CN111481635B - 植物发酵物及其用于制备护肺及抗氧化的组合物的用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及发酵领域，尤其是有关于一种植物发酵物及其用于制备护肺及抗氧化的组合物的用途。本发明提供一种植物发酵物，是通过一包含下列步骤的方法而制得：(a)以水萃取一由白茅根、玉竹及胖大海所构成的组合，而得到一植物萃取物；以及(b)将所述植物萃取物与啤酒酵母菌、胚芽乳酸菌及醋酸菌依序进行发酵，而得到植物发酵物。本发明还提供所述植物发酵物用于护肺及抗氧化的用途。

Description

植物发酵物及其用于制备护肺及抗氧化的组合物的用途
技术领域
本发明涉及发酵领域，尤其是有关于一种植物发酵物及其用于制备护肺及抗氧化的组合物的用途。
背景技术
肺损伤，主要指肺组织的损伤，包括：胸部严重外伤、吸入对肺有害的物质(例如有毒气体、胃内容物及海水)、严重的肺部感染等各种致伤因素所造成的肺组织损伤，导致肺脏结构完整性的破坏或功能障碍。
此外，近年来空气污染越来越严重，当天空雾茫茫的时候，常常就是空气中含有大量粉尘的时候，粉尘可分为大颗粒及极细微颗粒等不同级别，当吸入粉尘时会有两种结果，大的可以随着咳痰而被带出体外。而极细悬浮微粒PM2.5就是过敏原的一种，只是这种过敏原比花粉尘螨更小，会被呼吸道吞噬细胞所吞噬，在呼吸道沉积下来通过身体的循环分布到全身，也就是说细小的PM2.5的粉尘要通过身体排出来，几乎不可能。PM2.5可以穿过肺泡，带着毒素循环全身，到处刺激血管壁，容易产生血栓，增加心肺疾病死亡的风险，当身体循环出现气血瘀滞，连带着也有可能造成脑部的血管病变引起失智症。此外，PM2.5微粒往往负载金属元素、硝酸盐与硫酸盐等物质，进入体内后诱发大量自由基的生成，造成身体处于发炎的状态而引起疾病。因此，本领域的研究人员开始积极研发可以护肺的医药品，保护人体健康需求。
然而，目前所使用的护肺医药品大多由化学成分所制成，长期使用不但对人体健康有害无益，且这些产品往往价格昂贵，并非为一般使用者所能负担。为了解决上述问题，本领域的技术人员亟需研发出具有护肺及抗氧化功效的新颖医药品以造福有此需求的广大族群。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的为提供一种植物发酵物，是通过一包含下列步骤的方法而制得：(a)以水萃取一由白茅根(Imperatae Rhizoma)、玉竹(Polygonatum odoratum)及胖大海(Sterculia lychnophora)所构成的组合，而得到一植物萃取物；以及(b)将该植物萃取物与啤酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)、胚芽乳酸菌(Lactobacillusplantarum)及醋酸菌(Acetobacter aceti)依序进行发酵，而得到该植物发酵物。
在本发明的一实施例中，该啤酒酵母菌与该胚芽乳酸菌的发酵时间为1至5天，及该醋酸菌的发酵时间为3至8天。
在本发明的一实施例中，该植物发酵物的有效浓度为至少0.0625％(v/v)。
在本发明的一实施例中，该啤酒酵母菌的浓度介于0.01～0.5％(v/v)，该胚芽乳酸菌的浓度介于0.01～0.25％(v/v)，及该醋酸菌的浓度介于1～20％(v/v)。
在本发明的一实施例中，该白茅根、该玉竹及该胖大海的体积比例介于1～5：1：40～60。
本发明的另一目的为提供一种植物发酵物用于制备一护肺及抗氧化的组合物的用途，其中该植物发酵物是通过一包含下列步骤的方法而制得：(a)以水萃取一由白茅根(Imperatae Rhizoma)、玉竹(Polygonatum odoratum)及胖大海(Sterculia lychnophora)所构成的组合，而得到一植物萃取物；以及(b)将该植物萃取物与啤酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)、胚芽乳酸菌(Lactobacillus plantarum)及醋酸菌(Acetobacter aceti)依序进行发酵，而得到该植物发酵物。
在本发明的一实施例中，该啤酒酵母菌与该胚芽乳酸菌的发酵时间为1至5天，及该醋酸菌的发酵时间为3至8天。
在本发明的一实施例中，该植物发酵物的有效浓度为至少0.0625％(v/v)。
在本发明的一实施例中，该啤酒酵母菌的浓度介于0.01～0.5％(v/v)，该胚芽乳酸菌的浓度介于0.01～0.25％(v/v)，及该醋酸菌的浓度介于1～20％(v/v)。
在本发明的一实施例中，该白茅根、该玉竹及该胖大海的体积比例介于1～5：1：40～60。
在本发明的一实施例中，该组合物是呈一医药品或一食品产品的形式。
在本发明的一实施例中，该植物发酵物是增加巨噬细胞吞噬悬浮粒子的能力。
综上所述，本发明植物发酵物的功效在于：可通过清除自由基达到抗氧化的功效，及通过增加巨噬细胞吞噬悬浮粒子的能力，调理经络中的整条肺经，包含肺脏、气管到咽喉，达到清除脏空气及护肺的功效。
以下将进一步说明本发明的实施方式，下述所列举的实施例是用以阐明本发明，并非用以限定本发明的范围，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。
附图说明
图1是本发明植物发酵物的总多酚含量检测的数据图；
图2是本发明植物发酵物的总黄酮含量检测的数据图；
图3是本发明植物发酵物在护肺上的功效的数据图；
图4是本发明植物发酵物在护肺上的功效的影像图。
具体实施方式
定义
本文中所使用数值为近似值，所有实验数据皆表示在20％的范围内，较佳为在10％的范围内，最佳为在5％的范围内。
使用Excel软件进行统计分析。数据以平均值±标准偏差(SD)表示，个此之间的差异以学生t检验(student's t-test)分析。
依据本发明，白茅根(Imperatae Rhizoma)是禾本科(Gramineae)植物白茅Imperata cylindrica Beauv.var.major(Nees)C.E.Hubb.的干燥根茎。白茅根具有凉血止血及清热利尿的功效。
依据本发明，玉竹(Polygonatum odoratum)是假叶树科(Ruscaceae)黄精属(Polygonatum)植物，多年生草本，地下具有竹鞭状肉质根状茎；椭圆形叶子互生，带革质；初夏开绿白色钟状花，花腋生，花柄常作两分叉，顶端各生一花，下垂；暗蓝色球形浆果，结果一般在8、9月份。玉竹能够帮助消除胰岛素抵抗，修复胰岛细胞，增加胰岛素的敏感性，进而调节血糖水平。
依据本发明，胖大海(Sterculia lychnophora)是梧桐科(Sterculiaceae)苹婆属(Sterculia)的落叶乔木，生长于越南、印度、马来西亚等地。椭圆状披针形的单叶互生，叶片革质，长10～20cm，宽6～12cm，全缘或前端3浅裂。圆锥花序顶生或腋生，花杂性同株；花萼钟状，深裂。船形的骨朵果1～5个，着生于果梗，长可达24cm。种子椭圆形至倒卵形，深褐色，种皮脆而薄，浸水后膨大成海绵状，内含丰富的黏液质。胖大海主治清热润肺、利咽解毒及润肠通便。
依据本发明，有关发酵培养的操作程序与参数条件等是落在熟习此项技术的人士的专业素养与例行技术范畴内。
如本文中所使用的，用语「啤酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)」、「胚芽乳酸菌(Lactobacillus plantarum)」以及「醋酸菌(Acetobacter aceti)」分别意欲涵盖那些为熟习此项技术人士可易于获得的啤酒酵母菌、胚芽乳酸菌以及醋酸菌(例如，可购自于国内或国外寄存机构者)，或者利用本技艺中所惯用的微生物分离方法而从天然来源中所分离纯化出的啤酒酵母菌、胚芽乳酸菌以及醋酸菌菌株。
依据本发明，医药品可利用熟习此技艺者所详知的技术而被制造成一适合于非经肠地道(parenterally)或口服地(orally)投药的剂型(dosage form)，这包括，但不限于：注射品(injection)[例如，无菌的水性溶液(sterile aqueous solution)或分散液(dispersion)]、无菌的粉末(sterile powder)、锭剂(tablet)、片剂(troche)、口含锭(lozenge)、丸剂(pill)、胶囊(capsule)、分散性粉末(dispersible powder)或细颗粒(granule)、溶液、悬浮液(suspension)、乳剂(emulsion)、糖浆(syrup)、酏剂(elixir)、浓浆(slurry)以及类似物。
依据本发明的医药品可以一选自于由下列所构成的群组中的非经肠道途径(parenteral routes)来投药：腹膜内注射(intraperitoneal injection)、皮下注射(subcutaneous injection)、肌肉内注射(intramuscular injection)以及静脉内注射(intravenous injection)。
依据本发明的医药品可包含有一被广泛地使用于药物制造技术的医药上可接受的载剂(pharmaceutically acceptable carrier)。例如，该医药上可接受的载剂可包含一或多种选自于由下列所构成的群组中的试剂：溶剂(solvent)、乳化剂(emulsifier)、悬浮剂(suspending agent)、分解剂(decomposer)、黏结剂(binding agent)、赋形剂(excipient)、安定剂(stabilizing agent)、螯合剂(chelating agent)、稀释剂(diluent)、胶凝剂(gelling agent)、防腐剂(preservative)、润滑剂(lubricant)、吸收延迟剂(absorption delaying agent)、脂质体(liposome)以及类似物。有关这些试剂的选用与数量是落在熟习此项技术的人士的专业素养与例行技术范畴内。
依据本发明，该医药上可接受的载剂包含有一选自于由下列所构成的群组中的溶剂：水、生理盐水(normal saline)、磷酸盐缓冲生理盐水(phosphate buffered saline,PBS)、含糖溶液、含有醇的水性溶液(aqueous solution containing alcohol)，以及它们的组合。
依据本发明，食品产品可被当作食品添加物(food additive)，通过习知方法于原料制备时添加，或是于食品的制作过程中添加，而与任一种可食性材料配制成供人类与非人类动物摄食的食品产品。
依据本发明，食品产品的种类包括但不限于：饮料(beverages)、发酵食品(fermented foods)、烘培产品(bakery products)、健康食品(health foods)以及膳食补充品(dietary supplements)。
实施例1.植物发酵物的制备
首先，将来自中国的白茅根(Imperatae Rhizoma)、玉竹(Polygonatum odoratum)及胖大海(Sterculia lychnophora)以1～5：1：40～60的体积比例与水混合，并在50℃～100℃下分别灭菌萃取0.5～3小时，得到一植物萃取物。将该植物萃取物冷却至室温供后续三段式发酵使用。三段式发酵是把植物萃取物依序接种0.01～0.5％(v/v)啤酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)BCRC 20271与0.01～0.25％(v/v)胚芽乳酸菌(Lactobacillus plantarum)TCI028(BCRC 910805)发酵1～5天后；接种1～20％(v/v)醋酸菌(Acetobacter aceti)BCRC 11688(以上菌株皆是购自于中国台湾的食品工业发展研究所(Food Industry Research and Development Institute,FIRDI)的生物资源保存及研究中心(Biosource Collection and Research Center,BCRC))发酵3～8天。之后，于45℃～70℃下减压浓缩，并以200～400网目(mesh)的网筛过滤。接着，添加40～70％异麦芽寡糖后灭菌，得到植物发酵物。
实施例2.植物发酵物的总多酚及总黄酮含量检测
首先，制备标准溶液，将10g的没食子酸(gallic acid)溶于水中并添加10mL的体积至量瓶中。接着，分别配制0μL/mL、20μL/mL、40μL/mL、60μL/mL、80μL/mL及100μL/mL的标准溶液，接而取100μL的各个标准溶液至具有10mL体积的离心管。之后，添加500μL的佛萧酚试剂(Folin-Ciocalteu’s phenol reagent)、混合并直立放置3分钟，接而添加400μL的7.5％碳酸钠(sodium carbonate)、混合并直立放置30分钟。接着，将200μL的各个反应溶液转移至96-孔盘中，于750nm下测量吸光值。
另外，将实施例1所得到的植物发酵物作为实验组，将植物萃取物作为比较组。将实验组及比较组分别以水予以稀释并取100mL的体积至微量离心管中。之后，添加500μL的佛萧酚试剂、混合并直立放置3分钟，接而添加400μL的7.5％碳酸钠、混合并直立放置30分钟。接着，将200μL的各组反应溶液转移至96-孔盘中，于750nm下测量吸光值。总多酚含量的结果显示于图1。
图1是本发明植物发酵物的总多酚含量检测的数据图。由图1可见，与比较组相较之下，实验组的总多酚含量有显著的提升(提升2.1倍)。本实施例的结果显示，本发明植物发酵物会大量释出总多酚。
另外，总黄酮含量检测的实验流程如下：检测总黄酮含量以芸香素(rutin)(ChromaDex ASB-00018440)当量作为总黄酮相对含量的表示。准备材料包含有10％硝酸铝(Aluminum nitrate)(水溶液)(Alfa Aesar 12360)、5％柠檬酸钠(sodium nitrite)(水溶液)(Sigma 31443)、4％氢氧化钠(sodium hydroxide)(水溶液)(Macron 7708-10)及200μg/mL芸香素(甲醇溶液)。
取上述芸香素标准液0、200μL、400μL、600μL、800μL、1000μL及1200μL分别加入试管中，分别依序加入1200μL、1000μL、800μL、600μL、400μL、200μL及0μL的水，震荡均匀混合；取200μL各浓度的芸香素溶液；分别加入200μL的5％柠檬酸钠，混合均匀后静置6分钟；加入200μL的10％硝酸铝，混合均匀后静置6分钟；再加入2mL的4％氢氧化钠混合均匀后，再加入1.4mL H2O混合均匀；取200μL上述反应液于96孔反应盘中，以分光亮度计于500nm侦测吸光值，并绘制标准曲线。
将实施例1所得到的植物发酵物作为实验组，将植物萃取物作为比较组。实验组或比较组经适当稀释后，取200μL的实验组或比较组样品置于试管中；加入200μL5％柠檬酸钠，混合均匀后静置6分钟；加入200μL10％硝酸铝，混合均匀后静置6分钟；加入2mL4％氢氧化钠混合均匀后，再加入1.4mL H2O混合均匀；取200μL上述反应液于96孔反应盘中，以分光亮度计于500nm侦测吸光值。总黄酮含量的结果显示于图2。
图2是本发明植物发酵物的总黄酮含量检测的数据图。由图2可见，与比较组相较之下，实验组的总黄酮含量有显著的提升(提升1.4倍)。本实施例的结果显示，本发明植物发酵物会大量释出总黄酮。而多酚及黄酮具有清除自由基、抗氧化的能力，因此本发明植物发酵物被证实具有抗氧化的功效。
实施例3.植物发酵物在护肺上的效用评估
首先，将人类单核球细胞(human monocytic cell)THP-1(对应于ATCC,TIB202)培养于RPMI-1640培养基(Gibco)(添加有10％胎牛血清(fetal bovine serum,FBS)(Gibco)、0.05mM2-巯基乙醇(2-mercaptoethanol)、100units/mL青霉素(penicillin)及100μg/mL链霉素(streptomycin))中。于6孔培养盘(GeneDireX)的每孔中加入培养基，使每孔具有5 x105个THP-1细胞。接着，添加具有佛波醇-12-十四烷酰-13-乙酸酯(phorbol 12-myristate13-acetate,PMA,Sigma)的分化培养基并于37℃及5％CO2的培养条件下培养48小时。之后，更换新鲜培养基并再培养48小时。
另外，制备单方的植物发酵物(包括单一的白茅根发酵物、单一的玉竹发酵物及单一的胖大海发酵物)作为比较组的分析样品，制备方式参照上面实施例1的流程来进行，不同之处在于：以单方的白茅根、玉竹及胖大海来取代由白茅根、玉竹及胖大海所构成的组合。
之后，将THP-1细胞分成5组，其中包括1个实验组、3个比较组(亦即比较组1～3)及1个对照组。将0.0625％(v/v)依据上面实施例1的植物发酵物添加至实验组的细胞中，将0.0625％(v/v)白茅根发酵物添加至比较组1的细胞中，将0.0625％(v/v)玉竹发酵物添加至比较组2的细胞中，及将0.0625％(v/v)胖大海发酵物添加至比较组3的细胞中。至于对照组的细胞则不做任何处理。
各组细胞在37℃及5％CO2的培养条件下进行培养24小时后，添加0.5％荧光粒子(黄色、高强度、1％w/w,1.7～2.2μm)(Spheroteth)并反应4小时。之后，移除培养基并以1XPBS(Gibco)清洗3次，然后以荧光显微镜(ZEISS)及相机进行观察。接着，利用流式细胞仪(Beckman Coulter)透过FL1光电倍增管(FL1 photomultiplier)(具有发射波长515～545nm)侦测来自巨噬细胞的荧光讯号。本实施例的结果显示于图3及图4。
图3是本发明植物发酵物在护肺上的功效的数据图。图4是本发明植物发酵物在护肺上的功效的影像图。由图3及图4可见，与对照组及比较组1～3相较之下，实验组的巨噬细胞吞噬能力有显著的提升。其中，与对照组比较，实验组可提升20％巨噬细胞吞噬能力。本实施例的结果显示，本发明植物发酵物具有提升巨噬细胞吞噬的功效，可增加巨噬细胞吞噬悬浮粒子的能力，避免因空气污染导致肺部疾病发生，达到肺部保健及护肺的功效。
综上所述，本发明植物发酵物具有清除自由基及抗氧化的功效，并通过增加巨噬细胞吞噬悬浮粒子的能力，调理五行经络中的整条肺经，包含肺脏、气管到咽喉，达到清除脏空气及护肺的功效。
以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于后附的申请专利范围中。

Claims (9)

1.一种植物发酵物，是通过一包含下列步骤的方法而制得：
(a) 以水萃取一由白茅根(Imperatae Rhizoma)、玉竹(Polygonatum odoratum)及胖大海(Sterculia lychnophora)所构成的组合，而得到一植物萃取物，其中所述白茅根、所述玉竹及所述胖大海的体积比例为1-5：1：40-60；以及
(b) 将所述植物萃取物与啤酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)、胚芽乳酸菌(Lactobacillus plantarum)及醋酸菌(Acetobacteraceti)依序进行发酵，而得到植物发酵物。
2.根据权利要求1所述的植物发酵物，其特征在于，所述啤酒酵母菌与所述胚芽乳酸菌的发酵时间为1至5天，及所述醋酸菌的发酵时间为3至8天。
3.根据权利要求1所述的植物发酵物，其特征在于，所述植物发酵物的有效浓度为至少0.0625% v/v。
4.根据权利要求1所述的植物发酵物，其特征在于，所述啤酒酵母菌的浓度为0.01~0.5% v/v，所述胚芽乳酸菌的浓度为0.01~0.25% v/v，及所述醋酸菌的浓度为1~20% v/v。
5.一种植物发酵物用于制备一护肺及抗氧化的组合物的用途，其中所述组合物是通过增加巨噬细胞吞噬悬浮粒子而达到护肺能力，所述植物发酵物是通过一包含下列步骤的方法而制得：
(a) 以水萃取一由白茅根(Imperatae Rhizoma)、玉竹(Polygonatum odoratum)及胖大海(Sterculia lychnophora)所构成的组合，而得到一植物萃取物，其中所述白茅根、所述玉竹及所述胖大海的体积比例为1-5：1：40-60；以及
(b) 将所述植物萃取物与啤酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)、胚芽乳酸菌(Lactobacillus plantarum)及醋酸菌(Acetobacteraceti)依序进行发酵，而得到植物发酵物。
6.根据权利要求5所述的用途，其特征在于，所述啤酒酵母菌与所述胚芽乳酸菌的发酵时间为1至5天，及所述醋酸菌的发酵时间为3至8天。
7.根据权利要求5所述的用途，其特征在于，所述植物发酵物的有效浓度为至少0.0625% v/v。
8.根据权利要求5所述的用途，其特征在于，所述啤酒酵母菌的浓度为0.01~0.5% v/v，所述胚芽乳酸菌的浓度为0.01~0.25% v/v，及所述醋酸菌的浓度为1~20% v/v。
9.根据权利要求5所述的用途，其特征在于，所述组合物是呈一医药品或一食品产品的形式。
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