CN115644442A - 一种具有促双歧杆菌增殖功效的鼠尾草籽提取物及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于植物活性成分的分离提取技术领域，公开了一种具有促双歧杆菌增殖功效的鼠尾草籽提取物及其制备方法和应用。该鼠尾草籽提取物是将鼠尾草籽通过酶解、固液分离和灭酶处理得到。所述酶解具体按照以下步骤：按质量比1000：10～100：1～10：0.5～2称取水、鼠尾草籽、果胶酶和纤维素酶；将水、鼠尾草籽和果胶酶混合，控温40～60℃、搅拌反应1～3小时；接着加入纤维素酶，然后控温30～40℃、搅拌反应1～3小时。该鼠尾草籽提取物能明显地提高双歧杆菌的发酵活性。
Description
技术领域
本发明属于植物活性成分的分离提取技术领域，特别涉及一种具有促双歧杆菌增殖功效的鼠尾草籽提取物及其制备方法和应用。
背景技术
双歧杆菌属是一种革兰氏阳性、不运动、细胞呈杆状且一端有时呈分叉状、严格厌氧的细菌属，广泛存在于人和动物的消化道、阴道和口腔等生境中。双歧杆菌属细菌是人和动物肠道菌群的重要组成成员之一，作为益生菌被应用于食品、医药和饲料，其发酵产物还被应用于化妆品。虽然双歧杆菌的经济价值高，但它的培养成本也高。双歧杆菌的培养成本高有两方面原因，一方面是它对营养要求高，另一方面是它的生长速度慢。双歧杆菌对培养基营养的要求高，普通的营养肉汤培养基养不活双歧杆菌。培养双歧杆菌常用的培养基有BBL培养基、TPY培养基等。BBL培养基配方为：蛋白胨15g/L，葡萄糖20g/L，酵母浸粉2g/L，可溶性淀粉0.5g/L，氯化钠5g/L，L-半胱氨酸 0.5g/L，番茄浸粉5g/L，肝浸粉2g/L，吐温-801g/L，余量为水。TPY培养基配方为：水解酪蛋白10g/L，大豆蛋白胨5g/L，酵母浸粉2g/L，葡萄糖5g/L， L-半胱氨酸0.5g/L，磷酸氢二钾2g/L，氯化镁0.25g/L，氯化钙0.15g/L，氯化铁0.0001g/L，吐温-80 1g/L。由这两个培养基的复杂配方，可见双歧杆菌对培养基营养的要求之高。双歧杆菌的生长速度通常比较慢，举例说：在BBL培养基中、36℃、厌氧培养条件下，长双歧杆菌从1×105CFU/mL生长到1× 107CFU/mL通常需要48～72小时，而植物乳杆菌则只需要12～18h。
益生元是指一些不被宿主消化吸收却能够选择性地促进体内有益菌的代谢和增殖，从而改善宿主健康的有机物质。目前人们常用的益生元有菊粉、β-葡聚糖、低聚果糖、α-葡聚糖寡糖等等，但是还不够。从植物中提取益生元，在食品、医药和生物工程领域都是重要的研究课题，尤其是对双歧杆菌有促增殖作用的益生元。
发明内容
为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种具有促双歧杆菌增殖功效的鼠尾草籽提取物。鼠尾草属植物的种子表面有一层多糖物质，本发明人研究发现，此多糖物质对双歧杆菌等益生菌具有促增殖作用。
本发明的另一目的在于提供一种上述具有促双歧杆菌增殖功效的鼠尾草籽提取物的制备方法。
本发明的又一目的在于提供一种上述具有促双歧杆菌增殖功效的鼠尾草籽提取物的应用。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种具有促双歧杆菌增殖功效的鼠尾草籽提取物，其特征在于：所述鼠尾草籽提取物是将鼠尾草籽通过酶解、固液分离和灭酶处理得到。
所述鼠尾草籽是鼠尾草属植物的种子；所述酶解是采用果胶酶和纤维素酶处理鼠尾草籽表面的多糖物质，使其溶解在水中。
所述鼠尾草属植物优选西班牙鼠尾草。
所述酶解具体按照以下步骤：按质量比1000：10～100：1～10：0.5～2称取水、鼠尾草籽、果胶酶和纤维素酶；将水、鼠尾草籽和果胶酶混合，控温 40～60℃、搅拌反应1～3小时；接着加入纤维素酶，然后控温30～40℃、搅拌反应1～3小时。
所述酶解具体按照以下步骤：按质量比1000：50：5：1称取水、鼠尾草籽、果胶酶和纤维素酶；将水、鼠尾草籽和果胶酶混合，控温50℃、搅拌反应2小时；接着加入纤维素酶，然后控温35℃、搅拌反应2小时。
所述固液分离是通过离心或过滤工艺将酶解得到的溶液与鼠尾草籽分离，并收集溶液；所述灭酶是将固液分离得到的溶液加热至80～100℃，并保温10～30分钟，得到鼠尾草籽提取物。
所述灭酶得到的鼠尾草籽提取物还可以通过喷雾干燥、冻干或烘干工艺加工变成固态的产物。
上述的一种具有促双歧杆菌增殖功效的鼠尾草籽提取物的制备方法，包括以下操作步骤：
(1)按质量比1000：10～100：1～10：0.5～2称取水、鼠尾草籽、果胶酶和纤维素酶；将水、鼠尾草籽和果胶酶混合，控温40～60℃、搅拌反应1～3 小时；接着加入纤维素酶，然后控温30～40℃、搅拌反应1～3小时，得到酶解液；
(2)通过离心或过滤工艺将酶解液与鼠尾草籽固液分离，并收集溶液；
(3)将固液分离得到的溶液加热至80～100℃，并保温10～30分钟，得到鼠尾草籽提取物。
上述的一种具有促双歧杆菌增殖功效的鼠尾草籽提取物在双歧杆菌的培养中的应用。
上述的一种具有促双歧杆菌增殖功效的鼠尾草籽提取物在食品、药品、化妆品中的应用。
上述鼠尾草籽提取物是植物来源益生元，可以应用在双歧杆菌和乳酸杆菌的培养基中。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
(1)本发明通过特殊的工艺提取鼠尾草籽植物活性成分，获得一种新的促双歧杆菌增殖的植物活性成分。
(2)本发明方法制备得到的鼠尾草籽提取物能明显地提高双歧杆菌的发酵活性，应用于发酵工程可以降低培养双歧杆菌的成本。
(3)本发明方法制备得到的鼠尾草籽提取物能选择性提高益生菌的活性，可以作为肠道益生元或皮肤益生元使用。
附图说明
图1为未接种微生物的试验管。
图2为接种长双歧杆菌的试验管。
图3为接种鼠李糖乳杆菌的试验管。
图4为接种植物乳杆菌的试验管。
图5为接种发酵乳杆菌的试验管。
图6为接种罗伊氏乳杆菌的试验管。
图7为接种副干酪乳杆菌的试验管。
图8为接种嗜酸乳杆菌的试验管。
图9为接种干酪乳杆菌的试验管。
图10为接种乳酸链球菌乳酸亚种的试验管。
图11为接种痤疮丙酸杆菌的试验管。
图12为长双歧杆菌培养物加刃天青。
图13为长双歧杆菌的生长曲线。
图14为短双歧杆菌的生长曲线。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。
实施例1
本例为鼠尾草籽提取物的制备。
(1)按质量比1000：50：5：1称取水、鼠尾草籽(西班牙鼠尾草的种子)、果胶酶和纤维素酶；
(2)将水、鼠尾草籽和果胶酶混合，控温50℃、搅拌反应2小时；
(3)接着加入纤维素酶，然后控温35℃、搅拌反应2小时，得到酶解液；
(4)过滤料体将酶解液与鼠尾草籽固液分离，并收集溶液；
(5)将固液分离得到的溶液加热至90℃并保温20分钟，得到鼠尾草籽提取物。
本实施例制备的鼠尾草籽提取物，外观为黄色半透明微粘稠液体，干物质含量为1％。
实施例2
本例为微生物活性刺激实验。
实验所用的测试微生物有长双歧杆菌、鼠李糖乳杆菌、植物乳杆菌、发酵乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、副干酪乳杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、乳酸链球菌乳酸亚种、痤疮丙酸杆菌。前9个微生物属于益生菌，最后一个微生物不属于益生菌。
实验方法：
(1)配制四种培养基：
阳性管培养基：葡萄糖10g/L，琼脂5g/L，细菌学蛋白胨0.2g/L，氯化钠 8g/L，刃天青0.005g/L，余量为水；将上述组分混合，加热溶解，然后趁热过滤除菌。
阴性管培养基：琼脂5g/L，细菌学蛋白胨0.2g/L，氯化钠8g/L，刃天青 0.005g/L，余量为水；将上述组分混合，加热溶解，然后趁热过滤除菌。
A管培养基：实施例1制备的鼠尾草籽提取物50g/L，琼脂5g/L，细菌学蛋白胨0.2g/L，氯化钠8g/L，刃天青0.005g/L，余量为水；将上述组分混合，加热溶解，然后趁热过滤除菌。
B管培养基：α-葡聚糖寡糖5g/L，低聚果糖5g/L，琼脂5g/L，细菌学蛋白胨0.2g/L，氯化钠8g/L，刃天青0.005g/L，余量为水；将上述组分混合，加热溶解，然后趁热过滤除菌。
(2)制备四种试验管：
阳性管：趁热将阳性管培养基分装到无菌试管中，分装10g/支；竖直放置，冷却使培养基凝固。
阴性管：趁热将阴性管培养基分装到无菌试管中，分装10g/支；竖直放置，冷却使培养基凝固。
A管：趁热将A管培养基分装到无菌试管中，分装10g/支；然后竖直放置，冷却使培养基凝固。
B管：趁热将B管培养基分装到无菌试管中，分装10g/支；然后竖直放置，冷却使培养基凝固。
四种试验管都呈紫色。
(3)将10种测试微生物分别穿刺接种到四种试验管中，37℃培养4天。
(4)观察试验管颜色变化。紫色明显褪去则标记“+”，轻微褪色则标记“±”，不褪色则标记“-”。
实验原理：微生物的生命活动会降低环境的氧化还原电位，刃天青颜色随氧化还原电位降低而变浅；因此，刃天青可以指示微生物的活性。试验管加入了刃天青，原来呈紫色，如果褪色则表示接种的微生物有活性，活性越高则颜色越浅。四种试验管中的碳源各异，阳性管有葡萄糖，阴性管无碳源， A管有鼠尾草籽提取物，B管有混合益生元(α-葡聚糖寡糖和低聚果糖)。
实验结果见表1和图1～11。可见实施例1制备的鼠尾草籽提取物能提高长双歧杆菌和各种乳酸菌的活性，而不能提高痤疮丙酸杆菌的活性；葡萄糖和复合益生元可以提高部分乳酸菌以及痤疮丙酸杆菌的活性。实验结果说明实施1制备的鼠尾草籽提取物能选择性提高益生菌的活性。
表1微生物活性刺激实验
实施例3
本例为实施例1所制备的鼠尾草籽提取物在双歧杆菌发酵中的应用。
实验方法：
(1)制备A培养基：蛋白胨10g/L，葡萄糖5g/L，氯化钠5g/L；将上述组分混合溶解，分装到250mL锥形瓶中，装瓶200mL，然后121℃灭菌20min。
(2)制备B培养基：实施例1制备的鼠尾草籽提取物50g/L，蛋白胨10g/L，葡萄糖5g/L，氯化钠5g/L；将上述组分混合溶解，分装到250mL锥形瓶中，装瓶200mL，然后121℃灭菌20min。
(3)将浓度为(1～9)×107CFU/mL的长双歧杆菌种子液分别接种到A 培养基和B培养基，接种量2％，37℃培养72h。
(4)从A、B培养物分别取样1mL，各加入0.1mL 0.05％刃天青溶液，比较两者的颜色。
实验结果见图12。可见A培养物加刃天青呈紫红色，B培养物加刃天青呈黄色，说明实施例1所制备的鼠尾草籽提取物可以提高长双歧杆菌的发酵活性。
实施例4
本例为长双歧杆菌生长曲线的测定。
实验方法：
(1)制备A培养基：蛋白胨15g/L，葡萄糖20g/L，酵母浸粉2g/L，可溶性淀粉0.5g/L，氯化钠5g/L，L-半胱氨酸0.5g/L，番茄浸粉5g/L，肝浸粉 2g/L，吐温1g/L，余量为水；将上述组分混合溶解，分装到250mL锥形瓶中，装瓶200mL，然后121℃灭菌20min。
(2)制备B培养基：实施例1制备的鼠尾草籽提取物100g/L，蛋白胨 15g/L，葡萄糖20g/L，酵母浸粉2g/L，可溶性淀粉0.5g/L，氯化钠5g/L，L- 半胱氨酸0.5g/L，番茄浸粉5g/L，肝浸粉2g/L，吐温1g/L，余量为水；将上述组分混合溶解，分装到250mL锥形瓶中，装瓶200mL，然后121℃灭菌 20min。
(3)将浓度为(1～9)×107CFU/mL的长双歧杆菌种子液分别接种到A 培养基和B培养基，接种量4％，37℃培养96h。
(4)在培养0h、24h、48h、72h、96h五个时间点取样，用显微镜和血球计数板测A、B培养物的菌数。
实验结果见图13。可见实施例1所制备的鼠尾草籽提取物具有促进长双歧杆菌增殖的活性。
实施例5
本例为短双歧杆菌生长曲线的测定。
实验方法：
(1)制备A培养基：蛋白胨15g/L，葡萄糖20g/L，酵母浸粉2g/L，可溶性淀粉0.5g/L，氯化钠5g/L，L-半胱氨酸0.5g/L，番茄浸粉5g/L，肝浸粉 2g/L，吐温1g/L，余量为水；将上述组分混合溶解，分装到250mL锥形瓶中，装瓶200mL，然后121℃灭菌20min。
(2)制备B培养基：实施例1制备的鼠尾草籽提取物100g/L，蛋白胨15g/L，葡萄糖20g/L，酵母浸粉2g/L，可溶性淀粉0.5g/L，氯化钠5g/L，L- 半胱氨酸0.5g/L，番茄浸粉5g/L，肝浸粉2g/L，吐温1g/L，余量为水；将上述组分混合溶解，分装到250mL锥形瓶中，装瓶200mL，然后121℃灭菌 20min。
(3)将浓度为(1～9)×107CFU/mL的短双歧杆菌种子液分别接种到A 培养基和B培养基，接种量4％，37℃培养96h。
(4)在培养0h、24h、48h、72h、96h五个时间点取样，用显微镜和血球计数板测A、B培养物的菌数。
实验结果见图14。可见实施例1所制备的鼠尾草籽提取物具有促进短双歧杆菌增殖的活性。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种具有促双歧杆菌增殖功效的鼠尾草籽提取物，其特征在于：所述鼠尾草籽提取物是将鼠尾草籽通过酶解、固液分离和灭酶处理得到。
2.根据权利要求1所述的一种具有促双歧杆菌增殖功效的鼠尾草籽提取物，其特征在于：所述鼠尾草籽是鼠尾草属植物的种子；所述酶解是采用果胶酶和纤维素酶处理鼠尾草籽表面的多糖物质，使其溶解在水中。
3.根据权利要求2所述的一种具有促双歧杆菌增殖功效的鼠尾草籽提取物，其特征在于：所述鼠尾草属植物是西班牙鼠尾草。
4.根据权利要求1所述的一种具有促双歧杆菌增殖功效的鼠尾草籽提取物，其特征在于：所述酶解具体按照以下步骤：按质量比1000：10～100：1～10：0.5～2称取水、鼠尾草籽、果胶酶和纤维素酶；将水、鼠尾草籽和果胶酶混合，控温40～60℃、搅拌反应1～3小时；接着加入纤维素酶，然后控温30～40℃、搅拌反应1～3小时。
5.根据权利要求4所述的一种具有促双歧杆菌增殖功效的鼠尾草籽提取物，其特征在于：所述酶解具体按照以下步骤：按质量比1000：50：5：1称取水、鼠尾草籽、果胶酶和纤维素酶；将水、鼠尾草籽和果胶酶混合，控温50℃、搅拌反应2小时；接着加入纤维素酶，然后控温35℃、搅拌反应2小时。
6.根据权利要求1所述的一种具有促双歧杆菌增殖功效的鼠尾草籽提取物，其特征在于：所述固液分离是通过离心或过滤工艺将酶解得到的溶液与鼠尾草籽分离，并收集溶液；所述灭酶是将固液分离得到的溶液加热至80～100℃，并保温10～30分钟，得到鼠尾草籽提取物。
7.根据权利要求6所述的一种具有促双歧杆菌增殖功效的鼠尾草籽提取物，其特征在于：所述灭酶得到的鼠尾草籽提取物通过喷雾干燥、冻干或烘干工艺加工变成固态的产物。
8.根据权利要求1～7任一项所述的一种具有促双歧杆菌增殖功效的鼠尾草籽提取物的制备方法，其特征在于包括以下操作步骤：
(1)按质量比1000：10～100：1～10：0.5～2称取水、鼠尾草籽、果胶酶和纤维素酶；将水、鼠尾草籽和果胶酶混合，控温40～60℃、搅拌反应1～3小时；接着加入纤维素酶，然后控温30～40℃、搅拌反应1～3小时，得到酶解液；
(2)通过离心或过滤工艺将酶解液与鼠尾草籽固液分离，并收集溶液；
(3)将固液分离得到的溶液加热至80～100℃，并保温10～30分钟，得到鼠尾草籽提取物。
9.根据权利要求1～7任一项所述的一种具有促双歧杆菌增殖功效的鼠尾草籽提取物在双歧杆菌的培养中的应用。
10.根据权利要求1～7任一项所述的一种具有促双歧杆菌增殖功效的鼠尾草籽提取物在食品、药品、化妆品中的应用。
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