CN109730270B - 一种降糖酵母发酵南瓜粉及制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于南瓜粉制备技术领域，具体涉及一种降糖酵母发酵南瓜粉及制备方法和应用。本发明利用酵母菌株发酵南瓜，然后经干燥、粉碎后制成降糖酵母发酵南瓜粉。本发明利用降糖酵母菌进行生物转化将其转化为低能量的戊糖，转化南瓜中升糖成分为降糖成分，同时转化南瓜中丰富的有机铬为具有降糖作用的葡萄糖耐量因子；开发适于糖尿病、肥胖人群功能食品和保健品，对南瓜增值具有重要意义。

Description

一种降糖酵母发酵南瓜粉及制备方法和应用

技术领域

本发明属于南瓜粉制备技术领域，具体涉及一种降糖酵母发酵南瓜粉及制备方法和应用。

背景技术

糖尿病是二十一世纪威胁人类的沉默杀手。其中，中国已经成为世界上糖尿病患者最多的国家。I型糖尿病患者和部分Ⅱ型糖尿病患者主要通过注射胰岛素来治疗糖尿病，但胰岛素注射会给患者带来一些痛苦，也会引起高胰岛素血症，并且治疗费用较昂贵，一些平民很难承担此费用，口服降糖药适用范围更加广泛，但其中的一些副作用给糖尿病患者带来肝脏、肾脏、神经等损伤，影响了治疗效果。因此开发具有广泛市场价值、无毒副反应以及成本低的降糖食品和保健品是当务之急的事。

Ⅱ型糖尿病患者的病因是多方面的，一些病人是由于胰岛素分泌量的不足，然而有些糖尿病人体内胰岛素不仅不缺乏反而高于正常，其病因是对胰岛素不敏感(即胰岛素抵抗)，Ⅱ型糖尿病患者中绝大多数人不可避免的要用药物来治疗。针对病因的不同，口服降糖药可分为三类：第一类为磺酰胺脲类，如优降糖、糖适平、达美康、美吡达等；磺酰脲类能够刺激胰岛分泌胰岛素，但胰岛素分泌多了以后，可以引起低血糖，低血糖对患者而言是一个更不可忽视的危险因素，而且部分药物具有较大的副作用，久服会损害肝脏，肾脏及血细胞与磺胺药交叉过敏，后期产生继发性失效；第二类为双胍类，如降糖灵和二甲双胍。双胍类药并不刺激胰岛素分泌，它刺激机体在细胞水平上提高胰岛素的利用，它针对的是对胰岛素不敏感的病人，但对于胰岛素分泌不足的糖尿病患者而言，其发挥的作用就很有限，而且还有乳酸性酸中毒等不良反应；第三类药是a-糖苷酶抑制剂，如拜糖平。这类药的作用是减少人体对饮食中糖的吸收，因为吸收减少，从而减缓血糖升高。

综上，现有技术存在的问题是，单一药物作用途径单一，发挥作用有限，我们需要开发新的降糖产品。

发明内容

本发明的目的是提供一种降糖酵母发酵南瓜粉及制备方法和应用，所述降糖酵母发酵南瓜粉含有多重药效因子，效果远优于单一药物治疗方案。

本发明提供的一种降糖酵母发酵南瓜粉的制备方法，包括以下步骤：

S1，南瓜发酵

将鲜南瓜清洗、去皮后蒸熟，晾至室温，按蒸南瓜质量的2～5％拌入酵母菌液，室温发酵，直至达到发酵终点，得到酵母发酵南瓜物；

发酵终止点的判断方法如下：取发酵物离心，吸取上清液，检测OD480/OD490的光吸收比值＞1时，达到发酵终点；

或者，发酵终止点的判断方法如下：取发酵物离心，吸取上清液，向上清液中加入苯胺-冰醋酸-水溶液显色，在480nm处检测吸光值，当发酵过程中前后连续两个时间点检测的吸光值不再增加时，即为发酵终点；

S2，酵母南瓜物经干燥，得到酵母发酵南瓜干燥物；

S3，取出酵母发酵南瓜干燥物，粉碎，过筛，得到降糖酵母发酵南瓜粉。

优选的，上述降糖酵母发酵南瓜粉的制备方法，所述鲜南瓜为蜜本南瓜、黄狼南瓜、大磨盘南瓜、小磨盘南瓜、牛腿南瓜、蛇南瓜、甘栗王南瓜、红栗王南瓜、砍瓜中的一个或多个品种的混合物。

优选的，上述降糖酵母发酵南瓜粉的制备方法，S1中，将鲜南瓜洗净切块，放入蒸笼中蒸30～40分钟，然后晾至室温，得到蒸南瓜。

优选的，上述降糖酵母发酵南瓜粉的制备方法，S1中，室温发酵条件如下：15～35℃培养24～72小时。

优选的，上述降糖酵母发酵南瓜粉的制备方法，S1中，酵母菌液的浓度为1.0×10⁶～9.9×10⁷CFU/ml。

优选的，上述降糖酵母发酵南瓜粉的制备方法，S1中，将苯胺、冰醋酸、水按照3:10:7的体积比例混合，得到苯胺-冰醋酸-水溶液。

优选的，上述降糖酵母发酵南瓜粉的制备方法，S2中，酵母南瓜物干燥的条件如下：60～80℃真空干燥36～72小时。

本发明还提供了一种上述方法制备而成的降糖酵母发酵南瓜粉。

本发明还提供了一种上述降糖酵母发酵南瓜粉在制备降血糖保健品或食品的应用。

优选的，以降糖酵母发酵南瓜粉为主，向其中添加食品添加剂制备成具有降血糖功效的食品；

或者，以降糖酵母发酵南瓜粉为主，向其中添加能够降血糖的其他物质以及能够调味的食品添加剂，制备成具有降血糖功效的保健品。

与现有技术相比，本发明提供的降糖酵母发酵南瓜粉及制备方法和应用至少具有以下有益效果：

本发明采用酵母菌发酵南瓜，制备酵母发酵南瓜粉以及降糖食品或保健品。通过酵母发酵南瓜制备的酵母发酵南瓜粉，通过酵母发酵清除了南瓜中可以引起血糖升高的六碳糖，转化为降糖的南瓜戊糖；转化南瓜中富含的铬为降糖的葡萄糖耐量因子；同时该酵母菌含有GLP-1基因，生长过程中产生对糖尿病具有治疗作用的GLP-1；而且，发酵后保留了南瓜中原有的对糖尿病多种病因起作用的多重药效因子，多因素联合作用，效果远优于单一药物治疗方案。

本发明制备的一种酵母发酵南瓜降糖制剂，主要用于口服，易于吸收，具有工业化生产特点，具有广泛的应用价值和广阔的市场价值。南瓜本身是食品原料，以其为原料，发酵制备降糖食品和保健品，制备过程简便、快速，价格低，适用于广大民众，具有良好的应用前景，对南瓜的增值也具有重要意义。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件操作，未注明的试验材料来源均为市售，由于不涉及发明点，故不对其步骤进行详细描述。本发明实施例中所使用酵母菌株为专利号201410448434.8，“一种降糖稳糖酵母菌粉及其制备方法和应用”中所述的酵母菌株。该酵母菌株表达有GPL-1基因，GLP-1的第二位氨基酸做了定点突变，由丙氨酸突变为甘氨酸残基。

实施例1

一种降糖酵母发酵南瓜粉的制备方法，包括以下步骤：

S1，南瓜发酵

以蜜本南瓜作为原料，取新鲜南瓜清洗、去皮、切块放入蒸笼中蒸30分钟蒸熟，然后晾至室温，按蒸南瓜质量的2％拌入酵母菌液，酵母菌液的浓度为10⁷CFU/ml，室温20±2℃发酵24小时，直至达到发酵终点，得到酵母南瓜物；

发酵终止点的判断方法如下：取发酵物10000转/分钟离心10分钟，吸取上清液，检测OD480/OD490的光吸收比值＞1时(六碳糖吸收值在490nm处，五碳糖吸收值在480nm处)，发酵中止，为发酵终点。

S2，酵母南瓜物经真空干燥法干燥，酵母发酵南瓜干燥物；干燥温度控制在60℃，干燥36小时。

S3，取出酵母发酵南瓜干燥物，粉碎机粉碎，50目过筛，得到降糖酵母发酵南瓜粉。

实施例2

一种降糖酵母发酵南瓜粉的制备方法，包括以下步骤：

S1，南瓜发酵

以大磨盘南瓜作为原料，取新鲜南瓜清洗、去皮、切块放入蒸笼中蒸40分钟蒸熟，然后晾至室温，按蒸南瓜质量的5％拌入酵母菌液，酵母菌液的浓度为10⁷CFU/ml，室温30～35℃发酵36小时，直至达到发酵终点，得到酵母南瓜物；

发酵终止点的判断方法如下：取发酵物10000转/分钟离心10分钟，吸取上清液，,向上清液中加入苯胺-冰醋酸-水溶液(苯胺:冰醋酸:水＝3:10:7，v/v/v)显色，六碳糖不显色，五碳糖显色，在480nm处检测吸光值，当发酵过程中前后连续两个时间点，检测吸光值不再增加时，即为发酵终点。

S2，酵母南瓜物经真空干燥法干燥，酵母发酵南瓜干燥物；干燥温度控制在80℃，干燥72小时。

S3，取出酵母发酵南瓜干燥物，粉碎机粉碎，40目过筛，得到降糖酵母发酵南瓜粉。

实施例3

一种降糖酵母发酵南瓜粉的制备方法，包括以下步骤：

S1，南瓜发酵

以蛇南瓜作为原料，取新鲜南瓜清洗、去皮、放入蒸笼中蒸35分钟蒸熟，然后晾至室温，按蒸南瓜质量的4％拌入酵母菌液，酵母菌液的浓度为4×10⁷CFU/ml，室温发酵24小时，直至达到发酵终点，得到酵母南瓜物；

发酵终止点的判断方法如下：取发酵物10000转/分钟离心10分钟，吸取上清液，检测OD480/OD490的光吸收比值＞1时(六碳糖吸收值在490nm处，五碳糖吸收值在480nm处)，发酵中止，即为发酵终点。

S2，酵母南瓜物经真空干燥法干燥，酵母发酵南瓜干燥物；干燥温度控制在70℃，干燥48小时。

S3，取出酵母发酵南瓜干燥物，粉碎机粉碎，50目过筛，得到降糖酵母发酵南瓜粉。

实施例4

一种降糖酵母发酵南瓜粉的制备方法，包括以下步骤：

S1，南瓜发酵

以黄狼南瓜、红栗王南瓜、砍瓜质量比1:1:1的混合物作为原料，取新鲜南瓜清洗、去皮、切块放入蒸笼中蒸30分钟蒸熟，然后晾至室温，按蒸南瓜质量的2％拌入酵母菌液，酵母菌液的浓度为5×10⁶CFU/ml，室温发酵24小时，直至达到发酵终点，得到酵母南瓜物；

发酵终止点的判断方法如下：取发酵物10000转/分钟离心10分钟，吸取上清液，检测OD480/OD490的光吸收比值＞1时(六碳糖吸收值在490nm处，五碳糖吸收值在480nm处)，发酵中止，即为发酵终点。

S2，酵母南瓜物经干燥箱干燥，酵母发酵南瓜干燥物；干燥温度控制在60℃，干燥72小时。

S3，取出酵母发酵南瓜干燥物，粉碎机粉碎，100目过筛，得到降糖酵母发酵南瓜粉。

需要说明的是，上述实施例1～4的S1中，酵母菌液的浓度为1.0×10⁶～9.9×10⁷CFU/ml均可，为了方便统计，只要满足10⁶～10⁷CFU/ml的数量级即可。

基于同一种发明构思，本发明还提供了一种所述的降糖酵母发酵南瓜粉在制备降血糖保健品或食品的应用。以降糖酵母发酵南瓜粉为主，向其中添加食品添加剂(无糖甜味剂、增稠剂等)制备成具有降血糖功效的食品，比如早餐粥等；

或者，以降糖酵母发酵南瓜粉为主，向其中添加能够降血糖的其他物质以及能够调味的食品添加剂，制备成具有降血糖功效的保健品。

为了验证本发明的效果，我们进行了如下试验：

一、发酵物中六碳糖和五碳糖的转化

六碳糖吸收值在490nm处，五碳糖吸收值在480nm处。未发酵时，六碳糖含量高，五糖糖含量低，490nm吸收值高，480nm吸收值低。不同南瓜品种和成熟度不同，OD480/OD490的光吸收比值在0.5～0.7之间，经发酵转化后，两者比值接近，取发酵物离心，吸取上清液，检测OD480/OD490的光吸收比值＞1。表1是利用实施例方法进行发酵时，测得不同发酵时间的OD480/OD490的光吸收比值。

表1是发酵时间的OD480/OD490的光吸收比值

发酵时间(室温)	0h	24h	48h	72h
					OD480/OD490	0.62	0.97	1.13	1.16

二、南瓜、酵母菌粉降糖制剂用于GK II型糖尿病大鼠模型的治疗方案:

GK II型糖尿病大鼠40只(每只体重在200g±10g)，分为4组，每组10只；第1组为二甲双胍片阳性对照组，第2组为生理盐水阴性对照组，第3组为稳糖酵母菌粉(专利号201410448434.8，第71段制备出的降糖稳糖酵母菌粉)实验组，第4组为实施例1降糖酵母发酵南瓜粉实验组；40只GK大鼠实验前都抽取血液，分离血清，冰冻保存待测。实验组每只大鼠每日口喂0.5ml药剂水，第3组药剂水含10mg稳糖酵母菌粉，第4组药剂水含10mg降糖酵母发酵南瓜粉。二甲双胍片阳性对照组每只大鼠口服0.5ml药剂水，药剂水含40微克的二甲双胍；阴性对照组每只大鼠口服0.5ml的生理盐水。上述分组中，药剂水均采用生理盐水配制。

连续30天后，立即抽血，分离血清，冰冻保存待测，停药7天后，在分别采血，分离血清，连用前面的两批冰冻保存待测的血清一起，检测血糖的浓度，结果见下表2。

表2降糖制剂用于GKII型糖尿病大鼠模型的血糖检测结果

从上表可以看出实验3组、实验4组和阳性对照组在连续给药30天后血糖值都降到了正常值的水平，正常大鼠血糖值4.9～6.2。停药7天后阳性对照组的血糖值又回复到了异常值，而实验3和实验4的血糖值仍在正常值，但实验4组的效果较实验3组的更明显，说明用酵母菌发酵的南瓜粉，可加快血糖的下降和维持时间更长。其可以作为降血糖的有效食品或保健品。

“一种降糖稳糖酵母菌粉及其制备方法和应用”是本专利发明人李元等的发明专利(专利号：201410448434.8)，该酵母粉具有降糖稳糖作用。该酵母是经过基因改造过的酵母菌，可以产生降糖作用的GLP-1，其中菌粉中所含的铬、硒、钒是利用培养基中加入的无机盐转化而成。制作菌粉时，一定要清除干净培养基中未被利用的无机盐，否则过量的无机铬、硒、钒对人体有害。

虽然南瓜中六碳糖和多糖含量较高，大量食用会导致血糖的升高，但本发明利用酵母菌进行生物转化将其转化为低能量的戊糖，转化南瓜中升糖成分为降糖成分，同时转化南瓜中丰富的有机铬为具有降糖作用的葡萄糖耐量因子。开发适于糖尿病、肥胖人群功能食品和保健品，对南瓜增值具有重要意义。南瓜戊糖是存在于自然界植物中一种极其珍贵的单糖，由于在植物中含量极低，一直未能被人类开发利用，它在人体代谢中不依赖人体胰岛素的参与，可直接转化为能量供糖尿病人使用，因此可作为一种新的能量提供给糖尿病患者。不仅如此，该产品还有一定的调整糖尿病患者代谢紊乱、抑制蛋白质和脂肪向糖的转化等作用，从而具备一定的降糖效果。

需要说明的是，本发明中涉及数值范围时，应理解为每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用，由于采用的步骤方法与实施例相同，为了防止赘述，本发明描述了优选的实施例。尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

序列表

<120> 一种降糖酵母发酵南瓜粉及制备方法和应用

<160> 1

<170> SIPOSequenceListing 1.0

<210> 1

<211> 30

<212> PRT

<213> 人工合成

<400> 1

His Gly Glu Gly Thr Phe Thr Ser Asp Val Ser Ser Tyr Leu Glu Gly

1 5 10 15

Gln Ala Ala Lys Glu Phe Ile Ala Trp Leu Val Lys Gly Arg

20 25 30

Claims (9)

1.一种降糖酵母发酵南瓜粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，南瓜发酵

将鲜南瓜清洗、去皮后蒸熟，晾至室温，按蒸南瓜质量的2 ~ 5%拌入酵母菌液，室温发酵，直至达到发酵终点，得到酵母发酵南瓜物；所述酵母菌表达有GLP-1基因，GLP-1的第二位氨基酸做了定点突变，由丙氨酸突变为甘氨酸残基，突变后的GLP-1的氨基酸残基 序列如SEQ ID NO.1所示，所述酵母菌可以将六碳糖转化为五碳糖；

发酵终止点的判断方法如下：取发酵物离心，吸取上清液，检测OD480/OD490的光吸收比值＞1时，达到发酵终点；

或者，发酵终止点的判断方法如下：取发酵物离心，吸取上清液，向上清液中加入苯胺-冰醋酸-水溶液显色，在480nm处检测吸光值，当发酵过程中前后连续两个时间点检测的吸光值不再增加时，即为发酵终点；其中，将苯胺、冰醋酸、水按照3:10:7的体积比例混合，得到苯胺-冰醋酸-水溶液；

S2，酵母发酵南瓜物经干燥，得到酵母发酵南瓜干燥物；

S3，取出酵母发酵南瓜干燥物，粉碎，过筛，得到降糖酵母发酵南瓜粉。

2.根据权利要求1所述的降糖酵母发酵南瓜粉的制备方法，其特征在于，所述鲜南瓜为蜜本南瓜、黄狼南瓜、大磨盘南瓜、小磨盘南瓜、牛腿南瓜、蛇南瓜、甘栗王南瓜、红栗王南瓜、砍瓜中的一个或多个品种的混合物。

3.根据权利要求1所述的降糖酵母发酵南瓜粉的制备方法，其特征在于，S1中，将鲜南瓜洗净切块，放入蒸笼中蒸30 ~ 40分钟，然后晾至室温，得到蒸南瓜。

4.根据权利要求1所述的降糖酵母发酵南瓜粉的制备方法，其特征在于，S1中，室温发酵条件如下：15 ~ 35℃培养24 ~ 72小时。

5.根据权利要求1所述的降糖酵母发酵南瓜粉的制备方法，其特征在于，S1中，酵母菌液的浓度为1.0×10⁶ ~9.9×10⁷CFU/ml。

6.根据权利要求1所述的降糖酵母发酵南瓜粉的制备方法，其特征在于，S2中，酵母发酵南瓜物干燥的条件如下：60 ~ 80℃真空干燥36 ~ 72小时。

7.根据权利要求1 ~ 6任一项所述的制备方法制备而成的降糖酵母发酵南瓜粉。

8.根据权利要求7所述的降糖酵母发酵南瓜粉在制备降血糖保健品或食品的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，以降糖酵母发酵南瓜粉为主，向其中添加食品添加剂制备成具有降血糖功效的食品；

或者，以降糖酵母发酵南瓜粉为主，向其中添加能够降血糖的其他物质以及能够调味的食品添加剂，制备成具有降血糖功效的保健品。