示，将包括关节的胫骨长度作为测量长度，同时测量出了股骨和近端骨骺的长度。
检测生长激素
在试验的第4周的最后，采用生长激素试剂盒(AmershamPharmacia Biotech，UK)并根据前面所述的Johansen等人(1999)的ELISA方法检测了生长激素的数量。
统计分析
利用SPSS软件(SPSS Inc.，USA统计处理了试验结果，并以平均和标准偏差(Mean±SD)显示出来。另外，用ANOVA检验之后，在p＜0.05标准下，采用邓肯多重范围检验方法(Duncan′s multiplerange test)验证了对比组之间的差异明显性。
体重的变化和饲料的摄取量
饲养4周之后，大鼠的饲料摄取量、体重变化量和饲料效率如表1所示。每日摄取酵母水解物的YH-1组及YH-2组显示，与反面对比组(p＜0.05)相比，体重增加更为明显；而YH-1组和YH-2组之间并不存在明显差异。反面对比组与试验组(P-control、YH-1、YH-2)之间在饲料效率方面表现出了明显差异，而试验组之间不存在明显差异。
  参数   反面对比组   正面对比组   YH-1组   YH-2组
  体重增长量(g/日)   3.94±0.20b   6.08±0.71a   6.39±0.46a   5.96±0.62a
  饲料摄取量(g/日)   18.07±1.74b   21.50±3.03a   20.83±1.89a   20.18±1.75a
  FER1   0.22±0.01b   0.28±0.04a   0.30±0.02a   0.30±0.03a
[表1]
1FER：饲料效率＝体重增长量/饲料摄入量；
取8只大鼠的平均和标准偏差值(Mean±SD)；
同一行中采用不同的上标字母的由邓肯多重范围检验方法得出的值在p＜0.05范围内明显不同。
器官重量及血液成分
从饲养4周之后从大鼠身上摘取的每个器官的对比结果(表2)可知，三个对比组之间在肝脏、肾脏和脾脏的重量方面没有存在明显差异。换句话说，口服酵母水解物时，由于没有观察到例如器官增大或萎缩等特殊变化，因此可以确认本发明的酵母水解物是安全的。
从检测血浆成分中的血糖、甘油三酸酯、胆固醇、HDL胆固醇和LDL胆固醇含量的结果(表3)可知，三个对比组之间在血浆胆固醇、HDL胆固醇和LDL胆固醇的含量方面不存在明显差异。
  器官   反面对比组   正面对比组   YH-1组   YH-2组
  肝脏   3.68±0.18a   3.30±0.18b   3.21±0.13b   3.23±0.13b
  肾脏   0.93±0.13   0.87±0.04   0.83±0.04   0.83±0.05
  脾脏   0.20±0.03   0.21±0.01   0.23±0.02   0.23±0.03
[表2]
正面取8只大鼠的平均和标准偏差值(Mean±SD)；
同一行中采用不同的上标字母的由邓肯多重范围检验方法得出的值在p＜0.05范围内明显不同。
  参数   反面对比组   正面对比组   YH-1组   YH-2组
  葡萄糖   121.50±14.94   120.16±21.45   116.38±14.02   122.14±12.56
  三酸甘油酯(mg/dl)   67.75±8.79   70.20±7.94   72.17±6.51   73.00±4.46
  总胆固醇(mg/dl)   58.00±8.21   56.78±4.34   57.00±11.42   60.43±6.66
  HDL-胆固醇(mg/dl)   16.75±3.21   18.90±4.45   18.67±3.84   19.86±5.67
  LDL-胆固醇(mg/dl)   27.70±4.65   23.06±4.12   23.90±6.45   25.97±4.36
[表3]
取8只大鼠的平均和标准偏差值(Mean±SD)；
同一行中采用不同的上标字母的由邓肯多重范围检验方法得出的值在p＜0.05范围内明显不同。
体重增加量及长骨的长度增加
从4周内体重增加量的检测结果(图2)可知，体重变化量分别是反面对比组208.3g、P-control组237.2g、YH-1组230.6g、YH-2组233.1g。此时，反面对比组和试验组(P-control、YH-1、YH-2)之间存在了明显差异，而试验组之间没有明显差异。试验组(P-control、YH-1、YH-2)和反面对比组之间也同样在体重增加量方面显示了明显差异(p＜0.05)。
从长骨长度的检测结果(图3)可知，试验组P-control、YH-1和YH-2的股骨生长数据分别是0.44mm/day、0.47mm/day和0.49mm/day，而反面对比组中股骨的生长数据只到0.37mm/day。试验组P-control、YH-1和YH-2的胫骨生长数据分别是0.43mm/day、0.52mm/day和0.55mm/day，而反面对比组中胫骨的生长数据只达到0.42mm/day。在试验组中，YH-1和YH-2比起对比组(p＜0.05)在胫骨和股骨的长度增加方面显示出了明显差异。然而试验组P-control和对比组之间没有显示出明显差异。
从近端骨骺长度的检测结果(图3)可知，试验组YH-1(0.62mm)、YH-2(0.56mm)和骨骺生长数据仅为0.17mm的对比组之间显示出了明显差异。
生长激素
从4周后生长激素数量的检测结果(图4)表明，YH-1组(1.77ng/mL)和YH-2组(2.10ng/mL)比起对比组(0.82ng/mL)在生长激素的浓度方面显示出了明显差异，而YH-1组、YH-22组与P-control组在生长激素数量方面也显示出了明显差异。
工业实用性
根据本发明，提供了一种具有生长促进作用且没有副作用的安全的酵母分解物。由于该酵母分解物具有促进生长激素的作用，因此可以促进长骨的生长并增加体重，其可使用在促进生长的功能性食品和药物上。

Claims (8)

1.一种酵母水解物，其特征在于：制造该酵母水解物的工序包括：将0.1至3％(w/v)蛋白质分解酶添加到酵母或者酵母自溶物里进行水解处理的步骤：以及从该酵母水解物的上清液中分离出10,000-30,000道尔顿分子量物质的步骤。
2.根据权利要求1所述的酵母水解物，其特征在于：所述蛋白质分解酶去除缩氨酸的疏水性氨基酸或者生成不含有疏水性氨基酸的缩氨酸。
3.根据权利要求1所述的酵母水解物，其特征在于：在pH 6-8及45-55℃环境下实施所述水解反应。
4.一种酵母水解物的制造方法，其特征在于：包括将0.1至3％(w/v)蛋白质分解酶添加到酵母或者酵母自溶物里进行水解处理的步骤以及超滤所述酵母水解物的上清液且分离出10,000-30,000道尔顿分子量物质的步骤。
5.根据权利要求1所述的酵母水解物制造方法，其特征在于：所述蛋白质分解酶去除缩氨酸的疏水性氨基酸或者生成不含有疏水性氨基酸的缩氨酸。
6.根据权利要求1所述的酵母水解物制造方法，其特征在于：在pH 6-8及45-55℃环境下实施所述水解反应。
7.一种内含权利要求1所述酵母水解物的促进生长的功能性食品。
8.一种内含权利要求1所述酵母水解物的促进生长剂。
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