CN110892990B - 益生菌益生元食用组合物及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种益生菌益生元食用组合物及其应用。本发明提供了一种副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei subsp.paracasei)在制备组合物中的应用，所述副干酪乳杆菌的保藏编号为CGMCC No.15139或DSM27447，本发明还提供了一种食用组合物，其含有保藏编号为CGMCC No.15139的副干酪乳杆菌与低聚半乳糖(GOS)。本发明的组合物可添加在各种健康食品以及保健食品中。
Description
技术领域
本发明主要是关于一种包含副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)与低聚半乳糖(Galacto-Oligosac，GOS)的食用组合物，该组合物可添加在各种健康食品以及保健食品中。
背景技术
代谢综合征(metabolic syndrome，MS)是一组以中心性肥胖、高血病(糖尿病或糖调节受损)、血脂异常(包括高TG和/或低HDL-C血症)以及高血压等表现同时存在，以糖代谢、脂代谢异常为病理改变基础的多种危险因素聚集，促发II型糖尿病和动脉粥样硬化等各种心脑血管疾病发生发展的临床综合征。从1988年起对于MS便有了一个初步的认识。在随后20年中MS的诊断标准经历了很多次的变革，并且没有一个全世界公认的标准，使MS的研究带来了不少的困难。
生活方式对于MS有着明显的影响。高脂肪高热量的饮食、静坐的生活习惯都能导致肥胖。而肥胖与胰岛素抵抗(insulin resistance、IR)又有着密切的联系，从而导致了MS的高发。通过生活方式的干预改善静坐的生活方式、调整饮食结构的合理性来达到减轻体重，改善胰岛素抵抗，对于MS患者都是非常行之有效的。在MS的药物治疗方面并没有特效药，而IDF推荐的药物是对于其不同的组成异常以相对应的处理。相关的药物处理是可以减轻MS患者的相关危险因素。合理的而均衡的饮食模式可以降低肥胖MS患者的体重，从而可以减缓IR，使MS得以改善。健康的饮食模式主要是对于总热量的控制及减少饱和脂肪酸来达到减肥的效果。MS的患病率的升高与现代人缺乏运动、静坐的生活习惯是密不可分的。运动干预对于代谢综合中的各项危险因素的改善均有比较肯定的积极意义，改掉静坐的生活方式，每周坚持有氧运动结合无氧运动或抗阻力运动对于代谢综合的改善是肯定的。随着健康饮食模式包括高膳食纤维和低饱和脂肪酸饮食例如地中海模式饮食；限制食盐的摄入量；戒烟、适量的饮酒；改掉静坐的生活方式；每周坚持有氧运动与无氧运动相结合等的普及，相应的达到控制体重、减轻肥胖对预防和控制代谢综合征将会起到积极的作用。
发明内容
本案发明人在研究中发现，副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracaseisubsp.paracasei)K56具有改善代谢综合征的功能，特别是与GOS组合，对于改善代谢综合征具有协同作用。
副干酪乳酸杆菌(Lactobacillus paracasei subsp.paracasei)K56菌株已于2013年6月27日保存于德国微生物及细胞培养物收集中心(German Collection ofMicroorganisms and Cell Cultures)，保藏编号DSM27447；另外，副干酪乳酸杆菌(Lactobacillus paracasei subsp.paracasei)K56菌株也已于2017年12月29日保存于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(China General MicrobiologicalCulture Collection Center,CGMCC)，保藏编号CGMCC No.15139。
从而，一方面，本发明提供了一种副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracaseisubsp.paracasei)在制备一种组合物中的应用，所述组合物是用于降低代谢综合征个体体重、降低代谢综合征个体空腹血糖水平、降低代谢综合征个体葡萄糖耐受性、降低高脂饮食诱导代谢综合征小鼠血清总胆固醇、降低代代谢综合征个体血清低密度脂蛋白、降低代谢综合征个体体脂、和/或降低代谢综合征个体的皮下脂肪和/或内脏脂肪；所述副干酪乳杆菌的保藏编号为CGMCC No.15139或DSM27447。
根据本发明的具体实施方案，所述组合物包括食品组合物、饲料组合物或药品组合物。根据本发明的优选具体实施方案，所述组合物中还包括GOS。
根据本发明的具体实施方案，所述副干酪乳杆菌以活菌形式用于制备所述组合物。
根据本发明的具体实施方案，所述组合物是用于降低代谢综合征个体体重、降低代谢综合征个体空腹血糖水平、降低代谢综合征个体葡萄糖耐受性、降低高脂饮食诱导代谢综合征小鼠血清总胆固醇、降低代代谢综合征个体血清低密度脂蛋白，降低代谢综合征个体体脂、和/或降低代谢综合征个体的皮下脂肪和/或内脏脂肪。
根据本发明的具体实施方案，所述副干酪乳杆菌的应用量为1×106CFU～1×1011CFU/天。通常，对于所述组合物应用于喂食小型动物例如鼠等，副干酪乳杆菌的应用量为2.6×106CFU～2.6×108CFU/天。对于所述组合物应用于人类食品或是大型动物如牛等的饲料，副干酪乳杆菌的应用量可为1×107CFU～1×1011CFU/天。
另一方面，本发明还提供了一种食用组合物，其包括副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei subsp.paracasei)，并优选进一步包括GOS，所述副干酪乳杆菌的保藏编号为CGMCC No.15139或DSM27447。
根据本发明的具体实施方案，本发明的食用组合物中，副干酪乳杆菌在食用组合物中的应用量为1×106CFU～1×1011CFU/天，GOS在食用组合物中的应用量为0.025g～15g/天。通常，对于所述组合物应用于喂食小型动物例如鼠等，副干酪乳杆菌的应用量为2.6×106CFU～2.6×108CFU/天，GOS的用量可为0.025g～0.4g/天。对于所述组合物应用于人类食品或是大型动物如牛等的饲料，副干酪乳杆菌的应用量可为1×107CFU～1×1011CFU/天，GOS的用量可为1g～15g/天。
另一方面，本发明还提供了所述的组合物在制备具有降低代谢综合征个体体重、降低代谢综合征个体空腹血糖水平、降低代谢综合征个体葡萄糖耐受性、降低高脂饮食诱导代谢综合征小鼠血清总胆固醇、降低代代谢综合征个体血清低密度脂蛋白，降低代谢综合征个体体脂、和/或降低代谢综合征个体的皮下脂肪和/或内脏脂肪的功效的食品中的应用。
根据本发明的具体实施方案，本发明的食用组合物可用于制备各种健康食品以及保健食品等。具体地，所述食品可以为液体饮料、固体饮料、口服液、奶制品、片剂或胶囊等。优选地，所述副干酪乳杆菌CGMCC No.15139在食品中的添加量为1×107CFU～1×1011CFU/天。GOS在食品中的添加量可为1g-15g/天。
附图说明
图1所示为实施例1中益生菌与益生元GOS最佳比例筛选结果图。
图2所示为实施例2中不同浓度益生菌及其与益生元GOS组合物对高脂饮食诱导代谢综合征小鼠体重的影响。
图3所示为实施例3中不同浓度益生菌及其与益生元GOS组合物对高脂饮食诱导代谢综合征小鼠空腹血糖的影响。
图4所示为实施例4中不同浓度益生菌及其与益生元GOS组合物对高脂饮食诱导代谢综合征小鼠葡萄糖耐受的影响。
图5所示为实施例5中不同浓度益生菌及其与益生元GOS组合物对高脂饮食诱导代谢综合征小鼠总胆固醇的影响。
图6所示为实施例6中不同浓度益生菌及其与益生元GOS组合物对高脂饮食诱导代谢综合征小鼠低密度脂蛋白的影响。
图7所示为实施例7中不同浓度益生菌及其与益生元GOS组合物对高脂饮食诱导代谢综合征小鼠体脂含量的影响。
图8和图9所示为实施例8中不同浓度益生菌及其与益生元GOS组合物对高脂饮食诱导代谢综合征小鼠内脏脂肪和皮下脂肪相对含量的影响。
上述各图数据使用SPSS18.0软件进行统计学分析，使用Origin2017软件进行绘图，其中a表示与CON组相比，P＜0.05，b表示与HFD组相比，P＜0.05。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现结合具体实例及附图对本发明的技术方案进行以下详细说明，应理解这些实例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1：不同配比的益生菌K56与益生元GOS组合物
本实施例考察了益生菌K56与益生元GOS组合时，GOS对益生菌K56生长的影响。用分光光度计测定生长曲线，将GOS设为5个梯度(0.025g/mL-0.4g/mL)，试验共设置7个试验组，分别为：
1)GOS-1不含葡萄糖MRS；GOS浓度0.4g/mL；
2)GOS-2不含葡萄糖MRS；GOS浓度0.2g/mL；
3)GOS-3不含葡萄糖MRS；GOS浓度0.1g/mL；
4)GOS-4不含葡萄糖MRS；GOS浓度0.5g/mL；
5)GOS-5不含葡萄糖MRS；GOS浓度0.025g/mL；
6)阳性组：含葡萄糖MRS培养基；
7)阴性组：不含葡萄糖MRS培养基。
用生理盐水将益生菌K56菌粉调成固定菌液浓度的菌悬液，将菌悬液200μl接入到10ml已灭菌的不同试验组的培养基中，震荡均匀，37℃培养48h，并在0h、6h、12h、24h、36h和48h测定菌悬液的OD 600值。
结果如图1所示，与阴性对照组比较，培养基中添加不同浓度的益生元GOS均能够促进益生菌K56的生长，其中GOS1组效果最佳，益生元GOS1的浓度是益生菌K56最佳生长浓度。
实施例2：益生菌K56及其与益生元的组合物对高脂饮食诱导代谢综合征小鼠体重的影响
实验动物选择7周龄雄性C57BL/6J小鼠(上海斯莱克实验动物有限责任公司)、造模组采用高脂饲料(HFD，Research Diets Inc.D12492，脂肪所占热能60％)，空白对照组采用普通饲料(Research Diets Inc.D12450J，脂肪所占热能10％)。动物饲养于SPF动物房，将小鼠适应性喂养7天后开始造模实验。
共C57BL/6J只小鼠，20只喂饲普通饲料，100只喂饲高脂饲料。饲喂8周后从普通饲料组合高脂饲料组各选10只小鼠处死测定各项指标。从剩余的高脂饲喂的90只筛选造模成功的70只小鼠随机分为7组，分别设置空白对照组(CON)、高脂模型对照组(HFD)、益生菌剂量组1(pro1，2.6×108cfu/d)、益生菌剂量组2(pro2，2.6×106cfu/d)、益生元干预组(GOS)、益生菌剂量组1+益生元复配组(pro1+GOS)、益生菌剂量组2+益生元复配组(pro2+GOS)，实验分组详见表1；其中益生菌剂量范围(2.6×108cfu/d-2.6×106cfu/d)，益生元浓度为GOS5(GOS浓度0.025g/mL)，CON组及HFD组灌胃生理盐水。
表1实验动物分组
干预12周结束后，对小鼠进行体重称重，结果如图2所示，与CON株相比，HFD组的代谢综合征小鼠体重显著增加(P<0.05)；与HFD组相比，各干预组均能够降低代谢综合征小鼠的体重，减低幅度分别是9.61％、5.42％、8.62％、11.08％和6.16％，其中Pro1+GOS组降低幅度最大。由此可见，对高脂饮食诱导的代谢综合征小鼠灌喂Pro1、pro2、GOS、pro1+GOS或是pro2+GOS能有降低小鼠体重的趋势，其中pro1+GOS效果最佳。
实施例3：益生菌K56及其与益生元的组合物对高脂饮食诱导代谢综合征小鼠空腹血糖的影响
C57BL/6J小鼠分组、造模及处理同实施例2，干预12周结束后，测定开始前对动物进行至少6h的食物剥夺，取其尾尖血，用血糖仪(美国，型号：FreeStyle Freedom Lite)和试纸测定，结果如图3所示。
与CON组相比，HFD组的代谢综合征小鼠空腹血糖含量显著增加(P<0.05)，干预组与HFD组相比pro1、pro2、GOS、pro1+GOS组代谢综合征小鼠的空腹血糖均有不同程度的下降，分别降低了6.17％、9.88％、1.23％、9.88％、0％，其中pro1组和pro1+GOS株的下降幅度最大，均为9.88％。说明干预组pro2和pro1+GOS的组合对降低代谢综合征小鼠空腹血糖水平有一定的作用。
实施例4：益生菌K56及其与益生元的组合物对高脂饮食诱导代谢综合征小鼠葡萄糖耐受的影响
C57BL/6J小鼠分组、造模及处理同实施例2，干预12周结束后，动物经过6h的食物剥夺后，按照体重腹腔注射规定剂量(2g/kg)的葡萄糖溶液，分别测定第0min、15min、30min、60min和120min的血糖值，并计算曲线下面积，结果如图4所示。
与CON组相比，HFD组的代谢综合征小鼠葡萄糖耐受显著增加(P<0.05)，干预组均有不同程度的降低，其中pro1+GOS组与HF组相比显著性降低(P<0.05)，说明干预组pro1+GOS的组合对降低代谢综合征小鼠葡萄糖耐受具有显著降低作用。
由此可见，对高脂饮食诱导代谢综合征小鼠空腹血糖和葡萄糖耐受性的降低作用，pro1+GOS的复配组合表现出显著的协同效应。
实施例5：益生菌K56及其与益生元的组合物对高脂饮食诱导代谢综合征小鼠血清总胆固醇的影响
C57BL/6J小鼠分组、造模及处理同实施例2。采用全自动生化分析仪(Olympus，Japan)测定总胆固醇(TC)。
实验结果如图5所示，与CON组相比，HFD组的代谢综合征小鼠总胆固醇含量均显著性降低(P<0.05)，与HFD组相比，各干预组小鼠的低密度脂蛋白均显著性降低(P<0.05)，分别下降了0.8mmol/L、1mmol/L、0.9mmol/L、1mmol/L、1.7mmol/L，与HFD组相比，各干预组均能够显著降低高脂饮食诱导代谢综合征小鼠血清总胆固醇的含量。
实施例6：益生菌K56及其与益生元的组合物对高脂饮食诱导代谢综合征小鼠低密度脂蛋白(LDL-C)的影响
C57BL/6J小鼠分组、造模及处理同实施例2。采用全自动生化分析仪(Olympus，Japan)测定低密度脂蛋白(LDL-C)。
实验结果如图6所示，与CON组相比，HFD组的代谢综合征小鼠低密度脂蛋白含量均显著性升高(P<0.05)，与HFD组相比，pro1、GOS、pro1+GOS和pro2+GOS小鼠的低密度脂蛋白均显著性降低(P<0.05)，下降幅度分别为0.21mmol/L、0.13mmol/L、0.21mmol/L和0.25mmol/L，说明pro1、GOS、pro1+GOS和pro2+GOS干预组均能够降低代谢综合征小鼠血清低密度脂蛋白。
实施例7：益生菌K56及其与益生元的组合物对高脂饮食诱导代谢综合征小鼠体脂含量的影响
C57BL/6J小鼠分组、造模及处理同实施例2。采用清醒小动物体成分分析仪(MesoQR23-060H)分析小鼠脂肪重量。
实验结果如图7所示，与CON组相比，HFD组的代谢综合征小鼠脂肪含量显著增加(P<0.05)；与HFD组相比，所有干预组均能够不同程度的降低代谢综合征小鼠体脂含量，其中pro1+GOS组能够显著降低小鼠的脂肪含量。
由此可见，对于高脂饮食诱导的代谢综合征小鼠体脂含量降低作用pro1+GOS效果最显著。
实施例8：益生菌及益生菌组合物对高脂饮食诱导代谢综合征小鼠脂肪含量分布的影响
C57BL/6J小鼠分组、造模及处理同实施例2。采用小动物核磁共振成像仪(MesoMR23-060H-I)进行小鼠T1加权像，根据成像图片用ImageJ计算出皮下和内脏部位脂肪面积，完成对小鼠体脂分布情况进行分析。
实验结果如图8所示，与CON组相比，所有干预组均能够将低代谢综合征小鼠皮下脂肪的相对含量，干预组GOS、pro1+GOS和pro2+GOS小鼠的皮下脂肪含量显著降低(P<0.05)，同时pro1+GOS降低的作用优于GOS和pro2+GOS。
实验结果如图9所示，HFD小鼠的内脏脂肪相对含量高于CON组，与HFD组相比，所有干预组均能够将低代谢综合征小鼠内脏脂肪的相对含量，干预组GOS、pro1和pro2小鼠的内脏脂肪相对含量显著降低(P<0.05)，说明GOS、pro1和pro2能够显著降低代谢综合征小鼠的内脏脂肪相对含量。
由此可见，所有干预组均能够降低高脂饮食诱导的代谢综合征小鼠的皮下脂肪和内脏脂肪的相对含量，其中对于内脏脂肪相对含量GOS、pro1+GOS和pro2+GOS具有显著降低作用，对于皮下脂肪相对含量GOS、pro1和pro2具有显著降低作用。
Claims (13)
1.一种副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei subsp. paracasei)在制备一种组合物中的应用，所述组合物是用于降低代谢综合征个体体重、降低代谢综合征个体空腹血糖水平、降低代谢综合征个体葡萄糖耐受性、降低高脂饮食诱导代谢综合征小鼠血清总胆固醇、降低代谢综合征个体血清低密度脂蛋白、降低代谢综合征个体体脂、和/或降低代谢综合征个体的皮下脂肪和/或内脏脂肪；所述副干酪乳杆菌的保藏编号为CGMCC No. 15139或DSM27447。
2.根据权利要求1所述的应用，其中，所述组合物包括食品组合物、饲料组合物或药品组合物。
3.根据权利要求2所述的应用，其中，所述组合物中还包括GOS。
4.根据权利要求1所述的应用，其中，所述副干酪乳杆菌以活菌形式用于制备所述组合物。
5.根据权利要求1所述的应用，其中，所述副干酪乳杆菌的应用量为1×106CFU~1×1011CFU /天。
6.一种食用组合物，其包括副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei subsp. paracasei)及GOS，所述副干酪乳杆菌的保藏编号为CGMCC No. 15139或DSM27447。
7.根据权利要求6所述的组合物，其中，副干酪乳杆菌在食用组合物中的应用量为1×106CFU~1×1011CFU /天，GOS在食用组合物中的应用量为0.025 g~15 g/天。
8.权利要求6或7所述的组合物在制备食品中的应用，所述食品是用于降低代谢综合征个体体重、降低代谢综合征个体空腹血糖水平、降低代谢综合征个体葡萄糖耐受性、降低高脂饮食诱导代谢综合征小鼠血清总胆固醇、降低代谢综合征个体血清低密度脂蛋白、降低代谢综合征个体体脂、和/或降低代谢综合征个体的皮下脂肪和/或内脏脂肪。
9.根据权利要求8所述的应用，其中，所述食品为液体饮料。
10.根据权利要求8所述的应用，其中，所述食品为固体饮料。
11.根据权利要求8所述的应用，其中，所述食品为口服液。
12.根据权利要求8所述的应用，其中，所述食品为奶制品。
13.根据权利要求8所述的应用，其中，所述食品为片剂或胶囊。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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