CN110584119A

CN110584119A - 一种低糖的益生组合物及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN110584119A
Application number: CN201910953254.8A
Authority: CN
Inventors: 石丽华; 陈德水; 朱炫; 左齐乐; 张文瑶; 李勉
Original assignee: Zhejiang Huakang Pharmaceutical Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Huakang Pharmaceutical Co Ltd
Priority date: 2019-10-09
Filing date: 2019-10-09
Publication date: 2019-12-20
Also published as: WO2021068770A1

Abstract

本发明涉及一种低糖的益生组合物，包括槐糖、木糖醇、L‑阿拉伯糖和膳食纤维。本发明还公开该低糖的益生组合物的制备方法及其应用。本发明的低糖的益生组合物具有促进肠道有益菌增殖或提高代谢活性的功效，能够诱导肠道微生物分泌纤维素酶，降低胀气的可能性。

Description

一种低糖的益生组合物及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及益生组合物技术领域，具体涉及一种低糖的益生组合物及其制备方法和应用。

背景技术

槐糖（sophorose，2-O-β-D-吡喃葡萄糖基-α-D-葡萄糖，C12H22O11，MW 342.29），是一种由糖苷键β（1→2）连接的两个葡萄糖单元构成的二糖，它是抗菌、两亲性生物表面活性剂槐糖脂的重要组成部分，是葡萄糖焦糖化的产物，在自然界中主要少量存在于槐树的槐角中，1938年第一次被分离出来。

Mäkeläinen H等人已经研究发现，槐糖能够促进有益菌（Bifidobacteriumlactis Bi-07，Lactobacillus acidophilus NCFM，Lactobacillus rhamnosus HN001）生长，不能被致病菌（Salmonella typhimurium，Clostridium perfringens）利用。根据已有的体外肠道营养评价结果，在体外肠道模拟系统中添加槐糖发酵，数天后槐糖组的双歧杆菌和乳酸杆菌的绝对数量明显增加，由此可见槐糖能够刺激肠道中的益生菌生长，有利于宿主健康，可作为一种益生元应用。益生元的最新定义是宿主微生物选择性利用的底物，赋予宿主健康益处，比如常见的果聚糖和半乳聚糖，但是肠道微生物发酵会产生气体，由于个体差异可能存在引起胀气的问题，造成负面效果。现有的专利都仅仅考虑了益生元带来的正面功效，而忽略了可能因肠道微生物发酵益生元引起的胃肠道问题。

同时槐糖是一种强诱导剂，现主要用于诱导曲霉属或者木霉属等生产纤维素酶，其诱导作用是乳糖等其他诱导化合物的几十到几千倍。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种低糖的益生组合物，将槐糖同时作为益生元和诱导剂添加到组合物中，一方面槐糖自身能够刺激肠道有益菌的增殖，另一方面槐糖能够诱导肠道中某些微生物分泌纤维素酶，提升整体酶活，降解膳食纤维，预防因膳食纤维过多引起胀气等胃肠道疾病。

本发明是这样实现的，提供一种低糖的益生组合物，包括槐糖、木糖醇、L-阿拉伯糖和膳食纤维。

该四个组分均具有益生作用，同时由于槐糖具有诱导作用，能够诱导肠道中某些微生物分泌纤维素酶，提升整体酶活，降解膳食纤维，因此本组合物能预防因膳食纤维过多引起胀气等胃肠道疾病，解决了现有技术的不足。此外，在本组合物中，槐糖占比最大，能减少木糖醇和L-阿拉伯糖的用量，避免了摄入过多的木糖醇和L-阿拉伯糖引起的腹泻。

具体地，所述低糖的益生组合物配方：槐糖35~80%，木糖醇5~20%，L-阿拉伯糖5~20%，膳食纤维10~25%。

进一步地，所述低糖的益生组合物配方：槐糖55~65%，木糖醇7 ~13%，L-阿拉伯糖10~15%，膳食纤维15~20%。

本发明是这样实现的，还提供一种如上述低糖的益生组合物的制备方法，包括如下步骤：

步骤一、将甜菊糖苷溶于甲酸溶液中，搅拌反应，浓缩除去反应溶剂，得到的沉淀用超纯水洗涤，抽滤，滤液再次浓缩，用超纯水溶解，保留上清液，将得到的溶液用硅藻-活性炭层析柱分离，再依次用超纯水、乙醇溶液梯度洗脱，得到分离纯化后的槐糖溶液；

步骤二、将上述分离纯化的槐糖溶液进行离心喷雾干燥或冷冻干燥，得到槐糖粉末；

步骤三、将制备的槐糖粉末与木糖醇、L-阿拉伯糖和膳食纤维混合均匀，超微粉碎，得到组合物。

本发明是这样实现的，还提供一种含有如前所述的低糖的益生组合物的产品。

本发明是这样实现的，还提供一种根据如前所述的低糖的益生组合物在制备食品或保健品上的应用。

本发明是这样实现的，还提供一种如上述的低糖的益生组合物的制备方法制备的低糖的益生组合物的产品。

与现有技术相比，本发明的一种低糖的益生组合物具有如下特点：

（1）、具有促进肠道有益菌增殖或提高代谢活性的功效。

（2）、能够诱导肠道微生物分泌纤维素酶，降低胀气的可能性。

附图说明

图1为实施例1中槐糖制备时二次旋蒸溶液色谱图。

图2为实施例1中槐糖制备时分离纯化后的槐糖溶液色谱图。

图3为槐糖标准品的水溶液色谱图。

图4为实施例1中实验组和对比组的双歧杆菌的菌落数对比曲线图。

图5为实施例1中实验组和对比组的乳酸杆菌的菌落数对比曲线图。

图6为实施例1中实验组和对比组的OD₅₂₀对比曲线图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明公开了一种低糖的益生组合物，包括槐糖、木糖醇、L-阿拉伯糖和膳食纤维。具体地，上述低糖的益生组合物的配方：槐糖35~80%，木糖醇5~20%，L-阿拉伯糖5~20%，膳食纤维10~25%。进一步地，上述低糖的组合物的配方优选：槐糖55~65%，木糖醇7 ~13%，L-阿拉伯糖10~15%，膳食纤维15~20%。

本发明还公开一种如上述低糖的益生组合物的制备方法，包括如下步骤：

步骤一、将甜菊糖苷溶于甲酸溶液中，搅拌反应，浓缩除去反应溶剂，得到的沉淀用超纯水洗涤，抽滤，滤液再次浓缩，用超纯水溶解，保留上清液，将得到的溶液用硅藻-活性炭层析柱分离，再依次用超纯水、乙醇溶液梯度洗脱，得到分离纯化后的槐糖溶液。

步骤二、将上述分离纯化的槐糖溶液进行离心喷雾干燥或冷冻干燥，得到槐糖粉末。

本发明还公开一种含有如前所述的低糖的益生组合物的产品。

本发明还公开一种根据如前所述的低糖的益生组合物在制备食品或保健品上的应用。

本发明还公开一种如上述的低糖的益生组合物的制备方法制备的低糖的益生组合物的产品。

下面结合具体实施例来进一步说明本发明的制备方法和应用。

实施例1

本发明第一种制备低糖的益生组合物的制备方法，包括如下步骤：

11、槐糖溶液的制备

将10g甜菊糖苷（98%）溶解于20~80mL甲酸溶液中，在80℃，搅拌反应30~40min，真空旋蒸除去反应溶剂，得到的沉淀用100mL超纯水洗涤，抽滤，弃沉淀，再次旋蒸，得到二次旋蒸溶液，用100ml超纯水溶解，保留上清液。将得到溶液用硅藻-活性碳层析柱分离，依次用超纯水、5~30%乙醇溶液梯度洗脱，得到分离纯化后的槐糖溶液。

对比图1、图2和图3的色谱图可知，采用该方法制备槐糖得到的反应溶液中槐糖浓度较高，且分离纯化后能得到单一的槐糖物质。在图1中最高波峰为槐糖物质的波峰，图2显示的分离纯化后的槐糖溶液色谱图，仅留下单一的槐糖物质的波峰，而且，该波峰与图3显示的槐糖标准品的水溶液色谱图的波峰相对比可知，采用本发明的槐糖溶液的制备方法得到分离纯化后的槐糖溶液中槐糖含量高，杂质少。

图1至图3中的色谱测定采用HPLC检测的方法，其色谱条件为：槐糖溶液分别过0.22μm滤膜，色谱条件：色谱柱：BioRad HPX-87H（300mm x 7.5mm），检测器：RID，温度：55℃，流动相：5mM硫酸，流速：0.2~0.6mL/min，进样体积：20μL。

12、槐糖的制备

将上述分离纯化的槐糖溶液进行离心喷雾干燥，得到槐糖粉末。干燥条件设定为进口温度160~180℃，出口温度为60~80℃，槐糖的产率达到30~40%。

13、益生组合物的制备

按以下配方分别称取各组分：60%槐糖、10%木糖醇、10%L-阿拉伯糖和20%膳食纤维，混合均匀，超微粉碎至粒径为10μm以下，得到组合物。

下面对制备的低糖的益生组合物进行评价实验。

评价实验一、制备的低糖的组合物在体外模拟发酵系统中对有益菌的作用

粪便样品由三名健康青年志愿捐献，志愿者在样品采集前6个月内未使用过抗生素。收集和称量20g新鲜粪便，溶解于200mL，0.1mol/L，pH7.4的无菌PBS缓冲液中，静置10min后取上层液体以800r/min的速度进行离心，去除大颗粒食物残渣，取上清液即粪便菌提取液，充入氮气密封，贮存于4℃冰箱，待接种和扩培用。

搭建体外三相发酵系统，升结肠、横结肠、降结肠三个发酵罐内的液体体积保持恒定，pH分别控制在5.8、6.3、6.8左右。设置升结肠、横结肠、降结肠三个发酵罐是为了更真实地模拟人体结肠三段构造，pH值的设置也是模拟人体的升结肠、横结肠和降结肠的pH环境。

接种25mL的粪便微生物提取液到三个发酵罐中，进行24h静态发酵，24h后开始进行连续发酵，整个系统模拟每天输入新鲜培养基。经检测气体，15天后系统进入稳定期。

设置有新鲜培养基的补料罐，向补料罐中添加实施例1制备的低糖的益生组合物作为实验组（exp），使之浓度为9g/L，然后通过补料罐向第一个发酵罐——升结肠发酵罐输送带低糖的益生组合物的新鲜培养基，在保持升结肠发酵罐的体积恒定的情况下，溢出的液体进入第二个发酵罐——横结肠发酵罐内，在保持横结肠发酵罐的体积恒定的情况下，溢出的液体进入第三个发酵罐——降结肠发酵罐内，在保持降结肠发酵罐的体积恒定的情况下，溢出的液体作为每天留样保存，将每天留样拿取进行检测。该实验过程每天进行，连续五天，每天留样，第一天为D0，依次第五天为D4，得到实验组（exp）D1~D4的测定数据。

同样地，按照上述实验组（exp）的方法和步骤，不向补料罐中加入实施例1制备的低糖的益生组合物作为对照组（con），补料罐向第一个发酵罐——升结肠发酵罐输送的仅为新鲜培养基，也连续实验五天，每天留样，第一天为D0，依次第五天为D4，得到对照组（con）D1~D4的实验数据。

将对照组（con）样品和实验组（exp）样品中检测到的双歧杆菌（Bifidobacterium）和乳酸杆菌（Lactobacillus）的含量变化分别进行对比得到图4和图5的对比图。从图上可以看出：无论是双歧杆菌还是乳酸杆菌，实验组的菌落数量每天都大于对照组的，表明实施例1制备的低糖的益生组合物对模拟人体的发酵系统中的有益菌繁殖具有促进作用，提高代谢活性。

评价实验二、制备的低糖的组合物在体外模拟发酵系统中对纤维素酶的诱导作用

采用与评价实验一完全相同的方法和步骤制备含有槐糖组合物作为实验组（exp）的每天留样，每天无菌操作称取一定量的该样品放入离心管中，摇床120r/min振摇30min使肠道酶蛋白充分溶出，转速4000r/min离心5min，收集上清液即为含酶液。

采用二硝基水杨酸（DNS）比色法测定纤维素酶活力，先在酶解管中加入1.5mL柠檬酸钠缓冲液，再0.5％的羧甲基纤维素钠溶解溶液，随后加入稀释10倍的含酶液0.5mL，于50℃水浴锅中水浴30min。

取出后立即加入DNS试剂1.5mL，100℃水浴5min，取出冷却后加入蒸馏水21.5mL，混匀后用分光光度计测520nm波长处的OD值，得到实验组（exp）D1~D4的测定数据。

同样地，采用与评价实验一完全相同的方法和步骤制备不含有槐糖组合物作为对照组（con）的每天留样，同时按照上述实验组（exp）的方法和步骤，得到对照组（con）的D1~D4的测定数据。

根据得到的实验组（exp）和对照组（con）的数据，制作OD₅₂₀-时间的对比曲线，如图6所示。一般地，DNS比色法结果的OD₅₂₀值与含酶液中的纤维素酶含量成正比关系，OD₅₂₀值越大，说明含酶液样品中纤维素酶的含量越高。从图6可以清楚地看出，实验组（exp）每天的OD₅₂₀值明显地大于对照组（con）的，间接表示低糖的组合物对纤维素酶的具有诱导作用。

实施例2

本发明第二种制备低糖的益生组合物的制备方法，包括如下步骤：

步骤21、槐糖溶液的制备，以及步骤22、槐糖的制备，分别与实施例1的步骤11和步骤12的相同，不再赘述。

23、益生组合物的制备

将上诉分离纯化的槐糖溶液进行离心喷雾干燥，得到槐糖粉末。干燥条件设定为进口温度160~180℃，出口温度为60~80℃，槐糖的产率达到30%~40%。

按以下配方分别称取各组分：35%槐糖、20%木糖醇、20%L-阿拉伯糖和25%膳食纤维，混合均匀，超微粉碎，得到组合物。

对该实施例制备的低糖的组合物进行如实施例1相同的评价实验，也得到如实施例1相同的实验结果，制备的低糖的组合物在体外模拟发酵系统中促进有益菌的生长，并诱导增强纤维素酶的活性。

实施例3

本发明第三种制备低糖的益生组合物的制备方法，包括如下步骤：

31、槐糖溶液的制备，以及步骤32、槐糖的制备，分别与实施例1的步骤11和步骤12的相同，不再赘述。33、益生组合物的制备

按以下配方分别称取各组分：80%槐糖、5%木糖醇、5%L-阿拉伯糖和10%膳食纤维，混合均匀，超微粉碎，得到组合物。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种低糖的益生组合物，其特征在于，包括槐糖、木糖醇、L-阿拉伯糖和膳食纤维。

2.根据权利要求1所述的益生组合物，其特征在于，所述低糖的益生组合物配方：槐糖35~80%，木糖醇5~20%，L-阿拉伯糖5~20%，膳食纤维10~25%。

3.根据权利要求2所述的益生组合物的，其特征在于，所述低糖的益生组合物配方：槐糖55~65%，木糖醇7 ~13%，L-阿拉伯糖10~15%，膳食纤维15~20%。

4.一种如权利要求1或2或3所述的低糖的益生组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

5.一种含有如权利要求1或2或3所述的低糖的益生组合物的产品。

6.根据权利要求1或2或3的所述的低糖的益生组合物在制备食品或保健品上的应用。

7.一种含有采用如权利要求4所述的低糖的益生组合物的制备方法制备的低糖的益生组合物的产品。