CN103908585B - 用于预防和治疗便秘的益生菌发酵组合物 - Google Patents

Abstract

本发明涉及益生菌对中药提取物生物活性的影响，特别是涉及中药提取物经肠道益生菌发酵，以提高和改善其预防和治疗便秘的方法。本发明进一步涉及(炒)决明子、陈皮、(炒)莱菔子、燕麦提取物经肠道益生菌发酵后并添加促进内源性益生菌生长的益生元制得的发酵组合物，以及该发酵组合物在制备用于预防和治疗便秘的食品、保健食品或药品中的应用。

Description

用于预防和治疗便秘的益生菌发酵组合物

技术领域

本发明涉及益生菌及其对中药提取物生物活性的影响，特别是涉及中药提取物经肠道益生菌发酵，以提高和改善其预防和治疗便秘的方法。本发明进一步涉及(炒)决明子、陈皮、(炒)莱菔子、燕麦提取物经肠道益生菌发酵后并添加促进内源性益生菌生长的益生元制得的发酵组合物，以及该发酵组合物在制备用于预防和治疗便秘的食品、保健食品或药品中的应用。

技术背景

便秘是指大便秘结不通，排便时间延长，或有便意而排出困难的一种病症。便秘分为器质性便秘和功能性便秘。器质性便秘包括肠管闭塞和狭窄性病变，见于大肠癌、肠道炎症(如结肠炎)等，以及肠道外疾病(肠管粘连、癌性腹膜炎等)。功能性便秘包括暂时性、单纯性便秘(见于紧张、精神心理应激、生活环境及饮食的改变等)和持续性便秘(也称慢性便秘，系指便秘持续或间断迁延1个月一3个月以上)。

功能性便秘在临床上极为常见，是一种常见病和多发病。随着生活水平的不断提高，饮食结构的变化以及来自精神心理和社会因素的影响，便秘的发病率呈不断上升趋势。有些患者反复发作长期不愈，给身心造成了极大的痛苦，给生活、工作带来了极大的不便。

长期的便秘，会因体内产生的有害物质不能及时排出，废物和有害物质容易被身体再次吸收入血而引起腹胀、食欲减退、口内有异味、易怒等自体中毒症状，影响营养物质的摄入使身体发胖，皮肤老化等；也可引起痔疮、肛裂、便血等病症。所含有的致癌物质，如在肠道中积存时间过长，容易引起直肠癌及其他消化系统癌症。据观察，经常发生便秘的中、老年人，结肠癌的发生率大约高2倍。便秘本身并不会产生致命的危险，但如果年龄较大，又患有心脑血管疾病，便秘可能是一个致命的危险因素。患有心脑血管疾病的病人，如高血压病人便秘时，因排便用力过猛，会使心跳加快，心脏收缩加强，心搏出量增加，血压会突然升高而导致血管破裂或堵塞，发生脑出血或脑栓塞。冠心病患者便秘时，由于排便费力，排便时间过长，用力过猛，使心跳加快，心肌耗氧量增加，则易引起“排便性心绞痛”，甚至发生心律失常、心肌梗死、心脏室壁瘤破裂等并发症。因此，便秘不仅降低人们的生活质量，也与肠癌及心、脑血管突发事件的发生关系密切。

研究发现便秘人群肠道中肠杆菌、肠球菌、梭杆菌数量增多，乳酸杆菌、双歧杆菌、类杆菌的数量减少，提示便秘人群存在肠道菌群紊乱。而长期的便秘本身也可导致或者加重肠道菌群紊乱。并且随着医药科学的突飞发展，广谱和强力的抗菌素被广泛应用于治疗各种疾病，使人体肠道内正常的菌群平衡受到不同程度的破坏，肠道内益生菌菌数的多少成了衡量人体健康与否的指标之一。

现代研究证实：肠道内的微生物约占肠内容物的一半以上，大约有400多种细菌。这些细菌绝大多数对人体无害，少数被证实对人体生长、发育有益。大量的肠道细菌构成了相对稳定的肠内微生态环境，成为人体的重要组成部分。其中，乳酸杆菌和双歧杆菌等10多种肠道内细菌是人们较为熟知的益生菌，且已被国家列为可食用菌种。

新近医学研究发现，益生菌在肠道环境综合作用下产生出的乳酸、醋酸等酸性物质能刺激肠道分泌大量肠液，对粪便起到软化作用。益生菌作用所形成的酸性环境也能使结肠蠕动增强，有利于粪便排泄。所以有目的的活化肠道内益生菌，并促进其生长繁殖，增加肠道中有益菌的数量，对于便秘病人纠正肠道菌群紊乱具有重要的意义。此外，从营养学角度看，益生菌的意义也不可忽视，它在维生素B族的产生，对蛋白质、碳水化合物、脂质代谢以及Ca2+，Fe2+和维生素D的吸收等方面都起到不可忽视的作用。

益生菌在肠道存在的机制是定植与粘附。定植是正常肠菌群在宿主的特异性定位定居与繁殖的微生态学现象。它是正常菌群对宿主产生生态效应和发挥生理作用的前提条件。粘附是通过粘附多糖体与肠上皮细胞壁通过生物化学作用产生的特异性的粘附，形成亚优势菌群而定居下来，并形成与肠壁密切相联系的细菌生物膜，产生各种代谢产物，从而对宿主发生生态效应和生理作用。根据益生菌在肠道存在的机制，要纠正肠道菌群紊乱，首先要改善肠道内环境，使其适合肠内益生菌的生长与繁殖，其次补充外源性益生菌。

目前，西医对便秘大多采用导泻剂、促动力剂等对症治疗，服用这类药物只能暂时缓解患者的症状，且副作用较多并有可能产生药物依赖。因此，积极开展针对便秘的的治疗，开发一种安全有效的的产品非常必要。

大量的临床实践表明，中医通过辨证施治，对便秘有一定的治疗作用，达到标本兼治的目的。同时，口服益生菌制剂可重建肠道菌群平衡，调节肠道正常蠕动，有效缓解和治疗便秘。并且，益生元(功能性寡糖)，能选择性地对肠内益生菌进行刺激生长繁殖或激活代谢，增加益生菌绝对数量，降低pH，改善肠道内环境、扶植正常肠道菌群，从而改善便秘症状。

现有技术中的许多实验结果均提示，中药、益生菌、益生元均对便秘具有预防和治疗作用。因此本发明的主题是，利用人体的多种肠道益生菌与本发明使用的中药复方提取物一起发酵，并添加益生元，以实现肠道益生菌与中药的协同作用。结果令人惊奇地发现，中药复方提取物经与肠道益生菌共同发酵处理，并添加促进内源性益生菌生长的益生元后，可显著提高和改善其预防和治疗便秘的功能。

发明内容

本发明涉及益生菌对中药提取物生物活性的影响，特别是涉及中药复方提取物经肠道益生菌发酵，以提高和改善其预防和治疗便秘的方法。本发明进一步涉及(炒)决明子、陈皮、(炒)莱菔子、燕麦组成的复方提取物经肠道益生菌发酵后，添加促进内源性益生菌生长的益生元制得的发酵组合物，以及该发酵组合物在制备用于预防或治疗便秘的食品、保健食品或药品中的应用。

本发明的一个目的是提供中药复方提取物经益生菌发酵处理后并添加益生元所得到的发酵组合物。本发明中，由中药复方提取物经益生菌发酵处理后并添加益生元所得到的发酵组合物，常常被简称为发酵组合物。

根据本发明的一个优选实施方案，中药复方选自具有疏肝解郁、理气导滞功能的复方：其各成分的重量百份比分别是(炒)决明子10-40％、陈皮10-40％、(炒)莱菔子5-30％、燕麦2-20％。

根据本发明，中药复方提取物发酵中所使用的益生菌选自双歧杆菌和乳杆菌。根据本发明的一个优选实施方案，用于发酵中药复方的双歧杆菌选自两歧双歧杆菌、短双歧杆菌、青春双歧杆菌和婴儿双歧杆菌；其中所说的乳杆菌选自嗜酸乳杆菌、德氏乳杆菌、植物乳杆菌、干酪乳杆菌和鼠李糖乳杆菌(菌种来源于中国典型培养物保藏中心(CCTCC)(中国，武汉)或中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCC)(中国，北京)或者从正常人的粪便或肠粘膜组织中分离得到这些细菌菌株)。

根据本发明的一个优选实施方案，促进内源性益生菌生长的益生元(功能性寡糖)选自低聚异麦芽糖、低聚果糖、低聚半乳糖、低聚乳果糖、低聚木糖、大豆低聚糖、水苏糖。

为制备发酵组合物，将包括具有适当重量比的(炒)决明子、陈皮、(炒)莱菔子、燕麦组成的中药复方经水提取，浓缩至适当浓度(药液体积ml∶药材质量g＝5∶1～1∶1)后，再加入适量葡萄糖(0.25％～1.5％)、蛋白胨(0.1％～0.6％)、酵母粉(0.05％～0.2％)、酵母膏(0.1％～0.4％)、无机盐(FeSO₄·7H₂O1.0mg/100ml、ZnSO₄·7H₂O4.4mg/100ml、Na₂SeO₃·5H₂O0.024mg/100ml、MgSO₄·7H₂O70mg/100ml、K₂HPO₄·3H₂O100mg/100ml、KH₂PO₄100mg/100ml)，调整pH7.0左右并于115℃下灭菌40分钟后，得到继后用于益生菌发酵的底物。

当按上述方法制备的用于益生菌发酵的底物，温度降至39℃左右时，接种预培养的各约0.5％(体积/体积)一种或者两种双歧杆菌的菌液，常规培养约2～6小时后，再次接种预培养的各约0.5％(体积/体积)两种或者三种乳杆菌的菌液，然后继续发酵12～42小时。或同时接种预培养的各约0.5％(体积/体积)一种或者两种双歧杆菌的菌液和预培养的各约0.5％(体积/体积)两种或者三种乳杆菌的菌液，常规发酵16～48小时。当pH降至4.0以下时结束发酵，加入适量已灭菌的一种或两种益生元(0.5％～30％)，稳定化处理。即得益生菌发酵中药复方的发酵组合物(参见实施例1)。

本发明的再一个目的是提供本发明的发酵组合物在预防和治疗人或动物便秘中应用。可按照制药工业中已知的方法(如参见Remington′sPharmaceuticalScience.15thed.，MackPublishingCompany，1980)将本发明的发酵组合物与一种或多种医药上可接受的载体或赋形剂或稀释剂按适当的比例混合，并按已知方法除菌后，制成含本发明发酵组合物的各种不同剂型的制剂。

根据给药途径的不同，可按照已知的常规方法，将本发明的发酵组合物配制成适于口服给药的合剂、乳剂、酏剂、散剂、颗粒剂、片剂、丸剂、胶囊剂。根据本发明，最好是适于使用经胃肠道口服给药的合剂或乳剂。

为了制备适于口服给药的合剂、乳剂或片剂、散剂、胶囊剂、颗粒剂，可以使用蔗糖、乳糖、半乳糖等二糖，或甘露醇、山梨醇等六碳多羟基醇，以及玉米淀粉、明胶、脂质、微晶纤维素等作为载体或赋形剂。必要时，也可在这些口服制剂中加入缓冲盐、着色剂、甜味剂、香料、分散剂及表面活性剂。

根据使用目的的不同，本发明的发酵组合物制剂除含有作为基本活性成分的发酵组合物外，还可含有一种或多种具有相同、相似或不同生物学活性，并对基本活性成分表现有辅助或协同作用，但彼此又互不拮抗的天然或合成的其他药物成份或其混合物。

可将本发明的发酵组合物直接制成食品或保健食品或药物，适于患有便秘的人或动物预防或治疗使用。

一般说来，本发明的发酵组合物的口服给药剂量可根据待治疗的病症或病理状态的性质、严重程度、病人或动物的年龄、体重、一般健康状态，以及病人或动物对所用药物的敏感性、耐受性和给药方式等因素，按照个体化的原则由临床医生确定。

为检测本发明的发酵组合物与未经过益生菌发酵的中药复方提取物的功能作用，本发明通过对比试验，以证明经过益生菌发酵或未经益生菌发酵的上述中药复方提取物，对小鼠小肠推进功能和体重等的影响。结果表明，本发明的发酵组合物比未经发酵的中药复方提取物，小鼠小肠推进率指标有不同程度的提高和改善，且两者有显著性差异；但对体重无影响(参见实施例2)。同时为检测本发明的发酵组合物对肠道益生菌的作用，通过体外实验，进一步证明其对肠道菌群的影响。结果表明，本发明的发酵组合物上清对人或动物肠道中的主要益生菌具有明显的生长促进作用(参见实施例3)。

因此，根据本发明的优选实施方案，按照本发明的方法制备的发酵组合物，可应用于促进人或动物肠道蠕动和肠道益生菌的生长，进而使便秘症状得以纠正。这可能是由于本发明发酵组合物中含有促进肠道蠕动的中药成分和促进益生菌在肠道中生长的因子，从而增加了肠道推进功能和益生菌的绝对数量。(参见实施例2、3)。

根据本发明的一个优选实施方案，按照本发明的方法制备的发酵组合物，可应用于制备预防和治疗人便秘的食品或用于制备预防和治疗动物便秘的饲料。例如，可按照已知的常规方法，将本发明的发酵组合物或上清液配制成发酵植物饮品，也可直接将本发明的发酵组合物添加到动物饲料中。或者，将本发明的发酵组合物经过适当的方法干燥后，制得固体粉末，再按照已知的常规方法，配制成固体饮料或添加到某些食品或动物饲料中。

根据本发明的一个优选实施方案，按照本发明的方法制备的发酵组合物，可应用于制备预防和治疗人便秘的保健食品。例如：可按照已知的常规方法，将本发明的发酵组合物或上清液，添加或不添加保健食品中允许的原料，配制成具有改善便秘功能的口服液等。也可将本发明的发酵组合物通过适当的干燥方法，制得固体粉末，添加或不添加保健食品中允许的原料，配制成具有改善便秘功能的颗粒剂等。

根据本发明的一个优选实施方案，按照本发明的方法制备的发酵组合物，可应用于制备预防和治疗人或动物便秘的药品。例如，可按照已知的常规方法，将本发明的发酵组合物或上清液，添加一种或多种具有相同、相似或不同生物学活性，并对基本活性成分表现有辅助或协同作用，但彼此又互不拮抗的天然或合成的其他药物成份或其混合物，配制成适于口服给药的合剂、乳剂等。也可将本发明的发酵组合物通过适当的干燥方法，制得固体粉末，添加一种或多种具有相同、相似或不同生物学活性，并对基本活性成分表现有辅助或协同作用，但彼此又互不拮抗的天然或合成的其他药物成份或其混合物中，配制成适于口服给药的胶囊、片剂、颗粒剂等剂型的药物。

具体实施方式

实施例1：益生菌发酵理气导滞中药复方的发酵组合物的制备

按下列重量称取各中药成分：(炒)决明子100g、陈皮100g、(炒)莱菔子50g、燕麦20g。中药加8倍水浸泡50分钟，并于100℃提取1小时，过滤，再向滤渣中加6倍量水，100℃提取1小时后，过滤并合并滤液，减压下浓缩至2∶1～4∶1(即每2～4ml提取液相当于1g药材)。定容至1000ml，即得中药复方提取物。然后再加入适量葡萄糖(1.0％)、蛋白胨(0.4％)、酵母粉(0.1％)、酵母膏(0.2％)、无机盐(FeSO₄·7H₂O1.0mg/100ml、ZnSO₄·7H₂O4.4mg/100ml、Na₂SeO₃·5H₂O0.024mg/100ml、MgSO₄·7H₂O70mg/100ml、K₂HPO₄·3H₂O100mg/100ml、KH₂PO₄100mg/100ml)。调整pH7.0左右，并于115℃下灭菌40分钟。当温度降至39℃左右时，接种预培养的下列益生菌各约0.5％(体积/体积)：两歧双歧杆菌(正常人体分离，经中国科学院微生物研究所鉴定)、短双歧杆菌(AS1.2213)的菌液，37℃培养约6小时后，再接种下列菌株各约0.5％(体积/体积)嗜酸乳杆菌(AS1.1854)、植物乳杆菌(AS1.19)和德氏乳杆菌(AS1.1480)的菌液，37℃发酵16小时检测pH值，当pH值降至4.0以下时结束发酵，再加入已灭菌的低聚异麦芽糖(5％)、低聚木糖(0.7％)，稳定化处理。即得到益生菌发酵中药复方提取物的发酵组合物。

本发明中使用的益生菌包括双歧杆菌和乳杆菌，其中双歧杆菌是人或哺乳动物体内最重要的生理性细菌，主要分布于小肠下部和结肠内。乳杆菌是人体内分布最为广泛的益生菌。在胃肠道中，该细菌主要分布于迥肠部。这些益生菌产生出的乳酸、醋酸等酸性物质能刺激肠道分泌大量肠液，对粪便起到软化作用。益生菌作用所形成的酸性环境也能使结肠蠕动增强，有利于粪便排泄。因此，本发明选用两歧双歧杆菌、短双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、德氏乳杆菌、和植物乳杆菌等常见益生菌菌株。我们之所以选择这些细菌，主要是基于它们在人或动物肠道内分布的总体广泛性，以及它们生理学活性的互补性。

可以从中国典型培养物保藏中心(CCTCC)(中国，武汉)和中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCC)(中国，北京)购得，或者从正常人的粪便或肠粘膜组织中分离得到这些细菌菌株。

实施例2：本发明发酵组合物与未经发酵的中药复方提取物小肠推进实验

本实施例旨在利用对小鼠小肠推进实验，举例描述按本发明方法制备发酵组合物，与未经发酵的中药复方提取物之临床效果的比较。

取实施例1制备的发酵组合物和按相似方法制备的未经益生菌发酵的中药复方提取物，分别浓缩至相同浓度，作为供试样品。

取体重18～22g的雄性小鼠60只，随机分为6组，每组10只，分别为空白对照组、模型对照组、未发酵高剂量组、未发酵中剂量组、发酵高剂量组、发酵中剂量组。分别经口给予受试样品，对照组同样途径给水，每日1次，连续7天。试验前，各组动物禁食16小时(期间自由饮水)，试验开始前，试验组和对照组再分别给予受试样品和蒸馏水1次，给药0.5小时后，试验组和模型组分别给予复方地芬诺酯(5mg/kgBW)，空白对照组给予蒸馏水，0.5小时后各组小鼠经口给予墨汁，25分钟后立即脱颈椎处死动物，打开腹腔分离肠系膜，剪取上端自幽门、下端至回盲部的肠管，将小肠拉成直线，测量肠管长度为“小肠总长度”，从幽门至墨汁前沿为“墨汁推进长度”，计算墨汁推进率。

墨汁推进率(％)＝墨汁推进长度(cm)/小肠总长度(cm)×100％

实验结果如下列表1所示：

表1：中药复方提取物经益生菌发酵前、后样品对小鼠小肠运动功能的影响

与正常对照组相比，^Δp＜0.05，^ΔΔp＜0.01；与模型对照组相比，^*p＜0.05，^**p＜0.01与未发酵同剂量组相比，※p＜0.05

从本实验结果中可以看出，模型对照组与空白对照组相比，小鼠的小肠墨汁推进率明显降低(p＜0.01)，说明造模成功；实施例1所涉及的中药复方提取物与模型对照组相比，未发酵高剂量及发酵组合物高、中剂量组小鼠的小肠墨汁推进率均显著性升高(p＜0.05-0.01)。说明中药复方达到一定剂量本身具有一定功效，并且发酵组合物中剂量开始起效；发酵组合物中、高剂量组与未发酵中、高剂量组之间有显著性差异(p＜0.05)。说明本组方经益生菌发酵处理后功效明显增强。

表2：中药复方提取物经益生菌发酵前、后样品对小鼠体重的影响

p＞0.05

从表2所示结果可以看出，各组间体重无明显差异。说明实施例1所涉及的中药复方及发酵组合物对体重无影响。

该中药复方均采用药食两用中药，益生菌均采用被国家列为可食用的菌种，安全有效。

实施例3：本发明的发酵组合物对肠道益生菌的体外生长促进作用

本实施例旨在举例说明按本发明方法制备的发酵组合物对选自长双歧杆菌(B.longum)、两歧双歧杆菌(B.bifidum)和嗜酸乳杆菌(L.acidophilus)等人肠道益生菌的体外生长促进作用。

使用长双歧杆菌、两歧双歧杆菌和嗜酸乳杆菌作为实验菌，实验菌经活化后按每管0.1ml(接种后培养基细菌浓度为10⁶个/ml)分别接种于(1)常规PTYG培养基(每升培养基含有胰蛋白胨5g、大豆蛋白胨5g、酵母提取物10g、葡萄糖10g、盐溶液40ml、半胱氨酸盐酸盐0.5g、吐温800.1ml、0.1％刃天青1ml)；(2)本发明的发酵组合物(使用氢氧化钠调pH值至7并灭菌)。接种后将试管置于37℃下恒温培养24小时。培养后收集培养液并稀释，然后进行菌落计数。结果如下列表3所示：

表3发酵细合物对双歧杆菌及嗜酸乳杆菌生长的影响

从表3中所示的数据可以看出，将双歧杆菌和嗜酸性乳杆菌等已知的益生菌，接种于本发明发酵组合物中并培养24小时后，被接种的细菌数均增殖到10⁸cfu/ml以上。

由以上结果可以看出，按本发明方法制备的发酵组合物对人肠道中的主要益生菌具有明显的生长促进作用。

由于发酵组合物中所含有的益生元---功能性寡糖，属于营养生理活性物质，在胃肠道的上部，不被人和动物胃肠道分泌的消化酶消化，不能被水解吸收，只能选择性地对肠内益生菌(如双歧杆菌)进行刺激生长繁殖或激活代谢，增加益生菌绝对数量，提高益生菌在肠道菌群中所占的比例，降低pH，改善肠道内环境，扶植正常肠道菌群，抑制致病菌，进而使菌群失调引起的便秘症状得以纠正。

Claims (5)

1.一种制备益生菌发酵的中药复方发酵组合物的方法，其特征在于，步骤如下：

1）将炒决明子100g、陈皮100g、炒莱菔子50g、燕麦20g组成的中药复方加8倍水浸泡50分钟，并于100℃提取1小时，过滤，再向滤渣中加6倍量水，100℃提取1小时后，过滤并合并滤液，减压下浓缩至药材与提取液重量g/体积ml比为1:2～4，定容至1000ml，得到中药复方提取物；

2）加入1.0%葡萄糖、0.4%蛋白胨、0.1%酵母粉、0.2%酵母膏和无机盐；调整pH值7.0，并于115℃灭菌40分钟；

3）当温度降至39℃时，接种预培养的体积比各为0.5%的两歧双歧杆菌和短双歧杆菌AS1.2213的菌液，37℃培养6小时后，再接种体积比各为0.5%的嗜酸乳杆菌AS1.1854、植物乳杆菌AS1.19和德氏乳杆菌AS1.1480的菌液；37℃发酵16小时检测pH值，当pH值降至4.0以下时结束发酵，再加入已灭菌的5%的低聚异麦芽糖和0.7%的低聚木糖，稳定化处理，即得到益生菌发酵的中药复方发酵组合物；

步骤2）中所述的无机盐为：FeSO₄·7H₂O1.0mg/100ml、ZnSO₄·7H₂O4.4mg/100ml、Na₂SeO₃·5H₂O0.024mg/100ml、MgSO₄·7H₂O70mg/100ml、K₂HPO₄·3H₂O100mg/100ml、KH₂PO₄100mg/100ml。

2.按照权利要求1的方法制备的益生菌发酵的中药复方发酵组合物在制备促进人或动物肠道益生菌生长的药物中的应用。

3.按照权利要求1的方法制备的益生菌发酵的中药复方发酵组合物在制备用于预防和治疗人或动物便秘的食品中或饲料中的应用。

4.按照权利要求1的方法制备的益生菌发酵的中药复方发酵组合物在制备用于预防和治疗便秘的保健食品中的应用。

5.按照权利要求1的方法制备的益生菌发酵的中药复方发酵组合物在制备用于预防和治疗人或动物便秘的药物中的应用。