CN110024938A - 一种辣木叶中草酸的降解方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及植物草酸降解技术领域，具体涉及一种辣木叶中草酸的降解方法及应用。将经过活化和扩增的酵母菌液添加到辣木粉匀浆中，于28℃条件下密封发酵，所得发酵产物中的草酸降解率可达到90％以上。固态发酵和液态发酵方法都表明酵母菌对辣木粉中的草酸有很好的降解效果，可以运用于降低辣木粉中的草酸含量，降低食用辣木而引发的结石风险。本发明还提供草酸含量低的辣木粉，所述草酸含量低的辣木粉是经过酵母菌发酵处理的，具有减少人体草酸的摄入量又不破坏辣木原有的营养的优点。

Description

一种辣木叶中草酸的降解方法及应用

技术领域

本发明涉及植物草酸降解技术领域，具体涉及一种辣木叶中草酸的降解方法及应用。

背景技术

草酸及草酸盐类广泛存在于各种植物中，在水果(如柑桔类)和蔬菜(菠菜等)中含量较高。从环境毒理学和食品营养学角度，草酸被认为是一种毒素和抗营养因子。日常饮食中如果草酸摄入过量，草酸会与钙形成不溶性草酸盐；并且一部分草酸盐是不溶性的，很大程度上增加了患结石的风险。尿结石在全球人口中的发病率为5-10％，且尿结石中大约70-80％是草酸钙结石。研究表明有40-50％的尿草酸来自于膳食，并且尿草酸分泌量随着膳食中草酸摄人量的增加而提高。随着人们对草酸及其盐类对健康损害作用的逐渐认识，草酸及其盐类降解过程的研究受到越来越多的关注。

辣木(Moringaoleifera)，又称为鼓槌树，是辣木科辣木属多年生热带落叶乔木。原产于印度，现广泛种植于热带地区，在中国主要分布在云南、广东、海南等省份。辣木叶营养丰富，富含矿物质、维生素、蛋白质、氨基酸等有效成分，是高蛋白、高纤维、低脂肪的“新资源食品”。据报道，辣木叶中所含蛋白质是牛奶的2倍，钾是香蕉的3倍，铁是菠菜的3倍，维生素C是柑橘的7倍，维生素A是胡萝卜的4倍。研究证明，辣木具有降血脂、降血糖、降血压、抗炎、抗氧化、提高免疫力等多种保健功效。然而，辣木叶中草酸含量较高 (101-195mg/100g)，高于大多数蔬菜，低于菠菜(200-300mg/100g)。如果草酸和高钙食物一起服用，草酸和钙会结合形成草酸钙沉淀，增加机体患结石的发生风险。同时，对于老年人和孩子，若长期摄入过量草酸，体内草酸易与钙结合生成草酸钙沉淀，从而降低人体对钙的吸收，导致体内缺乏钙元素，会影响孩子正常发育，老年人则易引起骨质疏松症等。

早在数百年前就有食用辣木的历史，随着对辣木营养价值的认识深入，越来越多的人开始食用辣木叶以达到补充机体营养的目的。辣木在中国台湾被称为“21世纪人体保镖”，2012年被中国绿色食品发展中心认定为“国家首推绿色食品”，同年被评为“国宴特供菜”。但是草酸及其盐类对人体健康的危害也越来越引起人们的关注。控制人们由于食用辣木叶而摄入的草酸以预防结石的发生及确保钙等元素的正常摄入，是作为新资源食品的辣木叶开发健康功能食品亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术中存在的上述问题，提供一种辣木叶中草酸的降解方法，本方法利用酵母菌对辣木叶进行发酵，结果发现，经酵母菌发酵的辣木叶中草酸的降解率可达90％以上。

本发明的技术方案是：

本发明提供一种酵母菌在降解辣木叶中草酸的应用。

基于上述的酵母菌在降解辣木叶中的草酸的应用，本发明还提供一种辣木叶中草酸的降解方法，包括以下步骤：

(1)酵母种子液制备

a.准确称取干酵母0.1g至无菌的液体麦芽汁培养基中，温度 28℃，150-250r/min振荡培养24-48h；

b.将活化的酵母菌液按5-10％接种量接种于液体麦芽汁培养基中，温度28℃，150-250r/min振荡培养72h，获得酵母菌种子液；

(2)辣木发酵

a.将辣木叶粉盛装于可透气的玻璃容器中，121℃高压蒸汽灭菌 20min；

b.固态发酵：用无菌水将辣木粉湿度分别调整为40％-70％，混合均匀，得到辣木粉糊浆；或者采用液态发酵：料液比(w/v)为：辣木叶粉：无菌水＝1:10-20，混合均匀，得到辣木粉溶液；

c.按接种量5％-10％将步骤(1)中得到的酵母种子液接种至辣木粉糊浆中，搅拌均匀，密封贮存于28℃恒温培养箱中7天。

进一步，上述的辣木粉是由辣木叶制成的干粉。

优选的，上述的辣木叶中草酸的降解方法中，步骤(2)b用无菌水将辣木粉的湿度调整为60％。

进一步，上述步骤(2)b还包括：用无菌水冲兑灭菌的辣木叶粉，使料液比(w/v)为：辣木叶粉：无菌水＝1:10-20，混合均匀，得到辣木粉溶液。

优选的，上述的料液体积比为：辣木叶粉：无菌水＝1:10。

上述辣木叶中草酸的降解方法应用于降解菠菜、苋菜等高草酸中的草酸。

本发明还提供一种草酸含量低的辣木粉，所述辣木粉经过酵母发酵处理。

有益效果：

本发明提供酵母菌在降解辣木草酸中的应用。实施例应用了两种商品化的酵母菌对辣木粉进行发酵实验，并探索最佳发酵条件。实验证明，进行固态发酵时，当辣木粉的湿度为60％时，酵母菌对辣木粉中草酸的降解率最大，达到95.1％；进行液态发酵时，当料液比(w/v) 为辣木叶粉：无菌水＝1:10时，酵母菌对辣木粉中草酸的降解率最大，达98.1％。

本发明通过酵母发酵解决了辣木中含有草酸，可能与食物中或体内的钙形成草酸钙沉淀而引发结石风险或骨质疏松的问题。同时，经酵母发酵后辣木中的营养成分不仅不会丧失，反而因蛋白质的分解增加了多肽及氨基酸等有效成分的含量。

附图说明

图1是酵母菌固态发酵后草酸的降解情况；

图2是酵母菌液态发酵后上清液中草酸的降解情况。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：固态发酵实验

1.菌种制备

1.1菌种活化

准确称取安琪高活性干酵母(生产商：安琪酵母股份有限公司) 和安琪生香活性干酵母(生产商：安琪酵母股份有限公司)各0.1g，按每升接种干酵母的重量为0.1g将酵母接种至无菌的液体麦芽汁培养基中，温度28℃，150-250r/min振荡培养24-48h。两种商品化干酵母均购买自安琪酵母股份有限公司。

1.2酵母种子液制备

将活化的酵母菌液按5-10％接种量接种于液体麦芽汁培养基中，温度28℃，150-250r/min振荡培养72h，获得酵母菌种子液；

2.辣木发酵

2.1灭菌

将一定量的辣木粉盛装于可透气的玻璃容器中，121℃高温蒸汽灭菌20min。

2.2湿度控制

用无菌水将辣木粉湿度分别调整为40％、50％、60％、70％，混合均匀，得到辣木粉糊浆。

2.3接种发酵

将步骤1得到的两种酵母菌种子液液利用分光光度计检测OD值，并将二者的菌浓度调成相同的，按接种量5％-10％将步骤1中得到的酵母菌液分别接种至辣木粉糊浆中，充分搅拌均匀。密封贮存于28℃恒温培养箱发酵。同时用灭菌后不接种酵母菌的辣木粉糊浆同等条件下发酵作为对照。

3.草酸含量检测

发酵7天后，利用HPLC-MS/MS(高效液相色谱-串联质谱仪)检测发酵后辣木叶中的草酸含量。采用草酸标准品(纯度>99％)建立检测条件为：分析柱为Agilent Eclipse plusC18(4.6mm×100mm,5 μm)；流动相为乙腈，梯度洗脱，流速为0.5mL/L；柱温为35℃；采用电喷雾正离子(ESI+)采集数据。

4.固态发酵结果

如图1所示，与对照(灭菌后不接种酵母菌的同等条件发酵的辣木粉糊)比较，不同湿度(40％，50％，60％，70％)条件下辣木叶发酵处理后，草酸含量显著减少，草酸降解率(酵母处理组草酸检测峰面积/对照组草酸检测峰面积×100％)最低为57.8％，最高为95.1％。其中湿度为60％草酸降解率最高，在此湿度条件下，安琪生香活性干酵母和安琪高活性干酵母对草酸的降解率分别为95.1％和92.0％。

实施例一通过固态发酵实验证明了酵母具有降解草酸的活性，实验发现：安琪生香活性干酵母和安琪高活性干酵母相比较，相同条件下，前者的降解草酸活性强于后者；用湿度为60％的辣木叶粉作为发酵原料，草酸降解率最高，酵母对草酸的降解活性最好。

实施例二：液态发酵实验

实施例二与实施例一的实验步骤的不同点仅在于：

实施例二中的步骤2.2方法为：用无菌水冲兑灭菌的辣木叶粉，使液料比(w/v)分别为：辣木叶粉：无菌水＝1:10、1:15、1:20，混合均匀，得到辣木粉溶液；

实施例二中的步骤2.3方法为：将步骤1得到的两种酵母菌液利用分光光度计检测OD值，并将二者的菌浓度调成相同的，按接种量 5％-10％将步骤1中得到的酵母种子液分别接种至辣木粉溶液中。搅拌均匀，密封贮存于28℃恒温培养箱，150-250r/min振荡培养7天。

酵母菌液体发酵后发酵液中草酸降解率在88.5％-98.1％之间。其中料液比(w/v)为1:10和1:15的草酸降解率均在95％以上。

实施例二通过液态发酵实验证明了酵母具有降解草酸的活性，实验结果表明：在液态发酵实验中，当料液比(w/v)为1:10和1:15 时，安琪高活性干酵母降解草酸的活性优于安琪生香活性干酵母，而料液比为1:20时，安琪生香活性干酵母表现更好；当料液比为1:10 时，使用安琪高活性干酵母发酵辣木粉后，其草酸降解率最高，为 98.1％。

应当理解，本发明的实施例也可以使用其他商品化的干酵母，而不仅仅限于上文表述的。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。最后说明的是，以上实施例仅用于说明解释本发明的技术方案而非限制，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.酵母菌在降解辣木叶中的草酸的应用。

2.如权利要求1的酵母菌在降解辣木叶中草酸的应用，其特征在于：

所述酵母菌降解辣木叶中草酸的方法，包括以下步骤：

(1)酵母种子液制备

a.准确称取干酵母0.1g至无菌的液体麦芽汁培养基中，温度28℃，150-250r/min振荡培养24-48h；

b.将活化酵母菌液按5-10％接种量接种于液体麦芽汁培养基中，温度28℃，150-250r/min振荡培养72h，获得酵母菌种子液；

(2)辣木发酵

a.将辣木叶粉盛装于可透气的玻璃容器中，121℃高压蒸汽灭菌20min；

b.固态发酵：用无菌水将辣木粉湿度分别调整为40％-70％，混合均匀，得到辣木粉糊浆；或者采用液态发酵：料液比(w/v)为：辣木叶粉：无菌水＝1:10-20，混合均匀，得到辣木粉溶液。

c.按接种量5％-10％将步骤(1)中得到的酵母种子液接种至辣木粉糊浆中，搅拌均匀，密封贮存于28℃恒温培养箱中7天。

3.根据权利要求2所述的辣木叶中草酸的降解方法，其特征在于：所述辣木粉是由辣木叶制成的干粉。

4.根据权利要求2所述的辣木叶中草酸的降解方法，其特征在于：步骤(2)b用无菌水将辣木粉的湿度调整为60％。

5.根据权利要求2-4任意一项所述的辣木叶中草酸的降解方法，其特征在于：步骤(2)b还包括：用无菌水冲兑灭菌的辣木叶粉，使料液比(w/v)为：辣木叶粉：无菌水＝1:10-20，混合均匀，得到辣木粉溶液。

6.根据权利要求5所述的辣木叶中草酸的降解方法，其特征在于：所述料液体积比(w/v)为：辣木叶粉：无菌水＝1:10。

7.权利要求2所述的辣木叶中草酸的降解方法应用于降解菠菜、苋菜等高草酸含量植物中的草酸。

8.一种草酸含量低的辣木粉，其特征在于：所述辣木粉经过酵母发酵处理。