CN115491280A - 一种刺梨酵素化果醋及其制备工艺与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种刺梨酵素化果醋及其制备工艺与应用。该产品以刺梨为原料通过酵母菌、乳酸菌、醋酸菌、纤维素酶复合发酵而成，含有多种有机酸、益生菌及酶等功能活性成分，对酒精诱导的急性肝损伤小鼠的脂质代谢紊乱、肝脏氧化应激具有显著的改善效果，可调节急性肝损伤小鼠肠道群落的丰度与种类，增加益生菌含量。本发明通过酵素化发酵工艺不仅去除了刺梨酸涩的不良口感，拓展了刺梨高值化利用途径，而且为改善酒精性肝损伤的药物或食品提供了中间体或原料，可应用于制备改善酒精性肝损伤的药物、辅助药物或健康食品，具有较好的市场前景，生产工艺简单易行，适合规模化生产。
Description
技术领域
本发明属于天然产物大健康领域，具体涉及一种刺梨酵素化果醋及其制备工艺与应用。
背景技术
果醋是以水果为主要原料，利用微生物发酵技术酿制而成的一种营养丰富、风味优良的酸味饮品或调味品。研究表明，果醋不仅能调节机体酸碱平衡，还能缓解和消除疲劳，所含的酶可分解体内酒精来发挥保肝作用，明显降低丙氨酸氨基转移酶、谷草转氨酶活性。与枳椇果梗果汁相比较，枳椇果梗果醋对慢性酒精中毒肝损伤具有显著的改善效果。刺梨(Rosa roxburghii)为蔷薇科落叶灌木植物。作为药食两用资源，是贵州重点发展的产业。其果实中富含抗坏血酸、超氧化物歧化酶、多酚、三萜化合物、多糖等活性成分，具有抗氧化、降血脂、降血糖等多种功效。研究发现食用刺梨能增加机体内超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性和还原型谷胱甘肽的含量，清除机体内由乙醇代谢产生的自由基，起到解酒护肝的作用。但是目前对刺梨解酒护肝的报道多关注于刺梨原汁。酵素是以多种益生菌复合发酵蔬菜、水果形成具有保健和调理功效的营养食品，发酵后，产品中的有机酸、寡糖、维生素、多酚、氨基酸、抗氧化物等功能性物质大幅增加，能够提高免疫力，促进新陈代谢。刺梨酵素化果醋集合了酵素与果醋的特质，不仅具有果醋的风味，并且将刺梨的功能性成分得以充分释放出来并发生小分子化而变得容易为人体吸收，是以刺梨为原料通过酵母菌、乳酸菌、醋酸菌、纤维素酶复合发酵而成，含有多种有机酸、益生菌及酶等活性成分，改善刺梨酸涩的不良风味，也增加刺梨的功能保健作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种刺梨酵素化果醋及其制备工艺与应用。该产品以刺梨为原料通过酵母菌、乳酸菌、醋酸菌、纤维素酶复合发酵而成，含有多种有机酸、益生菌及酶等功能活性成分，对酒精诱导的急性肝损伤小鼠的脂质代谢紊乱、肝脏氧化应激具有显著的改善效果，可调节急性肝损伤小鼠肠道群落的丰度与种类，增加益生菌含量。本发明通过酵素化发酵工艺不仅去除了刺梨酸涩的不良口感，拓展了刺梨高值化利用途径，而且为改善酒精性肝损伤的药物或食品提供了中间体或原料，可应用于制备改善酒精性肝损伤的药物、辅助药物或健康食品，具有较好的市场前景，生产工艺简单易行，适合规模化生产。
为实现上述目的，所采用的技术方案为：
一种刺梨酵素化果醋，所述刺梨酵素化果醋采用酵素化发酵工艺制备而成。
所述酵素化发酵工艺将刺梨果水清洗干净后晾干称重，按照重量比为1：3-5加水破碎，按照0.01-0.05％的重量比添加酵素化发酵剂，添加5-10％的蔗糖，在20-30℃恒温下有氧发酵15-30d，期间每隔3d搅拌一次，待固形物含量为7-8％，pH值为3-4，完成酵素化果醋发酵，其中所述的酵素化发酵剂由酵母菌：乳酸菌：醋酸杆菌按照重量比为1：1：1混合配制而成。
其中所述的酵素化发酵剂的添加量优选为0.02％，蔗糖添加量优选为10％。
其中所述的刺梨酵素化果醋应用于制备改善酒精性肝损伤的药物、药物中间体或健康食品。
所述的刺梨酵素化果醋通过改善脂质代谢，缓解乙醇代谢引起的肝细胞氧化应激，从而对肝脏起到保护作用。
所述的刺梨酵素化果醋通过改善酒精引起的肠道菌群紊乱，增加肠道益生菌含量，减少有害菌的含量，从而改善肝损伤。
一种用于改善酒精性肝损伤的药物，包括所述药物含有刺梨酵素化果醋提取物和药学上可接受的载体。
所述的药学上可接受的载体是一种或多种固体、半固体和液体稀释剂、填料以及药物制品辅剂。
所述的刺梨酵素化果醋提取物是以权利要求1所述的刺梨酵素化果醋为原料采用乙酸乙酯萃取后过大孔树脂然后进行减压浓缩获得。
附图说明
图1为刺梨酵素化果醋对小鼠肝脏指数的影响；
图2为刺梨酵素化果醋对小鼠各项血清生化指标的影响；
图3为刺梨酵素化果醋对血清内AST、ALT含量的影响；
图4为不同处理组间小鼠肠道菌群门水平上分布图；
图5为不同处理组间小鼠肠道菌群属水平上分布图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例1
一种刺梨酵素化果醋，所述刺梨酵素化果醋采用酵素化发酵工艺制备而成。
所述酵素化发酵工艺将刺梨果水清洗干净后晾干称重，按照重量比为1：3加水破碎，按照0.02％的重量比添加酵素化发酵剂，添加10％的蔗糖，在25℃恒温下有氧发酵20d，期间每隔3d搅拌一次，待固形物含量为7.5％，pH值为4，完成酵素化果醋发酵，其中所述的酵素化发酵剂由酵母菌：乳酸菌：醋酸杆菌按照重量比为1：1：1混合配制而成。
其中所述的刺梨酵素化果醋应用于制备改善酒精性肝损伤的药物、药物中间体或健康食品。
所述的刺梨酵素化果醋通过改善脂质代谢，缓解乙醇代谢引起的肝细胞氧化应激，从而对肝脏起到保护作用。
所述的刺梨酵素化果醋通过改善酒精引起的肠道菌群紊乱，增加肠道益生菌含量，减少有害菌的含量，从而改善肝损伤。
一种用于改善酒精性肝损伤的药物，包括所述药物含有刺梨酵素化果醋提取物和药学上可接受的载体。
所述的药学上可接受的载体是一种或多种固体、半固体和液体稀释剂、填料以及药物制品辅剂。
所述的刺梨酵素化果醋提取物是以权利要求1所述的刺梨酵素化果醋为原料采用乙酸乙酯萃取后过大孔树脂然后进行减压浓缩获得。
实施例2
一种刺梨酵素化果醋，所述刺梨酵素化果醋采用酵素化发酵工艺制备而成。
所述酵素化发酵工艺将刺梨果水清洗干净后晾干称重，按照重量比为1:5加水破碎，按照0.01％的重量比添加酵素化发酵剂，添加5％的蔗糖，在30℃恒温下有氧发酵15d，期间每隔3d搅拌一次，待固形物含量为8％，pH值为3，完成酵素化果醋发酵，其中所述的酵素化发酵剂由酵母菌：乳酸菌：醋酸杆菌按照重量比为1：1：1混合配制而成。
其中所述的刺梨酵素化果醋应用于制备改善酒精性肝损伤的药物、药物中间体或健康食品。
所述的刺梨酵素化果醋通过改善脂质代谢，缓解乙醇代谢引起的肝细胞氧化应激，从而对肝脏起到保护作用。
所述的刺梨酵素化果醋通过改善酒精引起的肠道菌群紊乱，增加肠道益生菌含量，减少有害菌的含量，从而改善肝损伤。
一种用于改善酒精性肝损伤的药物，包括所述药物含有刺梨酵素化果醋提取物和药学上可接受的载体。
所述的药学上可接受的载体是一种或多种固体、半固体和液体稀释剂、填料以及药物制品辅剂。
所述的刺梨酵素化果醋提取物是以权利要求1所述的刺梨酵素化果醋为原料采用乙酸乙酯萃取后过大孔树脂然后进行减压浓缩获得。
实施例3
一种刺梨酵素化果醋，所述刺梨酵素化果醋采用酵素化发酵工艺制备而成。
所述酵素化发酵工艺将刺梨果水清洗干净后晾干称重，按照重量比为1：5加水破碎，按照0.05％的重量比添加酵素化发酵剂，添加8％的蔗糖，在20℃恒温下有氧发酵15d，期间每隔3d搅拌一次，待固形物含量为7％，pH值为3，完成酵素化果醋发酵，其中所述的酵素化发酵剂由酵母菌：乳酸菌：醋酸杆菌按照重量比为1：1：1混合配制而成。
其中所述的刺梨酵素化果醋应用于制备改善酒精性肝损伤的药物、药物中间体或健康食品。
所述的刺梨酵素化果醋通过改善脂质代谢，缓解乙醇代谢引起的肝细胞氧化应激，从而对肝脏起到保护作用。
所述的刺梨酵素化果醋通过改善酒精引起的肠道菌群紊乱，增加肠道益生菌含量，减少有害菌的含量，从而改善肝损伤。
一种用于改善酒精性肝损伤的药物，包括所述药物含有刺梨酵素化果醋提取物和药学上可接受的载体。
所述的药学上可接受的载体是一种或多种固体、半固体和液体稀释剂、填料以及药物制品辅剂。
所述的刺梨酵素化果醋提取物是以权利要求1所述的刺梨酵素化果醋为原料采用乙酸乙酯萃取后过大孔树脂然后进行减压浓缩获得。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变换材质、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
为进一步的验证刺梨酵素化果醋改善酒精性肝损伤的效果，采用实施例1制备工艺参数得到的刺梨酵素化果醋开展实验。
一、实验方法
将50只6周龄的健康雄性小鼠SPF级，质量为18～22g，购于辽宁长生生物技术股份有限公司，许可证号：SCXK(辽)2015-0001。
实验分组与造模：所有小鼠按每组10只随机分为空白组、模型组、刺梨酵素化果醋低、中、高剂量组，给予正常饲料与饮用水适应性饲养7d，实验在22±2℃且每12h光照黑暗循环交替的实验动物房内进行。空白组与模型组小鼠每天灌胃(0.01mL·g-1)生理盐水，刺梨酵素化果醋分别按低剂量(2mL·kg-1)、中剂量(5mL·kg-1)、高剂量(10mL·kg-1)灌胃处理，持续灌胃14d，在最后一次灌胃6h后，除空白组灌胃生理盐水外，模型组与实验组皆按(12mL/kg·BW)灌胃53％vol白酒，建立急性酒精性肝损伤模型。
粪便的收集：禁食12h后，收集小鼠粪便，分别放入10mL无菌离心管内，待后续实验使用。
血清指标测定：禁食12h后，眼球取血，所收集到的血液于4℃，3 000r/min，离心10min，得到上清液即血清，并在-80℃条件下储存，按照试剂盒方法分别对血清进行检测。
肝脏指数测定：眼球取血完成后，采用颈椎脱臼法处死小鼠，解剖并取肝脏，并用预冷生理盐水漂洗并用滤纸吸干，称重。根据公式肝脏指数＝肝脏质量(g)÷小鼠质量(g)×100％计算出各组肝脏指数，进行比较。
肠道菌群实验：将动物实验期间中所收集到小鼠粪便用于DNA提取和PCR扩增及微生物检测。按照DAN提取试剂盒说明书提取小鼠粪便微生物的总DNA。DNA浓度和纯度通过NanoDrop2000紫外可见分光光度计测定，并通过1％琼脂糖凝胶电泳检查DNA质量。细菌群落结构研究采用16S rRNA基因的V3-V4可变区序列为靶标，以带有barcode序列的338F(5'-ACTCCTACGGGAGGCAGAG-3')和806R(5'-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3')为引物通过PCR系统(GeneAmp 9700，ABI，USA)扩增。利用QuantiFluorTM-ST对纯化后PCR产物进行精准定量，然后将带有不同标签序列的24个扩增子样本等量混合。混合后的DNA产物参照Illumina基因组测序文库构建流程构建Illumina双端测序的PE文库。该扩增子文库参照(美国圣地亚哥Illumina)的标准操作采用Illumina MiSeq平台进行PE300模式测序，最终获得每个OTU在各个分类学水平上的物种信息，并由此统计各个分类水平上各样本的微生物群落构成。
二、实验结果
1.刺梨酵素化果醋对肝脏指数的影响
实验结果见图1，(其中：##：与空白组相比p＜0.01；**：与模型组相比p＜0.01)，肝脏因代谢过量酒精负荷，致使脂质代谢紊乱，脂肪变性堆积，肝脏肿大，肝脏指数可反应出肝脏肿大的程度。由图1可知，与空白组相比，模型组肝脏指数显著升高32.22％，说明小鼠肝脏被酒精损伤而发炎肿大，证明造模成功。与模型组相比较，刺梨酵素化果醋低、中、高剂量组的肝脏指数均显著降低了12.35％、17.90％、19.23％，说明刺梨酵素化果醋低、中、高剂量组对急性酒精中毒所导致的肝损伤有一定的预防作用，能显著改善肝脏损伤肿大的情况。
2.刺梨酵素化果醋对小鼠脂代谢及抗氧化能力的影响
实验结果见图2(其中#：与空白组相比p＜0.05；##：与空白组相比，p＜0.01；*：与模型组相比，p＜0.05；**：与模型组相比，p＜0.01)。由图2可知，与空白组比较，模型组小鼠TG、MDA含量均显著升高166.86％、233.40％，SOD、GSH含量均显著降低了31.27％、21.88％；说明模型组小鼠脂质代谢紊乱，并出现氧化应激，酒精性肝损伤模型的建立是成功的。与模型组相比，刺梨酵素化果醋中、高剂量组的TG含量显著降低了51.30％、58.68％；MDA含量降低了31.51％、51.93％；中剂量组SOD、GSH含量提高了20.20％、27.77％，高剂量组SOD、GSH含量提高了28.67％，48.23％；低剂量组各生化指标与模型组差异性不明显，呈现出一定的量效关系。综上，说明刺梨酵素化果醋可通过降低体内TG、MDA含量，增加体内GSH、SOD含量与活性来改善脂质代谢，缓解乙醇代谢引起的肝细胞氧化应激，从而对小鼠酒精性肝损伤起到保护与预防作用。
3.刺梨酵素化果醋对小鼠血清中ALT及AST含量的影响
实验结果见图3(注：##：与空白组相比，p＜0.01；**：与模型组相比，p＜0.01)；当机体处于正常状态下，在肝细胞浆和线粒体中的两种重要的转氨酶，天门冬氨酸氨基转移酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)含量均维持在较低水平。而当肝细胞受损时，细胞膜通透性增加，大量ALT、AST释放进入血液中，在血清中的含量升高，是反映肝细胞损伤的敏感指标，其含量增高水平代表着肝细胞损伤和坏死的程度。由图3可知，与空白组比，模型组小鼠ALT、AST显著升高41.37％、30.89％，证明造模成功。与模型组相比较，高剂量组小鼠ALT、AST显著降低37.36％、22.66％；中剂量组小鼠ALT、AST显著降低28.25％，16.65％。低剂量组小鼠ALT、AST显著降低3.10％、7.79％。呈现显著的量效关系，说明高、中剂量组均能调节血清中ALT、AST含量。
4.从门、属水平分析刺梨酵素化果醋对小鼠肠道菌群的影响
肠道菌群正常情况下在肠道内按一定规律分布，与肠黏膜共同形成防御屏障。而有研究表明，长期过量饮酒会使肠道微生物群组成和分布发生紊乱，肠道内有益菌数量减少，有害菌繁殖增多，促使内毒素大量分泌，破坏肠黏膜渗透入血，诱发内毒素血症，最终导致肝脏损伤。可见，肠道菌群与酒精引发的肝损伤中有一定联系。由图4可知，从门水平上可看出，各组的优势菌均以厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌(Actinobacteria)为主，空白组的厚壁菌门、拟杆菌门、放线菌分别占49.66％、42.16％、3.87％；模型组的厚壁菌门、拟杆菌门、放线菌分别占40.15％、51.27％、43.86％；低剂量组的厚壁菌门、拟杆菌门、放线菌分别占59.76％、29.05％、3.34％；中剂量组的厚壁菌门、拟杆菌门、放线菌分别占53.79％、11.11％、3.16％；高剂量组的厚壁菌门、拟杆菌门、放线菌分别占51.17％、34.14％、3.38％。与空白组相比较，模型组的拟杆菌门、放线菌门与变形菌(Proteobacteria)的相对丰度分别增加了9.11％、39.99％、2.39％，变形菌、放线菌这些细菌数量的增加促进了更多致病菌的生长。放线菌细菌群的丰度与TG水平呈正相关，并通过增加胆固醇的吸收对胆固醇稳态产生负面影响。此外，与模型组相比较，低、中、高各剂量组的拟杆菌门、放线菌门与变形菌均显著降低，厚壁菌门的相对丰度均分别增加了19.60％、13.63％、11.02％。厚壁菌门是肠道内绝对优势菌种，属于肠道益生菌，能够促进宿主吸收或储存能量，厚壁菌门中含有能够产生丁酸盐的细菌，有研究证实丁酸盐能降低血清和肝脏中的肠道内毒素水平，并使肝脏TG和胆固醇水平得以降低。
从属水平上可看出，见图5。空白组中的主要菌群为乳酸杆菌属(Lactobacillaceae，19.82％)、拟肝菌属(Bacteroides，13.77％)、其他细菌属(Other，(13.78％)；模型组中。的主要菌群为乳酸杆菌属(Lactobacillaceae，15.73％)、拟杆菌(Bacteroides，17.83％)、肠球菌属(Enterococcu，23.16％)；低剂量组中的主要菌群为乳酸杆菌属(Lactobacillaceae，30.18％)、拟肝菌属(Bacteroides，6.89％)、其他细菌属(Other，15.27％)；中剂量组中的主要菌群为乳酸杆菌属(Lactobacillaceae，21.72％)、森林芽孢杆菌属(Solibacillus，4.48％)、其他细菌属(Other，5.33％)；高剂量组中的主要菌群为乳酸杆菌属(Lactobacillaceae，32.03％)、拟肝菌属(Bacteroide，11.90％)、其他细菌属(Other，8.36％)；与空白组比较，模型组的乳酸杆菌属的相对丰度降低了4.09％，而肠球菌作为致病菌的相对丰度明显增加了21.43％。与模型组相比较，低、中、高各剂量组的乳酸杆菌属的相对丰度分别增加了14.44％、5.99％、16.30％。乳酸杆菌是一种常见的有益菌，可以促进肠道上皮细胞的生长，并通过在肠粘膜上皮上与病原菌竞争营养，调节肠道微生态的组成，促进厌氧革兰阳性菌的生长，抑制革兰阴性菌的生长，有研究证实由乳酸杆菌调节的肠道微生物群组成可能导致血清TG降低，抑制肝脏中脂肪的积累，并抑制脂肪生成基因的表达，结果表明，经各剂量组刺梨酵素化果醋干预后，厚壁菌门、乳酸杆菌属的相对丰度均明显增加，肠球菌属，变形菌门及放线菌门，相对丰度明显有所下降。证明刺梨酵素化果醋能够改善酒精引起的肠道菌群紊乱，增加肠道益生菌的含量，减少有害菌的含量，进而改善肝损伤。
通过检测小鼠的肝脏指数、血清中各生化指标及肠道微生物群组成，分析刺梨酵素化果醋对急性酒精中毒肝损伤小鼠的影响。结果表明，刺梨酵素化果醋低剂量组TG、MDA、GSH差异不显著，中、高剂量组能显著降低肝脏指数(17.90％、19.23％)，TG含量(51.30％、58.68％)，MDA含量(31.51％、51.93％)，改善酒后的脂质代谢紊乱，并且能够通过提高SOD(20.20％、28.67％)及GSH(27.77％、48.23％)的含量，清除因乙醇代谢而产生的大量自由基与活性氧，提高抗氧化水平，缓解肝脏的氧化应激状况。同时能显著降低ALT(28.25％、37.76％)、AST(16.65％、22.66％)的含量，预防肝脏损伤，从而发挥解酒保肝的保健作用，并呈现一定的量效关系。肠道菌群实验结果表明，经刺梨酵素化果醋低、中、高剂量组干预后，厚壁菌门的相对丰度均分别增加了19.60％、13.63％、11.02％，乳酸杆菌属的相对丰度分别增加了14.44％、5.99％、16.30％，肠球菌属相对丰度下降了21.92％、22.30％、22.44％。证明刺梨酵素化果醋能有效改善模型组的肠道菌群紊乱，调节急性肝损伤小鼠肠道群落的丰度与种类，增加肠道益生菌含量。
综上所述，刺梨酵素化果醋能促进机体内酒精代谢，预防急性酒精导致的肝损伤。
Claims (9)
1.一种刺梨酵素化果醋，其特征在于：所述刺梨酵素化果醋采用酵素化发酵工艺制备而成。
2.根据权利要求1所述的刺梨酵素化果醋，其特征在于：所述酵素化发酵工艺将刺梨果水清洗干净后晾干称重，按照重量比为1：3-5加水破碎，按照0.01-0.05％的重量比添加酵素化发酵剂，添加5-10％的蔗糖，在20-30℃恒温下有氧发酵15-30d，期间每隔3d搅拌一次，待固形物含量为7-8％，pH值为3-4，完成酵素化果醋发酵，其中所述的酵素化发酵剂由酵母菌：乳酸菌：醋酸杆菌按照重量比为1：1：1混合配制而成。
3.根据权利要求2所述的刺梨酵素化果醋，其特征在于：所述的酵素化发酵剂的添加量为0.02％，蔗糖添加量为10％。
4.一种权利要求1-3所述的刺梨酵素化果醋的应用，其特征在于：应用于制备改善酒精性肝损伤的药物、药物中间体或健康食品。
5.根据权利要求4所述的刺梨酵素化果醋的应用，其特征在于：刺梨酵素化果醋通过改善脂质代谢，缓解乙醇代谢引起的肝细胞氧化应激，从而对肝脏起到保护作用。
6.根据权利要求4所述的刺梨酵素化果醋的应用，其特征在于：刺梨酵素化果醋通过改善酒精引起的肠道菌群紊乱，增加肠道益生菌含量，减少有害菌的含量，从而改善肝损伤。
7.一种用于改善酒精性肝损伤的药物，其特征在于，包括所述药物含有刺梨酵素化果醋提取物和药学上可接受的载体。
8.根据权利要求6所述的一种用于改善酒精性肝损伤的药物，其特征在于，所述的药学上可接受的载体是一种或多种固体、半固体和液体稀释剂、填料以及药物制品辅剂。
9.根据权利要求6所述的一种用于改善酒精性肝损伤的药物，其特征在于，所述的刺梨酵素化果醋提取物是以权利要求1所述的刺梨酵素化果醋为原料采用乙酸乙酯萃取后过大孔树脂然后进行减压浓缩获得。
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Citations (7)
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|---|---|---|---|---|
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2022
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| 李小红;阳如诗;魏韶;张小松;吴德智;: "响应面法优化刺梨果醋的发酵条件", 中国调味品, no. 03 * |
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