CN109924505A

CN109924505A - 一种新型复合益生菌食品

Info

Publication number: CN109924505A
Application number: CN201711351290.4A
Authority: CN
Inventors: 宋益善; 陈建康; 葛俊苗; 吴炘; 冯倩倩; 徐佳
Original assignee: Shanghai Maritime University
Current assignee: Shanghai Maritime University; Shanghai Ocean University
Priority date: 2017-12-15
Filing date: 2017-12-15
Publication date: 2019-06-25

Abstract

本发明涉及功能性食品领域，公开了一种复合益生菌食品，包括益生菌和胶原蛋白活性肽。还公开了一种复合益生菌固体饮料，组分包括：胶原蛋白活性肽的1％～1.5％，益生菌菌粉5％～15％；胶原蛋白活性肽为草鱼皮经过酶解的、且分子量小于1000Da的组分、小于500Da、或者500～1000Da的胶原蛋白部分。这种食品能够同时呈现胶原蛋白肽和益生菌双重生物功能性，胶原蛋白肽和益生菌之间有相互作用，胶原蛋白肽可以促进益生菌的增殖，提高外源性益生菌在肠道内的定值率和存活率，有利于促进肠道健康，提高人体免疫力。

Description

一种新型复合益生菌食品

技术领域

本发明涉及功能性食品领域，更具体地说，涉及一种新型益生菌功能性食品，可以同时呈现胶原蛋白肽和益生菌的双重生物功能性。

背景技术

随着生活水平的不断提升，人们更加注重健康，对食物的品质、功能等需求和要求也不断提高。其中，具有一定的营养保健功效，可以预防和辅助治疗某些疾病，提高自身免疫力的“功能性食品”，受到越来越多的关注。功能性食品的开发可以通过在食品中添加功能性成分获得。

益生菌是一类无毒性、无致病性的、达到一定数量时能够对宿主健康提供有益作用的活体微生物，可以通过改善宿主肠道菌群的平衡而对人体健康产生有益作用。到目前为止，人们已经发现益生菌具有抑制病原菌、改善肠道功能、提高机体免疫能力、降低胆固醇及心血管疾病风险、抗肿瘤、抗过敏、缓解乳糖不耐症等多种生理功效。目前，益生菌已经广泛用到食品的生产开发当中，形成了相当成熟的市场。2016年,全球益生菌功能性食品市场年销售额约为2000亿元，并且其销售额和应用范围还在逐年扩大。同时，我国对益生菌功能性食品的需求大幅增加，市场发展迅速。据专业机构分析，未来国内的益生菌功能性食品市场份额能达到500亿元以上。

衡量益生菌应用效果的一个重要指标是其可以大量的生长。不过，益生菌增殖一般需要多种外源的营养物质和生长因子，必需的有碳源和氮源。碳源是作为微生物最终产物的骨架结构来源，也是菌体自身组成成分及代谢能量的主要来源；氮源是指构成微生物细胞和代谢产物中氮素营养物质，它是微生物发酵中使用的主要原料之一，其主要功能是构成微生物细胞和含氮的代谢产物。

常用的碳源有糖类、油脂、有机酸及有机酸酯和小分子醇。目前，碳源特别是糖类对益生菌的增值作用研究较为广泛和深入。基于此，大量的益生菌/糖类复合型功能性固体饮料也得以研发，目前市场上已经有大量相关成熟产品。

对于天然氮源对益生均增殖的研究相对较少，目前主要有一些大豆蛋白和乳蛋白酶解物等植物活性肽相关的报道，市场上没有相关产品。作为天然氮源的一种，活性肽具有调节体内的水分、电解质平衡；为免疫系统制造对抗细菌和感染的抗体，提高免疫功能；促进伤口愈合；在体内制造酵素，有助于将食物转化为能量；修复细胞，改善细胞代谢，防止细胞变性，能起到防癌的作用；促进蛋白质、酶、酵素的合成与调控；沟通细胞间、器官间信息的重要化学信使；预防心脑血管疾病；调节内分泌与神经系统；改善消化系统、治疗慢性胃肠道疾病；改善糖尿病、风湿、类风湿等疾病；抗病毒感染、抗衰老，消除体内多余的自由基；促进造血功能，治疗贫血，防止血小板聚集，能提高血红细胞的载氧能力；接对抗DNA病毒，对病毒细菌有靶向性等作用。其中，胶原蛋白肽是活性肽的一种，与人体有极好的相容性，补充胶原蛋白能使皮肤年轻、健康，故胶原蛋白有纯天然保湿、美白、防皱、祛斑、除痘、除黑眼圈、眼袋等作用。目前，胶原蛋白肽相关产品也具有很大的市场。

而目前还没有胶原蛋白肽与益生菌的复合，如果肽和益生菌之间有相互作用，则可以更好的发挥两者的功能性。

发明内容

本发明旨在提供一种含有胶原蛋白活性肽的新型益生菌固体饮料。

本发明还提供了一种能促进益生菌增殖的胶原蛋白活性肽。

一种复合益生菌食品，组分包括益生菌和胶原蛋白活性肽，所述的胶原蛋白活性肽为草鱼皮经过酶解的、且分子量小于1000Da的组分、小于500Da、或者500～1000Da的胶原蛋白部分；所述的益生菌为乳酸菌，选自嗜热乳酸链球菌和保加利亚杆菌中的至少一种。

一种新型的复合益生菌固体饮料，组分包括：胶原蛋白活性肽的含量为1％～1.5％，益生菌菌粉含量为5％～15％，益生菌固体饮料中的益生菌含量为4.5×10⁹～6×10⁹CFU/g。以上均为质量百分比。

所述的益生菌包括嗜热乳酸链球菌和保加利亚杆菌，嗜热乳酸链球菌的比例为45％～55％，保加利亚杆菌的比例为45％～55％。

所述的复合益生菌固体饮料还含有低聚果糖，含量15％～25％。

所述的复合益生菌固体饮料还含有3％～5％菊粉、6％～9％木糖醇、4％～7％膳食纤维以及40％～62％L-阿拉伯糖。

所述的膳食纤维为抗性糊精、纤维素、半纤维素、果胶、树胶、魔芋胶木质素和抗性淀粉中的至少一种。

所述胶原蛋白活性肽的制备方法，步骤包括：

(1)草鱼皮粉碎后加入水，用碱和磷酸调节pH至6.4～6.6，95～100℃热处理5～15min；

(2)降温至45～55℃，加入中性蛋白酶，水解60～90min；

(3)终止酶解反应后，离心脱脂，得到的胶原蛋白酶解液用膜过滤分离，取分子量小于1000Da、小于500Da或者500～1000Da的组分。

步骤(1)中，草鱼皮与水的用量比为1kg：2.5～3.5L，优选为1kg：3L。

步骤(1)中，优选的，用NaOH/KOH和磷酸将pH调节至6.5，100℃下热处理5～15min。

步骤(2)中，中性蛋白酶为Neutrase 0.8L(诺维信，酶活0.8AU-N/g)，用量为草鱼皮重量的2.7％～3.2％，优选为3％。

步骤(2)中，优选的，中性蛋白酶水解温度为50±2℃，时间为80±2min。

步骤(3)中，脱脂后的胶原蛋白酶解液经过微孔过滤再进行膜过滤分离。

优选的，所述的胶原蛋白活性肽为分子量小于1000Da的组分，或者分子量小于500Da的组分，或者分子量为500～1000Da的组分。

更为优选的，所述的胶原蛋白活性肽肽氨基酸序列为LEU-ALA-ALA-ASP-ASP-PHE-ARG(LAADDFR)，如SEQ ID No.1所示，分子量807.4Da。

一种促进益生菌增殖的胶原蛋白活性肽，氨基酸序列为LEU-ALA-ALA-ASP-ASP-PHE-ARG。

上述活性肽可用于制备复合益生菌食品。

草鱼皮中胶原蛋白成分超过80％，其酶解产物可提高益生菌的增殖；本发明通过改进酶解条件，获得了能够促进益生菌增殖的胶原蛋白肽。

本发明将胶原蛋白肽和益生菌组合在一起，可以得到具有复合功能的新型食品。并且，胶原蛋白肽和益生菌之间有相互作用，可以更好的发挥两者的功能性。本发明的研究证明了胶原蛋白肽可以促进益生菌的增殖，同时，其促增殖能力和本身的分子量有密切关系。

基于此，我们开发了一种复合益生菌食品，尤其是一种新型的益生菌固体冲剂，富含胶原蛋白肽和益生菌，是一种功能性食品，能够同时呈现胶原蛋白肽和益生菌(尤其是乳酸菌)双重生物功能性。服用后，在摄入益生菌和补充胶原蛋白的同时，其中的肽组分可以使益生菌大量增殖，提高外源性益生菌在肠道内的定值率和存活率，有利于促进肠道健康，提高人体免疫力。

这种益生菌固体饮料服用方便，生产过程操作简便、运行可靠。本发明丰富了益生菌功能性食品种类，促进益生菌市场的发展，具有良好的应用前景。

附图说明

图1为实施例3中，相对于空白对照，加入不同分子量草鱼皮胶原蛋白肽，益生菌培养液稀释5倍后的OD600值增加量；

图2为分子量在500-1000Da的胶原蛋白活性肽质谱图。

具体实施方式

实施例1

10L小型发酵罐清洗后加入1Kg草鱼皮切碎物，加水3升，用1mol/L的NaOH和1mol/L的H₃PO₄调节pH6.5，100℃热处理10min后降温至50℃，加入10mL中性蛋白酶Neutrase 0.8L(酶量30g，酶活为0.8AU-N/g，来自诺维信公司)

为了控制最终酶解产物的灰分含量以降低后处理成本，过程pH不控制，酶解过程中开启搅拌，搅拌速度控制在200r/min；酶解时间80min后100℃10min灭酶处理，终止酶解反应。酶解液离心脱脂，获得草鱼皮胶原蛋白肽，冷冻干燥。

实施例2

(1)取固体斜面保存的嗜热链球菌(嗜热乳酸链球菌AS1.1864)和保加利亚杆菌(德式乳杆菌保加利亚亚种[CICC6032])，按1:1接种到液体培养基中(30mL培养基接种0.3mL菌悬液，培养基配方如表1)，35℃密闭培养20h，然后测试培养液OD600值(稀释5倍)。

与未添加草鱼皮胶原蛋白肽的培养液(稀释5倍OD约0.4)，益生菌的数量有明显增殖(提高约0.28)，实验结果表明草鱼皮肽可以有效促进益生菌生长。

表1

培养基成分	含量g/L
		葡萄糖	20.0
实施例1的草鱼皮胶原蛋白肽	1.51
		乙酸钠	4.0
柠檬酸三铵	1.0
		KH<sub>2</sub>PO<sub>4</sub>	2.0
K<sub>2</sub>HPO<sub>4</sub>	2.0
		MgSO<sub>4</sub>·7H<sub>2</sub>O	0.5
MnSO<sub>4</sub>·1H<sub>2</sub>O	0.05
		FeSO<sub>4</sub>·7H<sub>2</sub>O	0.02
CaCl<sub>2</sub>	0.2
		肌醇	0.002
对氨基苯甲酸	0.0005
		叶酸	0.0005
尼克酸	0.002
		泛酸钙	0.002
生物素	0.001
		吡哆醇	0.002
核黄素	0.002
		钴胺素	0.001
硫胺素	0.001
		吐温80	1.0(mL)

实施例3

实施例1所获得的草鱼皮酶解液先微孔过滤，再通过膜过滤技术分离获得5000Da以上组分、5000-3000Da组分、3000-1000Da组分、1000-500Da组分、500Da以下组分。分离后的含各组分的酶解液冷冻干燥，得到干粉。

按照实施例2的方法和培养条件分别测试不同分子量的各组分对益生菌的增殖作用(在培养液中的含量为1.51g/L)。

培养液稀释5倍后，检测OD600值；与未添加组相比，不同分子量活性肽培养液稀释5倍后OD600值增加量结果如图1所示。未添加活性肽的培养液，稀释5倍的OD值0.4左右，由此可见，500Da以下组分和1000～500Da组分使益生菌增殖提高80％～100％。

结果显示，1000～500Da组分和500Da以下组分和其它组分比较，促进益生菌增殖效果更强，其中1000-500Da组分作用最强。实验结果表明，1000Da以下的草鱼皮肽最利于益生菌的增殖。

对1000-500Da组分进行质谱分析，结果如表2和图2所示，可信程度最高的肽的序列为：LAADDFR(LEU-ALA-ALA-ASP-ASP-PHE-ARG)，亮氨酸-丙氨酸-丙氨酸-天冬氨酸-天冬氨酸-苯丙氨酸-R精氨酸，分子量为807.4Da。

表2 1000-500Da组分质谱数据

实施例4

取固体斜面保存的嗜热链球菌(嗜热乳酸链球菌AS1.1864)和保加利亚杆菌(德式乳杆菌保加利亚亚种[CICC6032])，按1:1接种到液体培养基中(30mL培养基接种0.3mL菌悬液)，培养基与表1相同，区别在于分别采用分子量小于1000Da的活性肽(含量1.51g/L)，另外添加质量2倍于肽的低聚果糖，35℃密闭培养20h，然后测试培养液OD600值(稀释5倍)。结果显示，益生菌增殖更多(提高约20％)，说明草鱼皮肽和低聚果糖可以协同促进益生菌生长。

实施例5

取实施例4方法分离的、分子量低于1000Da的胶原蛋白活性肽干粉12g，与复合益生菌菌粉(其中嗜热链球菌和保加利亚杆菌各50％)100g、低聚果糖200g、菊粉50g、L-阿拉伯糖500g、木糖醇80g、果胶8g、纤维素50g混合均匀；按2g/袋分装，得到新型益生菌固体饮料(冲剂)，固体饮料的含水量不超过5％。每袋用150～200mL温水冲饮。

固体饮料中，益生菌嗜热链球菌和保加利亚杆菌的总量为5×10⁹CFU/g；胶原蛋白活性肽的含量不超过1.5％，以免冲水后有鱼腥味。

SEQUENCE LISTING

<110> 上海海洋大学

<120> 一种新型复合益生菌食品

<130> none

<160> 1

<170> PatentIn version 3.3

<210> 1

<211> 7

<212> PRT

<213> 草鱼

<400> 1

Leu Ala Ala Asp Asp Phe Arg

1 5

Claims

1.一种新型复合益生菌食品，其特征在于，组分包括益生菌和胶原蛋白活性肽，所述的胶原蛋白活性肽为草鱼皮经过酶解的、且分子量小于1000Da的组分、小于500Da、或者500～1000Da的胶原蛋白部分；所述的益生菌为嗜热乳酸链球菌和保加利亚杆菌中的至少一种。

2.一种新型复合益生菌固体饮料，其特征在于，组分包括：胶原蛋白活性肽的1％～1.5％，益生菌菌粉5％～15％，益生菌固体饮料中的益生菌含量为4.5×10⁹～6×10⁹CFU/g；所述的益生菌为嗜热乳酸链球菌和保加利亚杆菌中的至少一种；所述的胶原蛋白活性肽为草鱼皮经过酶解的、且分子量小于1000Da的组分、小于500Da、或者500～1000Da的胶原蛋白部分

3.权利要求2所述的新型复合益生菌固体饮料，其特征在于，益生菌包括嗜热乳酸链球菌和保加利亚杆菌，嗜热乳酸链球菌的比例为45％～55％，保加利亚杆菌的比例为45％～55％。

4.权利要求2所述的新型复合益生菌固体饮料，其特征在于，还含有低聚果糖，含量15％～25％。

5.权利要求2～4任一项所述的新型复合益生菌固体饮料，其特征在于，还含有3％～5％菊粉、6％～9％木糖醇、4％～7％膳食纤维以及40％～62％L-阿拉伯糖；

6.权利要求2所述的新型复合益生菌固体饮料，其特征在于，所述胶原蛋白活性肽的制备方法包括以下步骤：

(1)草鱼皮粉碎后加入水，调节pH至6.4～6.6，95～100℃热处理5～15min；草鱼皮与水的用量比为1kg：2.5～3.5L；

(2)降温至45～55℃，加入中性蛋白酶，水解60～90min；中性蛋白酶为Neutrase 0.8L，用量为草鱼皮的2.7％～3.2％；

7.权利要求6所述的新型复合益生菌固体饮料，其特征在于，步骤(2)中，水解温度为50±2℃，时间为80±2min。

8.权利要求2所述的新型复合益生菌固体饮料，其特征在于，所述胶原蛋白活性肽的氨基酸序列为LEU-ALA-ALA-ASP-ASP-PHE-ARG。

9.一种促进益生菌增殖的胶原蛋白活性肽，其特征在于，氨基酸序列为LEU-ALA-ALA-ASP-ASP-PHE-ARG。

10.权利要求9所述胶原蛋白活性肽用于制备复合益生菌食品。