CN102613456A - 具有脂肪酶活性抑制作用低聚木糖组合物及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有脂肪酶活性抑制作用的低聚木糖组合物，包括低聚木糖和L-阿拉伯糖，该组合物具有比单独的低聚木糖或L-阿拉伯糖更大的脂肪酶活性抑制作用，组合物中低聚木糖：L-阿拉伯糖的比例在1:99到99:1都有协同作用，组合物中低聚木糖：L-阿拉伯糖的比例在1:99到45：55时大于单独组分所具有的最大抑制率，并且最优选为40：60。本发明还提供具有降脂作用的药物、食品、宠物食品和保健品，所述药物、食品、宠物食品和保健品包括本发明的组合物。本发明的组合物原料来源广泛易得、成本低廉、功能多重，在应用于降脂产品中时具有靶的明确的优点。

Description

具有脂肪酶活性抑制作用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，具体涉及一种具有脂肪酶活性抑制作用的低聚木糖组合物，及其在食品、药品和保健品中的应用。

背景技术

随着物质供应的丰富和生活方式的改变，超重与肥胖越来越成为影响人们健康的严峻问题。甘油三酯高是血脂高的一种，有其特殊性。甘油三酯高对人体的主要危害主要是引起动脉粥样硬化、造成血管堵塞和形成血栓。而动脉粥样硬化在发展时期人是没有明显感觉的，当血管堵塞至≥75%时才会有明显感觉。但一旦动脉硬化发展到血管堵塞和形成血栓，对人则是致命的。

甘油三酯大部分是从饮食中获得的，只有少部分是人体自身合成的。当进食大量脂肪类、尤其是动物脂肪食品后，体内甘油三酯水平明显升高。人体内的脂肪酶是可催化甘油三酯水解为可吸收的甘油和脂肪酸的一类酶。在进餐后，食物中的甘油三酯在脂肪酶作用下，水解生成游离脂肪酸和甘油一酯、二酯后由肠粘膜吸收入细胞。人体吸收后再合成甘油三酯。这些甘油三酯参与乳糜微粒的组成。如果能抑制脂肪酶的活性，就可以减少人体对脂肪的吸收，实现降脂的目的。因此，开发安全有效的脂肪酶抑制剂成为解决这一问题的一个重要方向。

奥利司他（orlistat，tetrehydrolipstatin）是一种脂肪酶抑制剂，其特异性地作用于胃肠道，通过抑制胃肠道内胰腺酶和其他脂肪酶的活性，阻止脂肪酶的催化分解，可抑制由饮食摄入的约三分之一的脂肪吸收，并且具有不良反应率低，耐受性好的特点，已得到成功使用。但这种脂肪酶抑制剂需要通过复杂的化学合成方法制备，生产成本较高。因此，存在着对具有更低制造成本且安全有效的脂肪酶抑制剂的需要。

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殖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。近年来，有关L-阿拉伯糖对肠道内糖类代谢的作用已有大量研究，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。

但目前尚未有关于低聚木糖或L-阿拉伯糖对脂肪酶活性抑制作用方面的报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有安全有效的脂肪酶活性抑制剂造价昂贵的问题，利用便宜易得且具有多重功能的低聚木糖和L-阿拉伯糖为原料，提供一种具有脂肪酶活性抑制作用的低聚木糖组合物，以及包括该组合物的食品、药品和保健品。

为此，本发明一方面提供一种低聚木糖组合物，包括低聚木糖和L-阿拉伯糖，所述组合物中低聚木糖：L-阿拉伯糖的重量比为1：99-99：1。

低聚木糖组合物中低聚木糖：L-阿拉伯糖的重量比例优选1：99-45：55的范围。

进一步低聚木糖组合物中低聚木糖：L-阿拉伯糖的重量比例优选1：99-40：60的范围，最优选为40：60。

本发明还提供本发明的低聚木糖组合物在制作具有脂肪酶活性抑制作用的产品中的应用，所述脂肪酶优选为胰脂肪酶。

本发明另一方面提供一种降脂药物，包括本发明的低聚木糖组合物。

本发明再一方面提供一种具有降脂作用的食品、宠物食品或保健品，所述食品、宠物食品或保健品中包括本发明所述的低聚木糖组合物。

本发明的具有降脂作用的食品优选为高脂肪食品，如奶油食品、油炸食品、加工肉类食品等。

本发明的有益效果在于：利用低聚木糖与L-阿拉伯糖之间的协同作用，实现了对脂肪酶活性的增强的抑制作用，该抑制作用大于单独的低聚木糖或L-阿拉伯糖对脂肪酶活性的抑制作用；

该抑制作用特异性地作用脂肪酶，尤其是胃肠道内的胰脂肪酶，具有靶的明确的特点；

利用该抑制作用，本发明的低聚木糖组合物可应用于制备具有降脂肪作用的药物、食品、宠物食品和保健品等领域；

本发明的组合物原料来源广泛易得，大大降低了脂肪酶抑制剂的生产成本；

除协同作用外，本发明的组合物还充分利用了低聚木糖和L-阿拉伯糖的多重功能，如降血糖、降血压、双歧杆菌增殖效果等，使得产品功能性得以扩展，应用领域更为广泛。

附图说明

图1是本发明组合物的脂肪酶活性抑制率与单独的低聚木糖和L-阿拉伯糖的胰脂肪酶活性抑制率的比较图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

本发明人已发现，L-阿拉伯糖对脂肪酶的活性存在明显的抑制作用，单独的低聚木糖在一定范围内对脂肪酶的活性也有较弱的抑制作用，特别是针对胃肠道内的胰脂肪酶。然而，当采用低聚木糖与L-阿拉伯糖的组合时，脂肪酶活性抑制作用得到增强，组合物的脂肪酶活性抑制率要比相同浓度的L-阿拉伯糖和低聚木糖各自的脂肪酶活性抑制率之和要大。这说明，低聚木糖与L-阿拉伯糖之间产生了协同作用，这种协同作用增强了低聚木糖和L-阿拉伯糖的脂肪酶活性抑制作用。

以下是本发明具体实施例：

脂肪酶活性的测定采用《QB/T 1803-1993 工业酶制剂通用试验方法》A.4.5.2.2的指示剂滴定法。

抑制率按照下式计算：

抑制率 = (脂肪酶活性-抑制后酶活性) / 脂肪酶活性 × 100%

实验材料

低聚木糖：苏州先阔生物科技有限公司

L-阿拉伯糖：可以使用由多种已知方法生产的L-阿拉伯糖

胰脂肪酶（30000u/mg）：购自上海源叶生物科技有限公司。使用中配制成0.02%溶液；

酚酞指示剂：10g/L

磷酸缓冲液：分别称取磷酸二氢钾1.96g和无水磷酸氢二钠15.72g，用水溶解并定容到500ml。调节pH至7.5。

氢氧化钠溶液：0.05mol/L

乙醇：95%

聚乙烯醇(PVA)聚合度：1750士50。

橄榄油溶液：称取聚乙烯醇(PVA)40 g，加水800mL，在沸水浴中加热、搅拌，直至全部溶解，冷却后定容至1000mL。以干净的双层纱布过滤，取滤液备用。量取4%PVA溶液150mL，加橄榄油50mL，用高速组织捣碎机处理6min(分2次处理，每次3min，中间休息5min)，即成乳白色PVA乳化液。该溶液要现用现配。

预备实验-测试不同终浓度的L-阿拉伯糖对胰脂肪酶活性的抑制率。

取数个100 mL三角瓶，分别于空白瓶和样品瓶中，各加橄榄油溶液4.00 mL和磷酸缓冲液5. 00 mL，再于空白瓶中加人95%乙醇15.0 ml，于40℃士2℃水浴预热5 min，样品瓶中，其中一瓶不加入L-阿拉伯糖。其余样品瓶加入不同量的L-阿拉伯糖。然后，在各瓶中各加待测酶液 1.00 mL，立即混匀计时，在40 C士0.2℃水浴中准确反应15 min。在B瓶中立即补加95%乙醇15. 0 mL终止反应，取出；

于空白和样品溶液中各加酚酞指示液2滴，用0.05mol/L氢氧化钠标准溶液滴定直至微红色并保持 30 s不褪为其终点，记录消耗0. 05 mol/L氢氧化钠标准溶液的体积。

测定滴定上述的L-阿拉伯糖所需要的氢氧化钠的量。

按照《QB/T 1803-1993 工业酶制剂通用试验方法》计算出各组胰脂肪酶活性，以及加入L-阿拉伯糖后对酶的抑制率。

表1 – L-阿拉伯糖对胰脂肪酶活性的抑制率的影响

L-阿拉伯糖终浓度(g/L)	0.25	0.5	1	20
					胰脂肪酶活性抑制率(%)	5.56	11.8	11.94	12.05

从表1中可见，L-阿拉伯糖对胰脂肪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0.5 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0.5 g/L时其对胰脂肪酶活性的抑制率趋于稳定。因此，后面的实验中我们使用0.5 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0.5 g/L。

实施例

根据《QB/T 1803-1993 工业酶制剂通用试验方法》A.4.5.2.2指示剂滴定法测定具有表中所列配比的组合物（对照实施例A和B，以及实施例1-7）对胰脂肪酶活性的抑制率，以及相应组分浓度的低聚木糖和L-阿拉伯糖单独各自对胰脂肪酶活性的抑制率。

实验方法同预实验，分别加入不同配比的低聚木糖与L-阿拉伯糖组合物及单独的低聚木糖与L-阿拉伯糖作为抑制剂。计算不同抑制剂对胰脂肪酶活性的影响。

测定滴定所述的不同配比的低聚木糖与L-阿拉伯糖组合物及单独的低聚木糖与L-阿拉伯糖所需要的氢氧化钠的量。

测试结果列于表2中：

表2 - 不同比例低聚木糖：L-阿拉伯糖比例的组合物中的胰脂肪酶活性抑制率

*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胰脂肪酶活性的抑制率（%）；

**浓度数据下方括号内斜体数字为该浓度的L-阿拉伯糖单独对胰脂肪酶活性的抑制率（%）；

***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胰脂肪酶活性的抑制率的加和（%）。

图1所示为本发明组合物的脂肪酶活性抑制率与单独的低聚木糖和L-阿拉伯糖的胰脂肪酶活性抑制率相比较的图表。横坐标是组合物中低聚木糖：L-阿拉伯糖的重量比，纵坐标为胰脂肪酶活性抑制率。

结合表2的数据，从图1中可见，单独的低聚木糖浓度在0.005 g/L及以下时，不具有胰脂肪酶活性抑制作用。当低聚木糖浓度增加至0.225 g/L时，其胰脂肪酶活性抑制率达到最大值3.75%，浓度继续增加，胰脂肪酶活性抑制率则呈现迅速下降趋势。单独的L-阿拉伯糖在浓度从0.5 g/L到0的范围内，其胰脂肪酶活性抑制率大体上呈线性减小。

而当采用本发明的组合物时，在保持组合物中低聚木糖和L-阿拉伯糖总浓度恒定为0.5 g/L的情况下，组合物的胰脂肪酶活性抑制率随着低聚木糖比例的增加，呈现先增加后减小的趋势。在低聚木糖：L-阿拉伯糖为40：60（实施例2）时达到最大值16.67%。

将组合物的胰脂肪酶活性抑制率与低聚木糖和L-阿拉伯糖各自单独的脂肪酶活性抑制率之和相比较，可以发现，组合物的胰脂肪酶活性抑制率要大于低聚木糖和L-阿拉伯糖同样浓度时各自单独的脂肪酶活性抑制率之和。这说明本发明的组合物中的低聚木糖与L-阿拉伯糖在对胰脂肪酶活性的抑制作用上产生了协同作用。该协同作用使得L-阿拉伯糖和低聚木糖各自的胰脂肪酶活性抑制作用得以增强。

当低聚木糖：L-阿拉伯糖的重量比例≤ 45：55（实施例1~3）时，得到的组合物的胰脂肪酶活性抑制率大于12.15%，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胰脂肪酶活性抑制率的最大值（分别为：低聚木糖3.75%；L-阿拉伯糖12.05%）。

特别是当低聚木糖：L-阿拉伯糖的重量比例为40：60（实施例2）时，该协同效应最为明显。

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，本发明的组合物还可以以固态、粉末、凝胶态等多种形式应用。针对不同的应用目的和需求，本发明的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、矿物质等等。组合物的物理形式，以及其他成分的添加对组合物的脂肪酶活性抑制作用不产生实质影响。

本发明的组合物可以特异性地作用于脂肪酶，特别是胃肠道内的胰脂肪酶，有效抑制脂肪酶的活性，因此可应用于制备具有降脂作用的产品，如药物、食品、宠物食品、保健品等等领域，尤其是在高脂肪食品中，如含奶油的甜品、蛋糕中，油炸食品中，加工肉类食品中等等。由此制备的降脂产品具有靶的明确的优势，从机理上明确作用于脂肪酶，通过抑制脂肪酶的活性，来减少人体或动物体对脂肪的吸收，达到降脂效果。

此外，由于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，本发明的组合物除脂肪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、促进钙质吸收等等。这也使得本发明的组合物可以在更多的领域应用，起到更为广泛的作用。

而且，由于低聚木糖和L-阿拉伯糖均为自然界中天然存在的物质，来源广泛易得，可从玉米芯等其他生产的下脚料中提取获得，造价便宜，大大降低了降脂产品的成本。

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 (11)

1.一种低聚木糖组合物，包括低聚木糖和L-阿拉伯糖，所述组合物中低聚木糖：L-阿拉伯糖的重量比1：99-99：1。

2.权利要求1所述的低聚木糖组合物，其特征在于，所述组合物中低聚木糖：L-阿拉伯糖的重量比1：99-45：55。

3.权利要求2所述的低聚木糖组合物，其特征在于，所述组合物中低聚木糖：L-阿拉伯糖的重量比1：99-40：60。

4.权利要求2所述的低聚木糖组合物，其特征在于，所述组合物中低聚木糖：L-阿拉伯糖的重量比为1：99、45：55或40：60。

5.权利要求1至4之任一项所述的低聚木糖组合物在制作具有脂肪酶活性抑制作用的产品中的应用。

6.权利要求4所述的应用，其特征在于，所述脂肪酶为胰脂肪酶。

7.一种降脂药物，其特征在于，所述药物包括权利要求1至4之任一项所述的低聚木糖组合物。

8.一种具有降脂作用的食品，其特征在于，所述食品包括权利要求1至4之任一项所述的低聚木糖组合物。

9.权利要求8所述的具有降脂作用的食品，其特征在于，所述食品为高脂肪食品。

10.一种具有降脂作用的宠物食品，其特征在于，所述宠物食品包括权利要求1至4之任一项所述的低聚木糖组合物。

11.一种具有降脂作用的保健品，其特征在于，所述保健品包括权利要求1至4之任一项所述的低聚木糖组合物。