CN109833323A - 几丁寡糖在制备调节人或动物肠道菌群紊乱药物中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于保健食品和食品科技领域，具体涉及一种几丁寡糖在调节动物肠道紊乱中的应用。本发明发现所述几丁寡糖可以调节肥胖或糖尿病引起的肠道菌群紊乱，促进肠道乳酸杆菌、双歧杆菌等有益菌的生长，改善肠道的黏膜屏障，显著抑制脱硫弧菌等有害菌的增殖。本发明提供了将所述几丁寡糖通过常规工艺，制成临床上接受的药物制剂或保健食品的应用方法。本发明对利用几丁寡糖制备防治糖尿病、肥胖、肠道炎症的肠道紊乱有积极的应用价值。

Description

几丁寡糖在制备调节人或动物肠道菌群紊乱药物中的应用

技术领域

本发明属于保健食品、食品技术领域，具体涉及一种几丁寡糖在调节动物肠道菌群紊乱中的应用。

背景技术

肠道菌群是寄生在肠道内的细菌群落的总称。肠道菌群的细菌种类复杂，含有超过40000个菌株，细菌个数达到10¹⁴个，是人体细胞数量(10¹³)的十倍之多，按重量计算可达到1到2千克，相当于成年人一个大脑的重量。肠道菌群寄生在宿主肠道内，与宿主共享食物、互利共生，其自身或代谢产物可以直接影响或调节宿主的糖脂代谢、免疫、神经兴奋等重要过程。研究表明，肠道菌群组成与机体的疾病息息相关，肠道菌群紊乱与糖尿病、肥胖、肠道炎症、抑郁症等疾病具有显著的关联。直接的证据表明，将正常人的粪便移植到肥胖人的肠道中，可以明显改善肥胖个体的肥胖表型，达到减肥效果。近年来，已有较多通过调节肠道菌群来治疗或预防糖尿病、炎性肠病等疾病的发明专利(如CN102258505A和CN101351124A)的报道。由此可见，调节肠道菌群紊乱是改善宿主健康状态的一种有效方式。

几丁寡糖，是从虾蟹壳里提取出的几丁质经过酶法或化学法降解得到，聚合度在2-20之间的N-乙酰氨基葡萄糖的聚合物。几丁质广泛存在于甲壳类动物的外壳、昆虫的甲壳和真菌的胞壁中,也存在于一些绿藻中，是自然界中含量仅次于纤维素的一类生物大分子物质。中国是虾蟹生产大国和消费大国，每年消费600多万吨虾蟹产品，由于没有专业的收集利用系统，虾蟹肉被食用后，虾蟹壳则成为废弃垃圾，形成极大的资源浪费。而实际上，从虾蟹壳中提取得到的几丁寡糖具有很好的水溶性，能够在机体中快速发挥其功能活性。体外实验和动物研究均表明，几丁寡糖具有较强的抗炎、抗肿瘤、抑菌等活性。有研究表明，几丁寡糖可以明显改变人类离体培养的肠道微生物的细菌组成，但几丁寡糖对动物体内肠道菌群紊乱的调节作用尚未有文献报道和专利发现。因此，研究几丁寡糖对肠道微生物的菌落调控具有重大意义，一方面可以减少资源的浪费，改善环境问题；另一方面可以用来开发肠道菌群调节剂，促进国民健康。

因而，本发明提供了一种几丁寡糖在调节动物肠道菌群紊乱中的应用。

发明内容

本发明发现了一种几丁寡糖具有调节动物肠道菌群紊乱作用，所述的肠道菌群紊乱为糖尿病、肥胖、炎性肠病引起。即一种几丁寡糖在制备调节人或动物肠道菌群紊乱药物中的应用。

所述动物为任何具有肠道器官的动物，其种类不受特别限制。优选为哺乳动物，更优选为小鼠、大鼠、人，最优选为人。

所述的肠道菌群紊乱为糖尿病或肥胖或炎性肠病条件下肠道有害菌含量显著高于健康肠道，且肠道有益菌的含量显著低于健康肠道。

所述肠道有益菌包括科学证实的对机体有益的细菌，优选为对肥胖或糖尿病或炎性肠病有反向作用的细菌，更优选为双歧杆菌、乳酸杆菌等。

所述肠道有害菌包括科学证实的对机体有害的细菌，优选为对肥胖或糖尿病或炎性肠病有正向作用的细菌，更优选为脱硫弧菌。

所述几丁寡糖的来源不受特别限制，可以通过直接降解几丁质得到，也可以通过乙酰化修饰壳寡糖提供，只要符合专利CN102993332A公开报道的几丁寡糖结构要求即可。

所述几丁寡糖的分子量在20～2000Da。

所述可接受的制剂或保健食品中，还包含有乳酸杆菌或双歧杆菌中的一种或两种，所述几丁寡糖与双歧杆菌或乳酸杆菌的质量比为1～4：1；剂量为100～300mg/kg。

另一方面，本发明提供了由所述几丁寡糖按照常规工艺加入常规的辅料制备而成的临床可接受的药物制剂或保健食品的应用方法。

所述临床上可接受的制剂或保健食品包括胶囊剂、片剂、丸剂、颗粒剂、口服液、糖浆剂、冲剂、滴丸、散剂、注射剂、茶剂、软胶囊剂、固体饮料、缓控释制剂、饮料、烘培食品等。

本发明提供了一种所述几丁寡糖在调节动物肠道菌群紊乱中的应用。

本发明所述几丁寡糖的原料：

选取300Da～5000Da的脱乙酰度为1％-100％壳寡糖，按照专利CN102993332A方法制得。壳寡糖具有广泛的生物活性，在抗氧化、抗炎、调节肠道菌方面均有显著效果，同时对植物的抗寒、抗旱、抗病虫害等抗逆性方面有显著的促进作用，已被国家食品药品监督管理局列为保健食品的原料。

本发明所述几丁寡糖，是通过乙酰化壳寡糖得到，并且实验证明具有明显的调节肠道菌效果。动物实验证明，在高脂饮食诱导的肥胖糖尿病小鼠模型中，通过饮水喂食一定剂量的几丁寡糖，小鼠的肠道菌群紊乱情况得到明显改善，促炎菌脱硫弧菌含量明显降低，而相对应的双歧杆菌、乳酸杆菌等含量明显增加，肠道黏膜屏障明显修复。实验结果提示，所述几丁寡糖对于肥胖或糖尿病或炎性肠病所引起的肠道菌群紊乱有较好的缓解作用，可进一步用于药物制剂或保健食品的开发和应用。

附图说明

图1.为实施例1中所示几丁寡糖对高脂饮食小鼠肠道黏膜屏障的保护作用图。

具体实施方式

实施例1几丁寡糖调节肠道菌群

(1)在本实施例中，为评价几丁寡糖对肥胖小鼠的肠道菌群的调控作用，将24只四周龄的C57BL/6小鼠随机分成4组，每组6只，分别对应正常饮食组(正常组)、高脂饮食组(模型组)、正常饮食和几丁寡糖联合组、高脂饮食和几丁寡糖联合组等。小鼠在温度、湿度恒定的环境中饲养，经过1周的适应期。分别喂食对应的正常饲料或高脂饲料，同时给水喂食几丁寡糖(1000Da)100mg/kg的剂量，喂食过程持续5个月。

(2)步骤(1)完成后，收集小鼠的大肠中的新鲜粪便，提取其中的基因，基于16SrRNA的V3-V4区扩增片段进行二代高通量核酸测序，经过数据库信息比对，结合生物信息学分析和统计学分析，鉴定出各个实验组中的肠道细菌的种类，并计算出不同细菌的相对含量。表1显示了双歧杆菌、乳酸杆菌和脱硫弧菌占总体肠道细菌的百分含量。可以发现，高脂饮食小鼠所产生的肠道菌群紊乱模型组中，有益菌双歧杆菌和乳酸杆菌含量明显下调，而促炎细菌脱硫弧菌含量显著升高，而同时喂食几丁寡糖处理组中双歧杆菌和乳酸杆菌含量显著回升，而脱硫弧菌的比重显著降低，肠道菌群紊乱得到明显改善。

表1.各组小鼠肠道内关键细菌含量变化

(^*p<0.05，^**p<0.01vs正常组，^#p<0.05，^##p<0.01vs模型组)

(3)步骤(1)完成后，取大肠组织做组织切片分析，用特异性的荧光染料对肠道上皮黏膜屏障进行常规的免疫荧光染色。如附图1所示，蓝色(灰度图片中的深灰色)代表细胞核，绿色(灰度图片中的浅灰色)代表粘膜糖。可以发现模型组中小鼠的肠道的粘膜屏障明显受损，而几丁寡糖联合高脂处理组的肠道粘膜屏障基本被修复。

实施例2几丁寡糖调节肠道菌群

(1)在本实施例中，为评价几丁寡糖对糖尿病小鼠的肠道菌群的调控作用，将12只四周龄的转基因糖尿病(db/db)小鼠和12只四周龄的野生小鼠随机分成4组，每组6只，分别对应正常组、糖尿病模型组、几丁寡糖干预正常组、几丁寡糖干预糖尿病组等。给水喂食几丁寡糖(1000Da)300mg/kg的剂量，喂食过程持续3个月。

(2)步骤(1)完成后，收集小鼠的大肠中的新鲜粪便，提取其中的基因，基于16SrRNA的V3-V4区扩增片段进行二代高通量核酸测序，经过数据库信息比对，结合生物信息学分析和统计学分析，鉴定出各个实验组中的肠道细菌的种类，并计算出不同细菌的相对含量。表2显示了双歧杆菌、乳酸杆菌和脱硫弧菌占总体肠道细菌的百分含量。可以发现，糖尿病小鼠所产生的肠道菌群紊乱模型组中，有益菌双歧杆菌和乳酸杆菌含量均有明显下调，而促炎细菌脱硫弧菌含量显著升高，而几丁寡糖干预组中双歧杆菌和乳酸杆菌含量显著回升，而脱硫弧菌的比重显著降低，肠道菌群紊乱得到明显改善。

表2.各组小鼠肠道内关键细菌含量变化

(^*p<0.05，^**p<0.01vs正常组，^#p<0.05，^##p<0.01vs模型组)

实施例3几丁寡糖的应用方法

(1)片剂

a.取一定质量几丁寡糖干粉溶解于水，形成几丁寡糖溶液；

b.向步骤a中所得几丁寡糖溶液加入适量的常规辅料，混合均匀；

c.将步骤a所得均匀混合液经过高速湿法制成颗粒，然后经过60度沸腾干燥，压成一定质量片状，分装，即得。

(2)颗粒剂

a.取一定质量几丁寡糖干粉溶解于水，形成几丁寡糖溶液；

b.向步骤a所得溶液中加入适量常规辅料搅拌成泥；

c.将步骤b所得经过20目筛挤压制粒，在60度条件下沸腾干燥，按质量分装即得。

(3)饮品

a.取一定质量的几丁寡糖干粉，加入10倍体积的水混匀；

b.将步骤a所述溶液加入适量矫味剂和防腐剂混合均匀；

c.将步骤b所得混合液按体积灌装成品。

(4)固体饮料

a.取一定质量的几丁寡糖干粉，加入其他辅料的固体粉末混合均匀；

b.将步骤a所得固体混合物磨碎成细粉，使其能通过200目筛网；

c.将步骤b所得细粉按质量分装，包装成品。

(5)胶囊剂

a.取一定质量几丁寡糖干粉加入乳酸杆菌(几丁寡糖与乳酸杆菌质量比为1:3)或双歧杆菌(几丁寡糖与双歧杆菌质量比为1:2)培养液中，混合均匀；

b.将步骤a所得混合液低温干燥，过100目网挤压制成颗粒；

d.将步骤b所得的颗粒按一定质量填充胶囊，分装，即得。

(6)液态饮料

a.取一定质量几丁寡糖干粉加入乳酸杆菌(几丁寡糖与乳酸杆菌质量比为1:1)或双歧杆菌(几丁寡糖与双歧杆菌质量比为1:4)培养液中，混合均匀；

b.向步骤a所得混合液中加入适量常规添加剂或辅料，按一定体积制成液态饮料。

上述实施例3仅为清楚说明举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式给予穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种几丁寡糖在制备调节人或动物肠道菌群紊乱药物中的应用。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述的肠道菌群紊乱为糖尿病、肥胖或炎性肠病中的一种或二种以上引起的肠道菌群紊乱。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述几丁寡糖为20～2000Da。

4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述的肠道菌群紊乱是糖尿病或肥胖或炎性肠病中的一种或二种以上条件下肠道有害菌含量高于健康肠道，并且肠道有益菌的含量低于健康肠道。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述肠道有益菌为双歧杆菌和乳酸杆菌，所述肠道有害菌为脱硫弧菌。

6.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，几丁寡糖加入药物学上可接受的辅料制备而成的临床可接受的药物制剂或保健食品。

7.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述药物为临床上可接受的制剂或保健食品包括胶囊剂、片剂、丸剂、颗粒剂、口服液、糖浆剂、冲剂、滴丸、散剂、注射剂、茶剂、软胶囊剂、固体饮料、缓控释制剂、饮料或烘培食品等。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述可接受的制剂或保健食品中，还包含有乳酸杆菌或双歧杆菌中的一种或两种，所述几丁寡糖与双歧杆菌或乳酸杆菌的质量比为1～4：1；剂量为100～300mg/kg。