CN112273648A - 一种辣木籽酵素及其生物发酵方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种辣木籽酵素及其生物发酵方法。本发明以脱脂辣木籽为主要原料,选择复合酶与凝结芽孢杆菌相结合的菌酶协同方法,通过蒸煮、酶解、通气发酵、闷罐发酵、微滤、纳滤等工序制备获得辣木籽酵素。此制备工艺方法独特,条件可控性强,制备效率高。所得的辣木籽酵素具有良好的风味,且兼具辣木籽产物及益生菌代谢物的双重作用,具有抗氧化、调节肠道免疫的功效。
Description
技术领域
本发明涉及一种辣木籽酵素及其制备方法,特别涉及一种辣木籽酵素的生物发酵方法。属于功能性发酵食品领域。
背景技术
辣木籽,是辣木树的种子,可食用部分为种仁,口味似花生,苦涩,饮水后回甘明显。辣木籽三大营养价值,一是辣木蛋白质含量高,不含胆固醇;二是辣木籽具有丰富的各类矿物质;三是辣木籽中维生素含量高。据资料记载,辣木籽的营养价值具体的数据如下:一是辣木籽最主要营养成份为维生素A、B、B1、B2、B3、C、E、高蛋白质、高纤维。且亦含有六种矿物元素(钙、镁、磷、钾、钠、硫),五种微量元素(锌、铜、铁、锰、硒),46种抗氧素以及十一种氨基酸。
辣木籽中含有大量的蛋白质和氨基酸,在食用之后能补充机体内的氨基酸原料,促进免疫蛋白的合成,增强人体的体液免疫。并且辣木籽自身含有的辣木素、生物碱、黄酮、多酚及其苷类等杀菌成分,有抑菌作用。根据国内外临床报告,经常食用辣木籽可增强免疫力、排毒、塑身、抗老化、抗癌、并对多种慢性及重大疾病都有极大的改善功效。
凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans),革兰阳性,分类学上属于芽孢杆菌属,是兼性厌氧菌,在有氧及无氧的环境下都可生长,同时因为它能分解糖类生成L-乳酸,又为同型乳酸发酵菌,所以又称为乳酸芽孢杆菌。凝结芽孢杆菌发酵产生代谢产物丰富,不仅能够分泌蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、纤维素酶、B族维生素、氨基酸等物质,而且还能产生凝结素、乳酸等抑菌物质,具有肠道保健的功效。
目前国内制备酵素的方法不多,主要发酵方法有自然发酵法与外加益生菌发酵法。自然发酵的缺点是发酵时间长,需要几天或几十天才能完成发酵,但发酵风味较好。外加益生菌发酵法优点是发酵时间短,产量高,但是发酵风味逊色于自然发酵。本发明采用复合酶降解辣木籽的同时,选择具有特殊生理特性的凝结芽孢杆菌进行好氧与厌氧发酵处理,通过菌酶协同的方式获得的辣木籽酵素,不仅风味好、具备抗氧化、调节肠道菌群等功效,而且制备工艺相对简单,制备时间短,生产成本低。
CN201610454754.3专利申请公开了一种辣木酵素及其制备方法,所述辣木酵素是将辣木籽、辣木杆、辣木叶搅碎,加入水、酵母菌、乳酸菌后放置于容器中发酵一段时间,加入甘草、枸杞、罗汉果煮沸提取液、食盐、蜂蜜、维生素E继续发酵、灭菌灌装等步骤制备而成。该发明提供的辣木酵素具有以下功效:抗菌、消炎、促进吃入的食物分解、消化,使之成为容易吸收的物质,促进体力迅速复原。相较于该专利申请本发明通过菌酶协同的方式获得的辣木籽酵素,采用复合酶降解辣木籽的同时选择凝结芽孢杆菌单菌发酵,兼具芽孢杆菌与乳酸菌的特点,芽孢杆菌具有酶谱广及产酶多的特点,是乳酸菌与酵母菌无法达到的。此外,本发明选择脱脂脱壳辣木籽,主要由于辣木籽壳中含大量的木质素、纤维素,不容易降解,而且会有较多难以降解的成分存在于酵素中,不利于吸收与利用,另外辣木籽中的大量油脂会降低辣木籽酵素的抗氧化功效。本发明采用单菌发酵工艺相对简单,产物容易控制。
CN201710876716.1公开了一种辣木油及其制备方法。该方法将辣木籽先通过微波处理、高温蒸煮、高压均质以及碱法提取的前处理工艺,再联合植物水解酶酶解以及蛋白酶酶解、高温处理、低温冷冻、解冻以及低温高速离心的处理工艺,得到富含辣木籽蛋白肽的辣木籽油,辣木籽油提取率>90%;最后,往辣木籽油中添加经植物水解酶酶解、蛋白酶酶解、乙醇提取以及大孔树脂富集提取的辣木叶提取物,增强抗氧化性,得到所述辣木油。但该发明与本发明有着本质的区别,该发明的主体是辣木籽油,只是在辣木籽油中增加辣木籽或辣木籽叶的一些产物,目的是为了降低辣木籽油易被氧化的风险。本发明首先就选择了脱脂辣木籽来生产酵素,脱脂辣木籽粗脂肪含量低,从而降低了辣木籽酵素中抗氧化物质的损耗。
发明内容
本发明的目的在于提供一种辣木籽酵素及其生物发酵制备方法。
为了达到上述目的,本发明采用了以下技术手段:
本发明一种辣木籽酵素的生物发酵方法,包括以下步骤:
(1)蒸煮:取脱脂脱壳干燥后的辣木籽,粉碎过80目筛,向过筛后的辣木籽中按照辣木籽与纯净水质量比1:15-1:20加入纯净水,搅拌均匀后在100-120℃条件下蒸煮30min,冷却至室温;
(5)酶解:向蒸煮后的辣木籽提取液中加入提取液体积0.1-0.5%v/v的凝结芽孢杆菌培养液、0.1-1%w/v中性蛋白酶、0.1-1%w/v淀粉酶以及0.1-1%w/v纤维素酶,调节pH至7.0,在40-50℃平衡1-2h;
(6)通气发酵:在温度30-40℃,搅拌150r/min,通气比为1:1的条件下,发酵8-12h;
(7)闷罐发酵:通气发酵结束后,向发酵液中流加发酵液体积1-2%v/v的灭菌红糖水,在温度30-40℃,搅拌60r/min下,闷罐发酵8-12h;
(5)灭活:闷罐发酵结束后,快速升温至90-100℃,平衡0.5-1h后快速降至室温;
(6)后处理:放出发酵液进一步通过超滤设备制备得到含有所述的辣木籽酵素的液体产品。
其中,优选的,所述的凝结芽孢杆菌为凝结芽孢杆菌PZ,为本发明发明人自行分离得到,实验证明,使用该菌株发酵辣木籽得到的酵素产品相较于现有市售的其他种属菌株具有更好的抑菌效果,将该菌株命名为凝结芽孢杆菌PZ,分类命名为凝结芽孢杆菌PZ(Bacillus coagulans PZ),该菌种保藏在中国典型培养物保藏中心,地址在中国.武汉.武汉大学,其保藏编号为CCTCC NO:M 2020426,保藏时间为2020年8月17日。
其中,优选的,所述的中性蛋白酶活力为≧50000u/g。
其中,优选的,所述的所述淀粉酶活力为≧2000u/g。
其中,优选的,所述的纤维素酶活力为≧1000u/g。
其中,优选的,所述的糖水的浓度为20%w/v。
其中,优选的,闷罐发酵结束后,还包括向发酵液中添加发酵液体积1-2%v/v的西红柿汁液、2-3%w/v的山楂粉、0.5-1%w/v枸杞粉、0.5-1%w/v陈皮粉中的一种或几种,山楂粉、枸杞粉、陈皮粉均进行超微粉碎,过100目筛网。
其中,优选的,含有所述的辣木籽酵素的液体产品进一步通过喷雾干燥获得含有所述的辣木籽酵素的固体产品。
进一步的,本发明还提出了按照所述的生物发酵方法制备得到的辣木籽酵素。
更进一步的,本发明还提出了所述的辣木籽酵素在制备具有抗氧化、调节肠道菌群平衡、提高免疫力的功能性产品中的用途。
相较于现有技术,本发明的有益效果是:
1、本发明选择脱脂脱壳辣木籽,要求脂肪含量低于1%。主要因为辣木籽中脂肪含量比较高,粗脂肪高达40%以上,脂肪有较高的热量,不适合减肥人群及高血脂的老年人,而且脂肪容易氧化,会降低辣木籽酵素的抗氧化功效。
2、本发明选择通气发酵与闷罐发酵结合的方法。在有氧发酵情况下凝结芽孢杆菌能够进行大量的细胞增殖,并且分泌各种酶类对酶解后辣木籽进行二次降解,弥补了单纯酶解对辣木籽降解效果的不足;在厌氧情况下,凝结芽孢杆菌能够利用糖类产生大量的有机酸与凝结素,提高辣木籽酵素的风味及益生功效,解决了酶解酵素风味差的问题。单纯的通气发酵虽然能够达到辣木籽降解的效果,但是无法解决酶解造成的苦味问题,而单纯闷罐发酵产酶效果差,达不到对辣木籽二次降解的目的。
3、本发明使用自行分离得到的凝结芽孢杆菌PZ进行辣木籽的发酵,实验证明,使用该菌株发酵辣木籽得到的酵素产品相较于现有市售的其他种属菌株具有更好的抑菌效果。
4、本发明在发酵过程中流加红糖,红糖主要成分是蔗糖,富含维生素与微量元素,如铁、锌、锰、铬等,不仅可以提供微生物发酵需要的各种营养物质,而且其适宜的香味可以提高酵素风味。
5、本发明采用酶解技术与发酵技术相结合,弥补了单纯酶解产物单及降解程度差的问题,不仅获得了辣木籽中丰富的小分子益生物质,而且增加了凝结芽孢杆菌的代谢产物,提高了辣木籽酵素的保健效果。
6、本发明选择具有特殊生理特性的凝结芽孢杆菌,不仅可以进行通气发酵,又能进行闷罐发酵,并且不同发酵工艺产生不同的代谢产物,通气发酵产生的各种酶能够降解大分子物质,闷罐发酵产生的有机酸能够提高酵素风味。由于好氧与厌氧相结合的发酵方式,使得凝结芽孢杆菌单菌发酵不仅与复合菌发酵效果相当,而且单菌发酵生产工艺简单、可控性强。
7、本发明还可向发酵液中添加发酵液体积1-2%v/v的西红柿汁液、2-3%w/v的山楂粉、0.5-1%w/v枸杞粉、0.5-1%w/v陈皮粉中的一种或几种。其中,番茄汁中除含有丰富的维生素、碱性元素、纤维素、果胶外,还富含番茄红素,番茄红素是较强的抗氧化剂,抗氧化能力是维他命C的20倍,能清除人体内的自由基。枸杞子含有丰富的枸杞多糖、脂肪、蛋白质、游离氨基酸、牛磺酸、甜菜碱、维生素B1、B2、E、C,特别是类胡萝卜素含量很高。此外,还含有大量的矿物元素,如钾、钠、钙、镁、铁、铜、锰、锌、硒等。陈皮中含有挥发油、黄酮、生物碱、多糖,陈皮中还含有丰富的硒和铜元素,陈皮具有抗氧化、抗菌、降低人体胆固醇含量、抗过敏等功效。山楂含有较高的热量,含有大量的胡萝卜素、钙质、碳水化合物、山楂酸、果胶等。山楂中维生素的含量极高,仅次于红枣和猕猴桃,此外胡萝卜素和钙的含量较高,此外,山楂叶中含有黄酮类化合物,为果实含量的20倍。山楂具有降低血脂、开胃消食、活血化瘀、平喘化痰等功效。通过添加上述物质,不仅可以增加营养物质种类,提高产品的功能性,还可丰富产品的风味。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明,本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但实施例仅是范例性的,并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是,在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换,但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
实施例1
一种辣木籽酵素的生物发酵方法,包括以下步骤:
1、凝结芽孢杆菌培养液的制备
1)凝结芽孢杆菌培养基
大豆蛋白胨5.0g;葡萄糖5.0g;酵母浸粉5.0g;磷酸二氢钾4.0g;3.08%(w/w)硫酸锰溶液1mL,去离子水1000ml,pH 6.50,0.1MPa灭菌20分钟,备用;
2)种子液制备:
灭菌后的培养基按2%(w/w)接种量接入凝结芽孢杆菌PZ(该菌种保藏在中国典型培养物保藏中心,其保藏编号为CCTCC NO:M 2020426),30℃摇瓶培养24h,备用。
2、辣木籽酵素的生物发酵
(1)蒸煮:取脱脂脱壳干燥后的辣木籽,粉碎过80目筛,向过筛后的辣木籽中按照辣木籽与水1:15(w/w)加入纯净水,搅拌均匀后在115℃条件下蒸煮30min,冷却至室温;
(2)酶解:向蒸煮后的辣木籽提取液中加入提取液体积0.1%v/v的凝结芽孢杆菌PZ培养液、0.3%w/v的中性蛋白酶、0.3%w/v的淀粉酶、0.3%w/v的纤维素酶,调节pH至7.0,在40℃平衡2h;中性蛋白酶活力为≧50000u/g,淀粉酶活力为≧2000u/g,纤维素酶活力为≧1000u/g;
(3)通气发酵:在温度30℃,搅拌150r/min,通气比为1:1的条件下,发酵12h。
(4)闷罐发酵:通气发酵结束后,向发酵液中流加发酵液体积1%v/v的灭菌的浓度为20%w/w的红糖水,在温度30℃,搅拌60r/min下,闷罐发酵12h。
(5)灭活:闷罐发酵结束后,快速升温至90℃,平衡1h后快速降至室温。
(6)后处理:放出发酵液体进一步通过超滤(20nm)设备制备成含有辣木籽酵素的液体的功能性酵素肽产品。该产品具有抗氧化、调节肠道菌群平衡、提高免疫力的功能。
将该液体的功能性酵素肽产品进一步经过喷雾干燥可制备得到固体的功能性酵素肽产品。
实施例2
一种辣木籽酵素的生物发酵方法,包括以下步骤:
1、凝结芽孢杆菌培养液的制备
同实施例1。
2、辣木籽酵素的生物发酵
(1)蒸煮:取脱脂脱壳干燥后的辣木籽,粉碎过80目筛,向过筛后的辣木籽中按照辣木籽与水1:20(w/w)加入纯净水,搅拌均匀后在121℃条件下蒸煮20min,冷却至室温;
(2)酶解:向蒸煮后的辣木籽提取液中加入提取液体积0.3%v/v的凝结芽孢杆菌PZ培养液、0.5%w/v的中性蛋白酶、0.5%w/v的淀粉酶、0.5%w/v的纤维素酶,调节pH至7.0,在45℃平衡1h;中性蛋白酶活力为≧50000u/g,淀粉酶活力为≧2000u/g,纤维素酶活力为≧1000u/g;
(3)通气发酵:在温度30℃,搅拌150r/min,通气比为1:1的条件下,发酵12h。
(4)闷罐发酵:通气发酵结束后,向发酵液中流加发酵液体积1%v/v的灭菌的浓度为20%w/w的红糖水,在温度30℃,搅拌60r/min下,闷罐发酵12h。
(5)调味与增效:向发酵液中添加发酵液体积1.5%v/v的西红柿汁液、2.5%w/v的山楂粉、0.8%w/v的枸杞粉、0.8%w/v的陈皮粉,山楂粉、枸杞粉、陈皮粉均进行超微粉碎,过100目筛网。
(6)灭活:快速升温至95℃,平衡0.5h后快速降至室温。
(7)后处理:放出发酵液体进一步通过超滤(20nm)设备制备成含有辣木籽酵素的液体的功能性酵素肽产品。该产品具有抗氧化、调节肠道菌群平衡、提高免疫力的功能。
将该液体的功能性酵素肽产品进一步经过喷雾干燥可制备得到固体的功能性酵素肽产品。
实施例3
一种辣木籽酵素的生物发酵方法,包括以下步骤:
1、凝结芽孢杆菌培养液的制备
同实施例1。
2、辣木籽酵素的生物发酵
(1)蒸煮:取脱脂脱壳干燥后的辣木籽,粉碎过80目筛,向过筛后的辣木籽中按照辣木籽与水1:15(w/w)加入纯净水,搅拌均匀后在115℃条件下蒸煮30min,冷却至室温;
(2)酶解:向蒸煮后的辣木籽提取液中加入提取液体积0.5%v/v的凝结芽孢杆菌PZ培养液、0.5%w/v的中性蛋白酶、0.5%w/v的淀粉酶、0.5%w/v的纤维素酶,调节pH至7.0,在50℃平衡1h;中性蛋白酶活力为≧50000u/g,淀粉酶活力为≧2000u/g,纤维素酶活力为≧1000u/g;
(3)通气发酵:在温度35℃,搅拌150r/min,通气比为1:1的条件下,发酵10h。
(4)闷罐发酵:通气发酵结束后,向发酵液中流加发酵液体积1%v/v的灭菌的浓度为20%w/w的红糖水,在温度35℃,搅拌60r/min下,闷罐发酵10h。
(5)调味与增效:向发酵液中添加发酵液体积2%w/v的西红柿汁液、3%w/v的山楂粉、0.5%w/v的枸杞粉以及0.5%w/v的陈皮粉,山楂粉、枸杞粉、陈皮粉均进行超微粉碎,过100目筛网。
(6)灭活:快速升温至90℃,平衡1h后快速降至室温。
(7)后处理:放出发酵液体进一步通过超滤(20nm)设备制备成含有辣木籽酵素的液体的功能性酵素肽产品。该产品具有抗氧化、调节肠道菌群平衡、提高免疫力的功能。
将该液体的功能性酵素肽产品进一步经过喷雾干燥可制备得到固体的功能性酵素肽产品。
实施例4
1、凝结芽孢杆菌培养液的制备
同实施例1。
2、辣木籽酵素的生物发酵
(1)蒸煮:取脱脂脱壳干燥后的辣木籽,粉碎过80目筛,向过筛后的辣木籽中按照辣木籽与水1:15(w/w)加入纯净水,搅拌均匀后在115℃条件下蒸煮30min,冷却至室温;
(2)酶解:向蒸煮后的辣木籽提取液中加入提取液体积0.3%v/v的凝结芽孢杆菌PZ培养液、0.5%w/v的中性蛋白酶、0.5%w/v的淀粉酶、0.5%w/v的纤维素酶,调节pH至7.0,在45℃平衡1h;中性蛋白酶活力为≧50000u/g,淀粉酶活力为≧2000u/g,纤维素酶活力为≧1000u/g;
(3)通气发酵:在温度40℃,搅拌150r/min,通气比为1:1的条件下,发酵8h。
(4)闷罐发酵:通气发酵结束后,向发酵液中流加发酵液体积1.5%v/v的灭菌的浓度为20%w/w的红糖水,在温度40℃,搅拌60r/min下,闷罐发酵8h。
(5)调味与增效:向发酵液中添加发酵液体积1%w/v的西红柿汁液、0.5%w/v的陈皮粉,陈皮粉进行超微粉碎,过100目筛网。
(6)灭活:快速升温至95℃,平衡0.5h后快速降至室温。
(7)后处理:放出发酵液体进一步通过超滤(20nm)设备制备成含有辣木籽酵素的液体的功能性酵素肽产品。该产品具有抗氧化、调节肠道菌群平衡、提高免疫力的功能。
将该液体的功能性酵素肽产品进一步经过喷雾干燥可制备得到固体的功能性酵素肽产品。
实施例5
1、凝结芽孢杆菌培养液的制备
同实施例1。
2、辣木籽酵素的生物发酵
(1)蒸煮:取脱脂脱壳干燥后的辣木籽,粉碎过80目筛,向过筛后的辣木籽中按照辣木籽与水1:15(w/w)加入纯净水,搅拌均匀后在115℃条件下蒸煮30min,冷却至室温;
(2)酶解:向蒸煮后的辣木籽提取液中加入提取液体积0.3%v/v的凝结芽孢杆菌PZ培养液、0.5%w/的v中性蛋白酶、0.5%w/v的淀粉酶、0.5%w/v的纤维素酶,调节pH至7.0,在45℃平衡1h;中性蛋白酶活力为≧50000u/g,淀粉酶活力为≧2000u/g,纤维素酶活力为≧1000u/g;
(3)通气发酵:在温度38℃,搅拌150r/min,通气比为1:1的条件下,发酵9h。
(4)闷罐发酵:通气发酵结束后,向发酵液中流加发酵液体积2%v/v的灭菌的浓度为20%w/w的红糖水,在温度38℃,搅拌60r/min下,闷罐发酵9h。
(5)调味与增效:向发酵液中添加发酵液体积3%w/v的山楂粉、1%w/v的枸杞粉,山楂粉、枸杞粉均进行超微粉碎,过100目筛网。
(6)灭活:快速升温至100℃,平衡0.5h后快速降至室温。
(7)后处理:放出发酵液体进一步通过超滤(20nm)设备制备成含有辣木籽酵素的液体的功能性酵素肽产品。该产品具有抗氧化、调节肠道菌群平衡、提高免疫力的功能。
将该液体的功能性酵素肽产品进一步经过喷雾干燥可制备得到固体的功能性酵素肽产品。
对比例1
一种辣木籽酵素及其制备方法,与实施例1大致相同,区别仅在于:
将实施例1中的凝结芽孢杆菌PZ替换成同等量的购买自中国普通微生物菌种保藏管理中心的凝结芽孢杆菌该菌种,其保藏编号为CGMCC NO.1.4799。
对比例2
一种辣木籽酵素及其制备方法,与实施例1大致相同,区别仅在于:
将实施例1中的凝结芽孢杆菌替换成同等量的酿酒酵母菌株。
对比例3
一种辣木籽酵素及其制备方法,与实施例1大致相同,区别仅在于:
将实施例1中的凝结芽孢杆菌替换成同等量的枯草芽孢杆菌菌株。
对比例4
一种辣木籽酵素及其制备方法,与实施例1大致相同,区别仅在于:
将实施例1中的凝结芽孢杆菌替换成同等量的嗜酸乳杆菌菌株。
对比例5
一种辣木籽酵素及其制备方法,与实施例1大致相同,区别仅在于:
将实施例1中的(3)通气发酵工序去掉。
对比例6
一种辣木籽酵素及其制备方法,与实施例1大致相同,区别仅在于:
将实施例1中的(4)闷罐发酵工序去掉。
实验例1
将实施例1-5与对比例1-6制备的辣木籽酵素进行抑菌试验,使用牛津杯法测定对大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌抑菌圈大小。结果如表1所示。
表1不同方法制备的辣木籽酵素对致病菌的抑菌效果
结论:与对比例1-6相比,实施例1-5制备的辣木籽酵素的抑菌圈明显更大,即实施例1-5制备的辣木籽酵素对大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌的抑菌效果更强,也间接说明本发明制备的辣木籽酵素中含有的抑菌物质、更丰富,效果更强,包括辣木籽中的抑菌物质及凝结芽孢杆菌产生的抑菌物质。
实验例2:辣木籽酵素对果蝇抗氧化能力的影响
(1)辣木籽酵素:按照实施例1方法制备的固体酵素产品。
(2)果蝇培养基
基础培养基:600mL水,50g玉米粉,20g老红糖,15g酵母粉,10g琼脂,0.8mL丙酸,0.8g苯甲酸,2mL乙醇。
(3)试验设计
取2000只果蝇,收集10h内孵出的果蝇成虫,雌雄分管培养,对照组用基础培养基,试验组Ⅰ用含5%w/w辣木籽酵素的基础培养基,试验组Ⅱ用含10%w/w辣木籽酵素的基础培养基,分别在喂食处理培养基第0d、10d、20d时测定体内的SOD活性、MDA含量。
(4)测定方法
每个样本称取雄蝇56mg,雌蝇64mg,分别加入0.7mL、0.8mL生理盐水,在冰浴中以6000r/min离心l0min,制成匀浆。取上清液按试剂盒的使用方法进行测定每组果蝇总SOD活性(黄嘌呤氧化酶法)MDA含量(硫代巴比妥酸,TBA法)。测定结果以每毫克果蝇SOD活力单位数(U/mgprot)表示及每亳克果蝇含MDA纳摩尔数(nmol/mgprot)表示。
(5)试验结果
如表2-表5所示。
表2不同培养条件下雌果蝇SOD的活力(平均数±s,n=4)
表3不同培养条件下雄果蝇SOD的活力(平均数±s,n=4)
结论:添加5%w/w或者10%w/w的辣木籽酵素能提高果蝇体内的SOD的含量,从而清除更多的自由基,避免机体的脂质过氧化,增加果蝇体SOD活性。
表4不同培养条件下雌果蝇MDA的活力(平均数±s,n=4)
表5不同培养条件下雄果蝇MDA的活力(平均数±s,n=4)
结论:添加5%w/w或者10%w/w的辣木籽酵素能降低果蝇体内的MDA的含量,从而清除更多的自由基,避免机体的脂质过氧化,减缓果蝇体内MDA的增加。
实验例3辣木籽酵素对小鼠肠道免疫功能的影响
(1)辣木籽酵素:按照实施例1方法制备的固体酵素产品。
(2)试验设计:选择小鼠20只,适应喂养3d后,随机取出5只作为正常对照组(C),用生理盐水灌胃,其余用浓度为8g/kg·bw的氨苄西林钠盐溶液灌胃0.5mL,每日2次,连续灌5d。随机取出5只作为模型组,立即处死剖检,观察肠道状况。再将剩下的小鼠随机平均分为自然恢复组(Z)和辣木籽酵素低(L)、高(H)2个剂量组,每组5只。Z组每天灌胃生理盐水2mL,L、H组分别每天灌胃100mg/kg·bw、500mg/kg·bw辣木籽酵素溶液2mL,每天1次;连续10d后处死,搜集样品。
(3)器官指数:分别测定胸腺、脾重量和体重,计算体重变化、脾指数和胸腺指数,计算公式为:胸腺指数(mg/g)=胸腺重(mg)/体重(g);脾脏指数(mg/g)=脾脏重(mg)/体重(g)。
(4)免疫因子含量测定:小鼠眼球采血,用1.5mL离心管收集血液和小肠组织。待血液凝固后进行高速离心,3 000r/min离心5min,取血清测IL-2、TNF-a含量;将小肠组织加人适量生理盐水捣碎,3 000r/min离心5min,取上清液测SIgA含量。SI-gA、IL-2、TNF-a含量的测定按照ELISA试剂盒说明书进行。
(5)试验结果
如表6、表7所示。
表6灌服辣木籽酵素对肠道菌群失调小鼠免疫器官指数的影响
结论:灌服氨苄西林使得小鼠肠道失衡,免疫力下降,脾脏与胸腺指数明显下降,灌服辣木籽酵素后胸腺与脾脏指数明显升高,说明灌服辣木籽酵素能够促进脾脏生长,提高机体免疫机能。
表7灌服辣木籽酵素对肠道菌群失调小鼠免疫因子的影响
结论:L与H组小鼠肠道分泌的sIgA明显高于Z组,说明灌胃辣木籽酵素后能够增强小鼠的肠道免疫功能,促进sIgA的分泌。对Z组相比,参与炎症反应的TNF-α与炎症因子IL-2都显著降低,说明辣木籽酵素具有消除免疫炎症的作用。
Claims (10)
1.一种辣木籽酵素的生物发酵方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)蒸煮:取脱脂脱壳干燥后的辣木籽,粉碎过80目筛,向过筛后的辣木籽中按照辣木籽与纯净水质量比1:15-1:20加入纯净水,搅拌均匀后在100-120℃条件下蒸煮30min,冷却至室温;
(2)酶解:向蒸煮后的辣木籽提取液中加入提取液体积0.1-0.5%v/v的凝结芽孢杆菌培养液、0.1-1%w/v中性蛋白酶、0.1-1%w/v淀粉酶以及0.1-1%w/v纤维素酶,调节pH至7.0,在40-50℃平衡1-2h;
(3)通气发酵:在温度30-40℃,搅拌150r/min,通气比为1:1的条件下,发酵8-12h;
(4)闷罐发酵:通气发酵结束后,向发酵液中流加发酵液体积1-2%v/v的灭菌红糖水,在温度30-40℃,搅拌60r/min下,闷罐发酵8-12h;
(5)灭活:闷罐发酵结束后,快速升温至90-100℃,平衡0.5-1h后快速降至室温;
(6)后处理:放出发酵液进一步通过超滤设备制备得到含有所述的辣木籽酵素的液体产品。
2.如权利要求1所述的生物发酵方法,其特征在于,所述的凝结芽孢杆菌为凝结芽孢杆菌PZ,该菌种保藏在中国典型培养物保藏中心,其保藏编号为CCTCC NO:M 2020426。
3.如权利要求1所述的生物发酵方法,其特征在于,所述的中性蛋白酶活力为≧50000u/g。
4.如权利要求1所述的生物发酵方法,其特征在于,所述的所述淀粉酶活力为≧2000u/g。
5.如权利要求1所述的生物发酵方法,其特征在于,所述的纤维素酶活力为≧1000u/g。
6.如权利要求1所述的生物发酵方法,其特征在于,所述的糖水的浓度为20%w/v。
7.如权利要求1所述的生物发酵方法,其特征在于,闷罐发酵结束后,还包括向发酵液中添加发酵液体积1-2%v/v的西红柿汁液、2-3%w/v的山楂粉、0.5-1%w/v枸杞粉、0.5-1%w/v陈皮粉中的一种或几种,山楂粉、枸杞粉、陈皮粉均进行超微粉碎,过100目筛网。
8.如权利要求1所述的生物发酵方法,其特征在于,含有所述的辣木籽酵素的液体产品进一步通过喷雾干燥获得含有所述的辣木籽酵素的固体产品。
9.按照权利要求1-8任一项所述的生物发酵方法制备得到的辣木籽酵素。
10.权利要求9所述的辣木籽酵素在制备具有抗氧化、调节肠道菌群平衡、提高免疫力的功能性产品中的用途。
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