CN102613455A - 具有胆固醇酯酶活性抑制作用的低聚木糖组合物及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有胆固醇酯酶活性抑制作用的低聚木糖组合物，其用于降低胆固醇水平，所述低聚木糖组合物包括低聚木糖和L-阿拉伯糖。所述低聚木糖组合物比单独的低聚木糖或L-阿拉伯糖具有更大的胆固醇酯酶活性抑制作用。所述低聚木糖组合物中低聚木糖和L-阿拉伯糖的比例最优选为10∶90。本发明还提供了具有降胆固醇作用的药物、食品、宠物食品和保健品，所述药物、食品、宠物食品和保健品均包括所述低聚木糖组合物。

Description

具有胆固醇酯酶活性抑制作用的低聚木糖组合物及其应用

技术领域

本发明涉及一种低聚木糖组合物，具体涉及一种具有胆固醇酯酶活性抑制作用的低聚木糖组合物，及其在食品、药品、保健品中的应用。

背景技术

随着社会的发展和生活水平的不断提高，心血管疾病已经成为威胁人们健康的最大因素之一，据统计，我国每年死亡人数中约有40%死于心血管疾病。我国心血管病以缺血性(包括冠心病和脑血栓)为主,缺血性心血管病(包括冠心病和脑血栓)的病理基础是动脉粥样硬化。引发动脉粥样硬化的危险因素包括高胆固醇、高血压、糖尿病、吸烟等,尤其是以往重视不够的高胆固醇。

羟甲戊二酸单酰辅酶A还原酶抑制剂（HMG-CoA），俗称他汀类药物，此类药物通过竞争性抑制内源性胆固醇合成限速酶(HMG-CoA)还原酶，阻断细胞内羟甲戊酸代谢途径，使细胞内胆固醇合成减少。他汀类药物分为天然化合物(如洛伐他丁、辛伐他汀、普伐他汀、美伐他汀)和完全人工合成化合物(如氟伐他汀、阿托伐他汀、西立伐他汀、罗伐他汀)是最为经典和有效的降脂药物，广泛应用于高脂血症的治疗。 

但是，长期服用他汀类药物具有一定的副作用，如导致非特异性肌肉或关节痛，肝脏酶增加，消化道不适等症状。因此，开发新的更加安全且无副作用的降胆固醇药品或保健品成为必要。

低聚木糖（xylooligosaccharide，XOS），又称为木寡糖，是由2-7个木糖分子以β-1,4糖苷键结合而成的功能性聚合糖，其天然存在于竹根、水果、蔬菜、牛乳和蜂蜜中，来源广泛，获得成本低。低聚木糖以其显著的双歧杆菌增值作用以及其他功效而在食品、医药和保健品中广泛应用，成为最近发展起来的一种功能性食品添加剂，具有极大的开发前景。

L-阿拉伯糖（L-Arabinose），又称果胶糖，也是自然界中广泛存在的糖类，其常与其他单糖结合，以杂多糖的形式存在于植物果浆、胶体、半纤维素、果胶酸，松柏科树木心材，细菌多糖，以及某些糖苷中。近年在L-阿拉伯糖在肠道内对糖类代谢的作用已有大量的研究，表明L-阿拉伯糖对双糖水解酶具有抑制作用，可抑制人体对蔗糖的吸收，起到降低血糖的效果。

低聚木糖和L-阿拉伯糖已作为新资源食品，广泛应用于食品和保健品中。低聚木糖和L-阿拉伯糖在降低胆固醇方面的直接机理目前尚未有报道。

进入肠道的胆固醇主要有两下来源：一是食物中来的，一是肝分泌的胆汁中来的。由胆汁来的胆固醇是游离的，而食物中的胆固醇部分是酯化的。酯化的胆固醇必须在肠腔中经消化液中的胆固醇酯酶的作用，水解为游离胆固醇后才能被吸收。游离的胆固醇通过形成混合微胶粒，在小肠上部被吸收。被吸收的胆固醇大部分在小肠粘膜中又重新酯化，生成胆固醇酯，最后与载脂蛋白一起组成乳糜微粒经由淋巴系统进入血循环。

胆固醇酯酶是催化胆固醇酯水解成胆固醇和脂肪酸的一种酶，通过抑制胆固醇酯酶的活性，可以有效地减少胆固醇酯水解生成胆固醇的量。因此若能抑制胆固醇酯酶的活性，则可以减少人体吸收胆固醇。

发明内容

本发明的目的为提供一种用于降低胆固醇水平的低聚木糖组合物，及具有该低聚木糖组合物的药品、食品、宠物食品和保健品。

为此，本发明一方面提供一种具有胆固醇酯酶活性抑制作用的，其用于降低胆固醇水平，所述低聚木糖组合物包括低聚木糖和L-阿拉伯糖。所述低聚木糖组合物比单独的低聚木糖或L-阿拉伯糖具有更大的胆固醇酯酶活性抑制作用。

优选地，所述低聚木糖组合物中低聚木糖和L-阿拉伯糖的重量比为1：99-99：1。

优选地，所述低聚木糖组合物中低聚木糖和L-阿拉伯糖的重量比为1：99-50：50。

优选地，所述低聚木糖组合物中低聚木糖和L-阿拉伯糖的重量比为1：99-20：80。

优选地，所述低聚木糖组合物中低聚木糖和L-阿拉伯糖的重量比为1：99-15：85。

更优选地，所述低聚木糖组合物中低聚木糖和L-阿拉伯糖的重量比为1：99、50：50、20：80、15：85或10：90。

本发明另一方面提供一种降胆固醇药物，所述降胆固醇药物包括所述低聚木糖组合物。

本发明再一方面提供一种具有降胆固醇作用的食品、宠物食品或保健品，所述食品、宠物食品或保健品均包括所述低聚木糖组合物。

相较于现有技术，本发明的有益效果在于：其一，所述低聚木糖组合物利用低聚木糖与L-阿拉伯糖之间的协同作用，可以显著地增强对胆固醇酯酶活性的抑制作用，且获得的抑制作用明显大于单独的低聚木糖或L-阿拉伯糖对胆固醇酯酶活性的抑制作用。其二，利用对胆固醇酯酶活性的抑制作用，所述低聚木糖组合物可应用于药物、食品、宠物食品和保健品等领域，获得具有降胆固醇作用的药物、食品、宠物食品和保健品。其三，所述低聚木糖组合物中制备低聚木糖的原料来源广泛，由此可以大大降低相应的生产成本。

此外，所述低聚木糖组合物除利用低聚木糖与L-阿拉伯糖之间的协同作用外，还可充分利用低聚木糖和L-阿拉伯糖的多重功能，如降甘油三酯、降血糖、降血压、双歧杆菌增殖效果等，使得相应产品的功能进一步扩展，并增强应用领域。

附图说明

图1为本发明提供的低聚木糖组合物的协同抑制率与单一抑制率之和的对比图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实例对本发明进行进一步详细说明。

本发明提供一种低聚木糖组合物，用于降低胆固醇水平，所述低聚木糖组合物包括低聚木糖和L-阿拉伯糖。

本发明采用总胆固醇试剂盒-CHO来测定胆固醇酯酶活性，所述总胆固醇试剂盒-CHO购自北京北化康泰临床试剂有限公司，京药监械（准）字 2004第2400499 号（更）。测定原理为：胆固醇酯在胆固醇酯酶的作用下生成胆固醇，而后在胆固醇氧化酶和过氧化物酶作用下生成的醌类化合物颜色的深浅与胆固醇的含量成正比，分别测定标准管和样本管的吸光度值，计算胆固醇的含量。

先分别测定低聚木糖和L-阿拉伯糖对胆固醇氧化酶和过氧化物酶的抑制作用，再测定计算对胆固醇酯酶的抑制作用。

抑制率=（不加抑制剂组胆固醇酯酶活性-加入抑制剂测定组胆固醇酯酶活性）/不加抑制剂组胆固醇酯酶活性*100%

本发明采用的实验材料及试剂包括：低聚木糖（苏州先阔生物科技有限公司产品）、L-阿拉伯糖（可以使用由多种已知方法生产的L-阿拉伯糖）和总胆固醇试剂盒以及乙酸胆固醇酯（购自上海源叶生物科技有限公司）。

 

预备实验-测试不同终浓度的L-阿拉伯糖对胆固醇酯酶活性的抑制率。

1.将酶剂用适量的缓冲液溶解,配成工作液，稳定10分钟后使用。

2.测定参数：波长：500nm；光径：10mm；温度：37℃。

3.设置对照管、标准管和样品管。不同的对照管中加入工作液或者工作液与L-阿拉伯糖（抑制剂）；样品管中加入不同量的L-阿拉伯糖（抑制剂）。

4.按照试剂盒的公式进行计算。先分别用胆固醇标品测定抑制剂对胆固醇氧化酶和过氧化物酶的作用，再通过胆固醇酯测定抑制剂对胆固醇酯酶，胆固醇氧化酶和过氧化物酶的总体抑制率，进而计算出抑制剂对胆固醇酯酶的抑制作用。

 

表1- L-阿拉伯糖溶液对胆固醇酯酶活性的抑制率：

L-阿拉伯糖浓度(g/L)	0.08	0.5	1	10
					胆固醇酯酶活性抑制率(%)	2.02	5.1	10.2	10.75

从表1中可见，L-阿拉伯糖对胆固醇酯酶活性的抑制率随着其浓度的增加而增加，当L-阿拉伯糖的浓度达到1 g/L时，浓度的继续增加对抑制率的影响变得很小。可以认为，当L-阿拉伯糖的浓度在1 g/L时其对胆固醇酯酶活性的抑制率趋于稳定。因此，后面的实验中我们使用1 g/L终浓度的L-阿拉伯糖作为对照实施例，并且组合物在反应体系中的终浓度也选择为1 g/L。

 

实施例

本发明对所述低聚木糖组合物中不同配比的低聚木糖和L-阿拉伯糖进行了试验研究，实验方法同预实验，分别加入不同配比的低聚木糖与L-阿拉伯糖组合物或单独的低聚木糖与L-阿拉伯糖作为抑制剂。计算不同抑制剂对胆固醇酯酶活性的影响。如表2所示。

表2- 不同配比的低聚木糖与L-阿拉伯糖对胆固醇酯酶活性的抑制率：

*浓度数据下方括号内斜体数字为该浓度的低聚木糖单独对胆固醇酯酶活性的抑制率（%）；

**浓度数据下方括号内斜体数字为该浓度的L-阿拉伯糖单独对胆固醇酯酶活性的抑制率（%）；

***该列括号内斜体数字为低聚木糖和L-阿拉伯糖分别单独对胆固醇酯酶活性的抑制率的加和（%）。

 

请参阅图1，为本发明提供的低聚木糖组合物的胆固醇酯酶活性抑制率与单独的低聚木糖和L-阿拉伯糖的胆固醇酯酶活性抑制率之和的比较，其中横坐标为低聚木糖与L-阿拉伯糖的重量比，纵坐标为胆固醇酯酶活性抑制率。由图1可知，单独的低聚木糖和L-阿拉伯糖对胆固醇酯酶活性的抑制作用，随着低聚木糖和L-阿拉伯糖浓度的增加而增加。所述低聚木糖组合物对胆固醇酯酶活性的抑制率比单独的低聚木糖和L-阿拉伯糖对胆固醇酯酶活性的抑制率之和高。上述实验表明本发明的组合物中的低聚木糖与L-阿拉伯糖，在对酶活性的抑制作用上产生了协同作用。

当低聚木糖：L-阿拉伯糖的重量比≤ 20：80（实施例1~4）时，得到的组合物的胆固醇酯酶活性抑制率大于等于10.3%，该值大于单独的低聚木糖或L-阿拉伯糖在各种浓度所能达到的胆固醇酯酶活性抑制率的最大值（4.05%和10.2%）。

其中，在低聚木糖与L-阿拉伯糖重量比为10：90时，所述低聚木糖组合物对胆固醇酯酶活性的抑制率达到最高值18.01%。说明所述低聚木糖组合物中的低聚木糖和L-阿拉伯糖在对胆固醇酯酶活性进行抑制时会产生协同效应，可有效提高对胆固醇酯酶活性的抑制率。进一步地，在所述低聚木糖组合物中的低聚木糖和L-阿拉伯糖重量比为10：90时，这种协同效应最为明显。

可以理解的是，尽管本发明从方便测量的角度，采用了溶液形式的组合物，然而，本领域技术人员应理解，本发明提供的低聚木糖组合物还可以固态、粉末或凝胶态等多种形式应用。针对不同的应用目的和需求，本发明提供的低聚木糖组合物还可以包括其他成分，如赋形剂、调味剂、着色剂以及其他药物成分、营养成分、维生素或矿物质等。所述低聚木糖组合物的物理形式以及其他成分的添加对组合物的胆固醇酯酶活性抑制作用不产生实质影响。

本发明提供的低聚木糖组合物可以特异性地作用于胆固醇酯酶，有效抑制胆固醇酯酶的活性，因此可应用于制备具有降胆固醇作用的产品，如药物、食品、宠物食品或保健品等领域。由此制备的降胆固醇产品具有靶的明确的优势，可从机理上明确作用于胆固醇酯酶，通过抑制胆固醇酯酶的活性，来减少人体或动物体对胆固醇的吸收，进而达到降低胆固醇的效果。

同时，由于所述低聚木糖组合物中采用了低聚木糖与L-阿拉伯糖这两种具有多重生物功能的组分，因此，本发明提供的低聚木糖组合物除胆固醇酯酶活性抑制作用之外，还具有低聚木糖和L-阿拉伯糖各自具备的多重生物功能，如性能稳定、难以被消化酶分解、双歧杆菌增殖作用显著、抑制病原菌、促进钙质吸收、降低血糖、降低甘油三酯等。这也使得本发明提供的低聚木糖组合物可以在更多的领域应用，起到更为广泛的作用。

低聚木糖与L-阿拉伯糖能大量增殖人体肠道双歧杆菌，双歧杆菌可以使结合型胆酸盐变为去结合型胆酸盐。低聚木糖具有阻滞近60%胆汁酸再吸收的作用，双歧杆菌可以使结合型胆酸盐变为去结合型胆酸盐。结合型胆酸盐：肝细胞分泌的胆汁酸与甘氨酸或牛磺酸结合而形成的钠盐或钾盐。它是胆汁中参与脂肪消化和吸收的主要成分，在PH小于等于6的情况下，去结合型胆酸盐可以与胆固醇结合排出体外。并且双歧杆菌还能使胆固醇转化为人体不能吸收的粪甾醇，从粪便排出体外。几个方面的作用使胆汁酸的再吸收量大大降低，而人体为了保持胆汁酸含量正常就必须在肝脏中将胆固醇转化成胆汁酸，其结果导致血液中的胆固醇含量下降。

此外，所述低聚木糖组合物中的低聚木糖和L-阿拉伯糖均为自然界中天然存在的物质，来源广泛易得，如可从玉米芯中提取获得，因此可相应的降低产品的成本。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种低聚木糖组合物，其用于降低胆固醇水平，其特征在于：所述低聚木糖组合物包括低聚木糖和L-阿拉伯糖。

2.如权利要求1所述的低聚木糖组合物，其特征在于，所述低聚木糖组合物中低聚木糖和L-阿拉伯糖的重量比为1：99-99：1。

3.如权利要求1所述的低聚木糖组合物，其特征在于，所述低聚木糖组合物中低聚木糖和L-阿拉伯糖的重量比为1：99-50：50。

4.如权利要求3所述的低聚木糖组合物，其特征在于，所述低聚木糖组合物中低聚木糖和L-阿拉伯糖的重量比为1：99-20：80。

5.如权利要求4所述的低聚木糖组合物，其特征在于，所述低聚木糖组合物中低聚木糖和L-阿拉伯糖的重量比为1：99-15：85。

6.如权利要求2所述的低聚木糖组合物，其特征在于，所述低聚木糖组合物中低聚木糖和L-阿拉伯糖的重量比为1：99、50：50、20：80、15：85或10：90。

7.一种降胆固醇药物，其特征在于，所述降胆固醇药物包括权利要求1至6任一项所述的低聚木糖组合物。

8.一种具有降胆固醇作用的食品，其特征在于，所述具有降胆固醇作用的食品包括权利要求1至6任一项所述的低聚木糖组合物。

9.一种具有降胆固醇作用的宠物食品，其特征在于，所述具有降胆固醇作用的宠物食品包括权利要求1至6任一项所述的低聚木糖组合物。

10.一种具有降胆固醇作用的保健品，其特征在于，所述具有降胆固醇作用的保健品包括权利要求1至6任一项所述的低聚木糖组合物。

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