CN110982741A - 一种具有抑制酪氨酸酶活力的乳酸菌的制备方法及应用 - Google Patents
一种具有抑制酪氨酸酶活力的乳酸菌的制备方法及应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种具有抑制酪氨酸酶活力的乳酸菌的制备方法;所述方法包括如下步骤:从酸奶或婴儿肠道中分离纯化得到原始菌种;原始菌种经改良MRS液体培养基培养,得到改良菌种;改良菌种与质量百分比为30%甘油均匀混合,于‑80℃冻存即得乳酸菌种子液;将乳酸菌种子液发酵:取乳酸菌种子液按3%的接种量接种到10ml改良MRS液体培养基,震荡混匀,37℃培养24h,依次连续活化三代,再按3%的接种量接种到250ml改良MRS液体培养基中扩大培养,得到发酵液。本发明所涉及的六株菌及衍生物对酪氨酸酶活力都有抑制效果,发酵液和上清液可在灭活脱盐处理后用于美白产品,死菌LR863和LR519对酪氨酸酶活力抑制效果良好,可直接用于美白护肤品建议使用浓度10亿菌体/毫升‑50亿菌体/毫升。
Description
技术领域
本发明涉一种微生物领域;尤其涉及一种具有抑制酪氨酸酶活力的乳酸菌的制备方法及应用。
背景技术
人体皮肤的颜色是由人体产生黑色素的多少决定的,同时黑色素也是人体皮肤免受紫外线辐射必不可少的生物素,它在皮肤基底层的过量异常代谢导致黑色素积累或皮肤色素沉着,使皮肤变得暗沉、发黑。
影响黑色素产生的内部因素有四个:酪氨酸酶、多巴色素互变酶、5,6- 二羟基吲哚-2-羧酸氧化酶和促黑细胞激素。在有氧的条件下酪氨酸酶将L- 酪氨酸氧化成为L-多巴,继而氧化成相应的醌,在多巴色素互变酶的作用下,多巴醌经重新排列后进一步生成多巴色素,最后生成黑色素。其中酪氨酸酶在黑色素的生物合成过程中起到决定性作用,是生成黑色素的关键限速酶。酪氨酸酶也是植物体褐化的关键酶,抑制其活性可以减少黑色素的生成。酪氨酸酶抑制剂可以通过阻断黑色素的氧化途径及抑制黑色素产生途径中的酶的活性,降低黑色素的生成。
传统的皮肤美白剂,往往采用过氧化氢、氯化铵基汞以及各种酚类衍生物,这些化合物能使黑色素组织迅速瓦解,达到快速美白的功效。但因其对皮肤的腐蚀性、细胞毒性和过敏性,使其具有一定的危险性,在许多国家的卫生规范中已禁用。皮肤美白剂应该符合两个标准:一是对酪氨酸酶活性有较高的抑制率,能显著地减少黑色素的生成;二是有较高的安全性,对人体皮肤无毒无刺激。乳酸菌中有抗氧化及美白活性物质,这些物质可以抑制酪氨酸酶活性减少黑色素的生成,也可以促进皮肤真皮层内产生黏蛋白,会使黑色素还原或形成细胞脱落,延缓皮肤老化,使皮肤颜色变浅。皮肤色素在一定条件下会自行向角质层逐渐转移,最终随老化的角质细胞脱落而排出体外。乳酸菌发酵过程中产生的代谢产物能够促进角质的脱落加速黑色素的排出过程。
发明内容
本发明的目的是提供了一种具有抑制酪氨酸酶活力的乳酸菌的制备方法。
第一方面,本发明是通过以下技术方案实现的:
本发明涉及一种具有抑制酪氨酸酶活力的乳酸菌的制备方法,所述方法包括如下步骤:
步骤一,从酸奶或婴儿肠道中分离纯化得到原始菌种;
步骤二,原始菌种经改良MRS液体培养基培养,得到改良菌种;
步骤三,改良菌种与质量百分比为30%甘油质量比为1:1均匀混合,于 -80℃冻存即得乳酸菌种子液;
步骤四,将乳酸菌种子液发酵:取乳酸菌种子液按3%的接种量接种到 10ml改良MRS液体培养基,震荡混匀,37℃培养24h,依次连续活化三代,再按3%的接种量接种到250ml改良MRS液体培养基中扩大培养,得到发酵液,取培养好的发酵液100ml,用0.9%生理盐水稀释原液,得10倍稀释液样品,于4℃冷藏备用,得发酵液原液样品;
步骤五,灭活发酵液:将发酵液121℃加热15min,得灭活发酵液原液样品,用0.9%生理盐水稀释原液,得10倍稀释液样品;
步骤六,上清液:将发酵液8000rpm离心10min收集上清液,即得上清液原液样品,用0.9%生理盐水稀释原液,得10倍稀释液样品,于4℃冷藏备用;
步骤七,灭活上清液:将上清液121℃加热15min,得灭活上清液原液样品,用0.9%生理盐水稀释原液,得10倍稀释液样品;
步骤八,菌体:将离心所得菌泥以0.9%生理盐水充分重悬后离心,重复三次即得菌体原液样品,用0.9%生理盐水稀释原液,得10倍稀释液样品,100 倍稀释液样品,于4℃冷藏备用;
步骤九,灭活菌体:菌体原液样品121℃加热15min,得菌体原液样品,用0.9%生理盐水稀释原液,得10倍稀释液样品,100倍稀释液样品;
步骤十,死菌:发酵液以70℃灭菌3h经离心乳化后冷冻干燥即得死菌样品,用0.9%的生理盐水与死菌分别配制成1x109菌体/毫升、5x109菌体/毫升、5x109菌体/毫升浓度的液体样品。
步骤十一,死菌浸出液:将LR863和LR519死菌溶于0.9%的生理盐水中,充分混匀后浸泡30min,8000rpm离心10min收集上清液即得LR863和LR519 死菌浸出液。
优选地,所述原始菌种为植物乳杆菌LP45,嗜酸乳杆菌La28,乳双歧杆菌BAL531,两歧双歧杆菌TMC3115,鼠李糖乳杆菌LR519,鼠李糖乳杆菌LR863 中的一种或多种。
优选地,所述改良菌种与质量百分比为30%甘油的质量比为1:1。
优选地,所述改良MRS液体培养基培养为葡萄糖20g,蛋白胨10g,牛肉粉6.5g,酵母浸粉5g,乙酸钠5g,柠檬酸氢二铵2g,磷酸氢二钾2g, MgSO4·7H2O0.58g,MnSO4·H2O0.25g,半胱氨酸盐酸盐0.5g,吐温801ml,蒸馏水1000mL。
本发明所涉及菌种保存证明如下:植物乳杆菌Lactobacillus plantarum LP45(该菌种的保藏登记入册编号为CGMCCNo.8072保藏地址中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心北京市朝阳区北辰西路1号院3号)、嗜酸乳杆菌Lactobacillus acidophilusLa28(该菌种的保藏登记入册编号为CGMCCNo.11506保藏地址中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心北京市朝阳区北辰西路1号院3号)、乳双歧杆菌Bifidobacteriumlactis BAL531(该菌种的保藏登记入册编号为CGMCCNo.17329保藏地址中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心北京市朝阳区北辰西路1号院3号)、两歧双歧杆菌Bifidobacteriumbifidum TMC3115(该菌种的保藏登记入册编号为CGMCCNo.8462保藏地址中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心北京市朝阳区北辰西路1号院3号)、鼠李糖乳杆菌Lactobacillus rhamnosus LR519(该菌种的保藏登记入册编号为CGMCCNo.15969保藏地址中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心北京市朝阳区北辰西路1号院3号)和鼠李糖乳杆菌Lactobacillus rhamnosus LR863(该菌种的保藏登记入册编号为CGMCCNo.14410保藏地址中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心北京市朝阳区北辰西路1号院3号)。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
所涉及的六株菌及衍生物对酪氨酸酶活力都有抑制效果,发酵液和上清液可在灭活脱盐处理后用于美白产品,死菌LR863和LR519对酪氨酸酶活力抑制效果良好,可直接用于美白护肤品建议使用浓度10亿-50亿菌体/毫升。
附图说明
图1为10倍稀释发酵液对酪氨酸酶活性的抑制效果图;
图2为100倍稀释发酵液对酪氨酸酶活性的抑制效果图;
图3为10倍稀释灭活发酵液对酪氨酸酶活性的抑制效果图;
图4为100倍稀释灭活发酵液对酪氨酸酶活性的抑制效果图;
图5为10倍稀释上清液对酪氨酸酶活性的抑制效果图;
图6为100倍稀释上清液对酪氨酸酶活性的抑制效果图;
图7为10倍稀释灭活上清液对酪氨酸酶活性的抑制效果图;
图8为100倍稀释灭活上清液对酪氨酸酶活性的抑制效果图;
图9为10倍稀释菌体对酪氨酸酶活性的抑制效果图;
图10为100倍稀释菌体对酪氨酸酶活性的抑制效果图;
图11为死菌对酪氨酸酶活性的抑制效果图;
图12为死菌浸出液对酪氨酸酶活性的抑制效果图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。应当指出的是,以下的实施实例只是对本发明的进一步说明,但本发明的保护范围并不限于以下实施例。
实施例1
本实施例涉及一种具有抑制酪氨酸酶活力的乳酸菌的制备方法及应用;
1.1菌株培养方法及样品准备
所述方法包括如下步骤:
步骤一,从酸奶或婴儿肠道中分离纯化得到原始菌种;
步骤二,原始菌种经改良MRS液体培养基培养,得到改良菌种;
步骤三,改良菌种与质量百分比为30%甘油质量比为1:1均匀混合,于 -80℃冻存即得乳酸菌种子液;
步骤四,将乳酸菌种子液发酵:取乳酸菌种子液按3%的接种量接种到10ml改良MRS液体培养基,震荡混匀,37℃培养24h,依次连续活化三代,再按3%的接种量接种到250ml改良MRS液体培养基中扩大培养,得到发酵液,取培养好的发酵液100ml,用0.9%生理盐水稀释原液,得10倍稀释液样品,于4℃冷藏备用,得发酵液原液样品;
步骤五,灭活发酵液:将发酵液121℃加热15min,得灭活发酵液原液样品,用0.9%生理盐水稀释原液,得10倍稀释液样品;
步骤六,上清液:将发酵液8000rpm离心10min收集上清液,即得上清液原液样品,用0.9%生理盐水稀释原液,得10倍稀释液样品,于4℃冷藏备用;
步骤七,灭活上清液:将上清液121℃加热15min,得灭活上清液原液样品,用0.9%生理盐水稀释原液,得10倍稀释液样品;
步骤八,菌体:将离心所得菌泥以0.9%生理盐水充分重悬后离心,重复三次即得菌体原液样品,用0.9%生理盐水稀释原液,得10倍稀释液样品,100 倍稀释液样品,于4℃冷藏备用;
步骤九,灭活菌体:菌体原液样品121℃加热15min,得菌体原液样品,用0.9%生理盐水稀释原液,得10倍稀释液样品,100倍稀释液样品;
步骤十,死菌:发酵液以70℃灭菌3h经离心乳化后冷冻干燥即得死菌样品,用0.9%的生理盐水与死菌分别配制成1x109菌体/毫升、5x109菌体/毫升、5x109菌体/毫升浓度的液体样品。
步骤十一,死菌浸出液:将LR863和LR519死菌溶于0.9%的生理盐水中,充分混匀后浸泡30min,8000rpm离心10min收集上清液即得LR863和LR519 死菌浸出液。
优选地,所述原始菌种为植物乳杆菌LP45,嗜酸乳杆菌La28,乳双歧杆菌BAL531,两歧双歧杆菌TMC3115,鼠李糖乳杆菌LR519,鼠李糖乳杆菌LR863 中的一种或多种。
优选地,所述改良菌种与质量百分比为30%甘油的质量比为1:1。
优选地,所述改良MRS液体培养基培养为葡萄糖20g,蛋白胨10g,牛肉粉6.5g,酵母浸粉5g,乙酸钠5g,柠檬酸氢二铵2g,磷酸氢二钾2g, MgSO4·7H2O0.58g,MnSO4·H2O0.25g,半胱氨酸盐酸盐0.5g,吐温801ml,蒸馏水1000mL。
本实施例所涉及的菌种保存证明如下:植物乳杆菌LP45(该菌种的保藏登记入册编号为CGMCCNo.8072保藏地址中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心北京市朝阳区北辰西路1号院3号)、嗜酸乳杆菌La28(该菌种的保藏登记入册编号为CGMCCNo.11506保藏地址中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心北京市朝阳区北辰西路1号院3号)、乳双歧杆菌BAL531(该菌种的保藏登记入册编号为CGMCCNo.17329保藏地址中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心北京市朝阳区北辰西路1号院3 号)、两歧双歧杆菌TMC3115(该菌种的保藏登记入册编号为CGMCCNo.8462 保藏地址中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心北京市朝阳区北辰西路1号院3号)、鼠李糖乳杆菌LR519(该菌种的保藏登记入册编号为 CGMCCNo.15969保藏地址中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心北京市朝阳区北辰西路1号院3号)和鼠李糖乳杆菌LR863(该菌种的保藏登记入册编号为CGMCCNo.14410保藏地址中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心北京市朝阳区北辰西路1号院3号)。
1.2酪氨酸酶活性抑制试验
酪氨酸酶,活力≥1000unit/mg固体;
左旋多巴,纯度≥98%;
酪氨酸酶溶液:用PBS缓冲液(50mM,pH=6.8)配制,100u/mL,临用配制;
左旋多巴溶液:用PBS缓冲液(50mM,pH=6.8)配制,1mg/mL,避光保存;
阳性对照:曲酸,纯度≥98.5%
阳性对照物用PBS缓冲液(50mM,pH=6.8)稀释成:1mg/mL、0.2mg/mL、 0.04mg/mL、0.008mg/mL系列浓度梯度用以验证试验系统
受试物处理:受试物用PBS缓冲液(50mM,pH=6.8)稀释为多级浓度样品。
参照表1,使用10mL试管设立样品管(T)、样品本底(T0)、酶反应管(C)和溶剂本底(C0),每一样品的每个受试浓度的样品管(T)需设立 3支平行管,同时酶反应管(C)也需设立3支平行管。
在样品管(T)和样品本底(T0)中各加入1mL相同浓度的样品溶液,酶反应管(C)和溶剂本底(C0)则分别加入1mLPBS缓冲液(50mM,pH=6.8)。
在样品管(T)和酶反应管(C)中各加入0.5mL酪氨酸酶溶液,样品本底(T0)与溶剂本底(C0)以0.5mLPBS缓冲液(50mM,pH=6.8)代替,将样品和酪氨酸酶充分混匀,置37℃水浴槽孵育10分钟。
依次在各管中加入2mL的左旋多巴溶液,控制每管反应时间为10分钟,即刻将各管反应溶液移入比色皿中,在475nm处测定吸光值。
表1
T-样品管 | T<sub>0</sub>-样品本底 | C-酶反应管 | C<sub>0</sub>-溶剂本底 | |
样品溶液(mL) | 1 | 1 | — | — |
PBS缓冲液(mL) | — | 0.5 | 1 | 1.5 |
酪氨酸酶溶液(mL) | 0.5 | — | 0.5 | — |
左旋多巴溶液(mL) | 2 | 2 | 2 | 2 |
结果计算
计算酪氨酸酶抑制率:
抑制率(%)=[1-(T-T0)/(C-C0)]x100%
式中:
T—样品管吸光值,即样品与酪氨酸酶反应后溶液吸光值;
T0—样品本底吸光值;
C—酶反应管吸光值,即未加样品时酪氨酸酶和多巴反应的吸光值;
C0—溶剂本底吸光值。
注:每批次实验都需要加入阳性对照的测试,阳性对照曲酸的IC50(达到50%抑制效果时对应的样品受试浓度)应在0.05mg/mL-0.15mg/mL,则认为试验系统有效。
1.3测试结果
1.3.1发酵液和灭活发酵液分别对抑制效果的分析;
发酵液对对酪氨酸酶活性的抑制效果;
(1)10倍稀释发酵液对酪氨酸酶活性的抑制效果,见图1;
(2)100倍稀释发酵液对酪氨酸酶活性的抑制效果,见图2;
(3)10倍稀释灭活发酵液对酪氨酸酶活性的抑制效果,见图3;
(4)100倍稀释灭活发酵液对酪氨酸酶活性的抑制效果,见图4;
1.3.2上清液和灭活上清液分别对抑制效果的分析;
(1)10倍稀释上清液对酪氨酸酶活性的抑制效果,见图5;
(2)100倍稀释上清液对酪氨酸酶活性的抑制效果,见图6;
(3)10倍稀释灭活上清液对酪氨酸酶活性的抑制效果,见图7;
(4)100倍稀释灭活上清液对酪氨酸酶活性的抑制效果,见图8;
1.3.3菌体对抑制效果的分析;
(1)10倍稀释菌体对酪氨酸酶活性的抑制效果,见图9;
(2)100倍稀释菌体对酪氨酸酶活性的抑制效果,见图10;
1.3.4死菌和死菌浸出液分别对抑制效果的分析;
(1)死菌对酪氨酸酶活性的抑制效果,见图11;
(2)死菌浸出液对酪氨酸酶活性的抑制效果,见图12;
实验结论
此次实验研究了六株乳酸菌的(灭活)发酵液、(灭活)上清液、菌体重悬液和死菌对酪氨酸酶活力的抑制效果。从整体来看,发酵液对酪氨酸酶活性的抑制效果优于上清液和菌体,经过高温高压灭活后对酪氨酸酶活力的抑制效果稍有降低。因发酵液和上清液颜色会影响数据的测定,在后续试验中对发酵液和上清液都进行了稀释。
六株菌的发酵液经10倍稀释后对酪氨酸酶活力的抑制率在50%-60%,其中BAL531效果最好,但相差不大;经100倍稀释后抑制率有所降低在20%-40%直间;经灭活后发酵液的抑制率普遍降低,但各菌株之间差距较大,灭活的 10倍稀释发酵液抑制率在40%—60%,100倍稀释液的抑制率在约10%-50%。
六株菌的上清液经10倍稀释后对酪氨酸酶活力的抑制率约40%,灭活后抑制率降低至10%-30%;100倍稀释液的抑制率在20%-40%,经灭活后抑制率低于20%。
发酵液经离心后所得菌体以同体积50mM的PBS缓冲液(pH=6.8)重悬,经10倍稀释后其对酪氨酸酶活力的抑制率在20-40%,经100倍稀释后抑制率变化不大。
由以上数据可知六株菌的发酵代谢产物和菌体对酪氨酸酶的活力都有抑制效果,之后我们验证了死菌LR863和LR519对酪氨酸酶活力的抑制效果。两株菌的抑制率都随浓度的降低而降低,10亿、1亿和1000万总菌的抑制率在40%-60%,两株菌的抑制效果相当;50亿死菌浸出液的抑制率高于60%,而10亿死菌浸出液的抑制率降低至15%。
综上所述,经实验的六株菌及衍生物对酪氨酸酶活力都有抑制效果,发酵液和上清液可在灭活脱盐处理后用于美白产品,死菌LR863和LR519对酪氨酸酶活力抑制效果良好,可直接用于美白护肤品建议使用浓度10亿-50亿菌体/毫升。
应用实例
此六株菌及衍生物可单独使用也可混合使用添加到美白护肤产品中;
应用实施例1:利用本发明鼠李糖乳杆菌LR863死菌制造美白面膜。
按质量份数计,面膜精华液由0.5份鼠李糖乳杆菌LR863的死菌,10份甘油,0.05份透明质酸钠和89.45份纯水配合组成,美白面膜载体选取无纺布。
应用实施例2:利用本发明鼠李糖乳杆菌LR519死菌制造具有美白功能的面霜。
LR519死菌0.5g,四己基癸醇抗坏血酸酯0.5g,凡士林4.8g,十八醇 3.84g,单甘脂1.44g,石腊油2.88g,十二烷基硫酸钠0.48g,甘油2.4g,蒸馏水适量,共100g。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质。
Claims (4)
1.一种具有抑制酪氨酸酶活力的乳酸菌的制备方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
步骤一,从酸奶或婴儿肠道中分离纯化得到原始菌种;
步骤二,原始菌种经改良MRS液体培养基培养,得到改良菌种;
步骤三,改良菌种与质量百分比为30%甘油均匀混合,于-80℃冻存即得乳酸菌种子液;
步骤四,将乳酸菌种子液发酵:取乳酸菌种子液按3%的接种量接种到10ml改良MRS液体培养基,震荡混匀,37℃培养24h,依次连续活化三代,再按3%的接种量接种到250ml改良MRS液体培养基中扩大培养,得到发酵液,取培养好的发酵液100ml,用0.9%生理盐水稀释原液,得10倍稀释液样品,于4℃冷藏备用,得发酵液原液样品;
步骤五,灭活发酵液:将发酵液121℃加热15min,得灭活发酵液原液样品;
步骤六,上清液:将发酵液8000rpm离心10min收集上清液,即得上清液原液样品;
步骤七,灭活上清液:将上清液121℃加热15min,得灭活上清液原液样品;
步骤八,菌体:将离心所得菌泥以0.9%生理盐水充分重悬后离心,重复三次即得菌体原液样品;
步骤九,灭活菌体:菌体原液样品121℃加热15min,得菌体原液样品,用0.9%生理盐水稀释原液;
步骤十,死菌:发酵液以70℃灭菌3h经离心乳化后冷冻干燥即得死菌样品;
步骤十一,死菌浸出液:将LR863和LR519死菌溶于0.9%的生理盐水中,充分混匀后浸泡30min,8000rpm离心10min收集上清液即得LR863和LR519死菌浸出液,即可。
2.如权利要求1所述的具有抑制酪氨酸酶活力的乳酸菌的制备方法,其特征在于,所述原始菌种鼠李糖乳杆菌LR519,鼠李糖乳杆菌LR863。
3.如权利要求1所述的具有抑制酪氨酸酶活力的乳酸菌的制备方法,其特征在于,所述改良菌种与质量百分比为30%甘油的质量比为1:1。
4.如权利要求1所述的具有抑制酪氨酸酶活力的乳酸菌的制备方法,其特征在于,所述改良MRS液体培养基培养为葡萄糖20g,蛋白胨10g,牛肉粉6.5g,酵母浸粉5g,乙酸钠5g,柠檬酸氢二铵2g,磷酸氢二钾2g,MgSO4·7H2O 0.58g,MnSO4·H2O0.25g,半胱氨酸盐酸盐0.5g,吐温80 1ml,蒸馏水1000mL。
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