CN116019224B - 一种具有防腐和肠胃调节功能的后生元、其制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有防腐和肠胃调节功能的后生元、其制备方法及应用，属于微生物发酵技术领域。本发明的后生元是由发酵粘液乳杆菌Postbio‑Q7、唾液乳杆菌Postbio‑YY、副干酪乳杆菌Postbio‑P6和乳酸乳球菌Postbio‑F3经发酵制备而成，所述后生元具有较好的食品防腐作用以及胃肠调节功能，从而在食品防腐以及改善胃肠道疾病等方面存在重要应用价值。
Description
技术领域
本发明属于微生物发酵技术领域，具体涉及一种具有防腐和肠胃调节功能的后生元、其制备方法及应用。
背景技术
后生元是指对宿主健康有益的无生命微生物和/或其成分的制剂。后生元蕴含多种对机体有益的活性成分，如胞外多糖、短链脂肪酸、有机酸、维生素、抗菌肽以及菌体成分等等，具有抗炎症、抗过敏、抗氧化、调节免疫、预防或治疗代谢性疾病等作用，是一种卓越的健康效应因子。除具有显著的益生功效外，后生元还具有益生菌无法比拟的优点：一方面，后生元更稳定，与活的益生菌相比，具有更长的保质期；另一方面，后生元安全性更高，对一些特殊人群如新生儿、敏感人群同样适应，而益生菌对这些敏感人群存在一定风险。后生元也不受抗生素的干扰抑制，而益生菌却难以与抗生素同时使用，且有传递耐药基因风险；此外，后生元具有更广泛的作用靶点，不仅限于肠道，口腔、皮肤、泌尿生殖道或鼻咽等都可作为后生元的靶点，而且更易于被肠道吸收，提高利用率。因此，后生元应用范围非常广，可以用于食品、保健品、化妆品、饲料、植物营养等多个行业中。
发明内容
本发明从解决食品绿色防腐关键问题出发，筛选高抑菌活性益生菌并制备具有天然生物防腐功效和肠胃调节功能的后生元，解决了食品天然生物防腐的难题，同时赋予调节肠道菌群平衡、提高免疫力等功效，实现了“天然生物防腐”与“功能性”双效合一。本发明的技术方案如下：
本发明提供了一种后生元的制备方法，步骤如下：
将发酵粘液乳杆菌Postbio-Q7、唾液乳杆菌Postbio-YY、副干酪乳杆菌Postbio-P6和乳酸乳球菌Postbio-F3按活菌数比例混合成益生菌组合物；将益生菌组合物接种于发酵培养基中，进行发酵；发酵结束后对混合益生菌发酵液进行杀菌，得到后生元发酵液；将后生元发酵液进行冷冻干燥，获得后生元冻干粉。
上述制备方法中，发酵粘液乳杆菌Postbio-Q7、唾液乳杆菌Postbio-YY、副干酪乳杆菌Postbio-P6和乳酸乳球菌Postbio-F3的活菌数比例选自1:1:2:2。
上述制备方法中，益生菌组合物的接种量选自2～4％，优选为2％。
上述制备方法中，发酵选自好氧发酵。
上述制备方法中，发酵条件选自：在37～45℃条件下发酵35～50h，转速为150～250rpm/min，发酵过程中控制pH为6.0～7.0。
上述制备方法中，发酵培养基的配方为：葡萄糖20g，乳清蛋白15g，大豆粉20g，脱脂乳粉10g，蒸馏水1L；初始pH＝7.0。在接种发酵前，发酵培养基需要在105℃条件下经过30min高温灭菌处理。
本发明提供了由上述方法制备的后生元。
上述后生元被证明具有较好的食品防腐作用。基于此，本发明提供了上述后生元在食品防腐中的应用。
本发明提供了一种食品防腐剂，含有上述后生元。
上述后生元被证明具有较好的胃肠调节功能，从而可以改善胃肠疾病。基于此，本发明提供了上述后生元在防治胃肠疾病中的应用。具体地，本发明提供了上述后生元在制备防治胃肠疾病的药物或制剂中的应用。所述疾病优选自炎症性肠病。
本发明提供了一种胃肠调理剂，含有上述后生元。
上述胃肠调理剂还可包含药学上可接受的载体、溶剂、稀释剂、赋形剂或其他介质。所述胃肠调理剂的剂型可选自粉剂、颗粒剂、胶囊剂、注射剂、口服液或片剂。
本发明的有益效果为：
本发明提供了一种后生元，该后生元具有较好的食品防腐作用和胃肠调节功能，从而在食品防腐以及改善胃肠道疾病等方面存在重要应用价值。
附图说明
图1为防腐试验第1天测试结果；
图2为防腐试验第2天测试结果；
图3为防腐试验第3天测试结果；
图4为防腐试验第4天测试结果；
图5为防腐试验第5天测试结果；
图6为正常组大鼠结肠组织H&E染色；
图7为模型组大鼠结肠组织H&E染色；
图8为后生元组大鼠结肠组织H&E染色；
图9为组织学损伤评分。
具体实施方式
本发明所用菌种材料，如下所示：
发酵粘液乳杆菌(Limosilactobacillusfermentum)Postbio-Q7、唾液乳杆菌(Lactobacillus salivarius)Postbio-YY、副干酪乳杆菌(Lactobacillusparacasei)Postbio-P6和乳酸乳球菌(Lactococcuslactis)Postbio-F3均来自青岛农业大学益生菌与后生元基础研究与开发应用创新实验室乳酸菌菌种库，并保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，其保藏编号分别为CGMCCNo.26238、CGMCCNo.26239、CGMCCNo.26237和CGMCCNo.26236，保藏日期均为2022年12月25日。
本发明所使用的其它术语，除非有另外说明，一般具有本领域普通技术人员通常理解的含义。下面结合具体实施例，并参照数据进一步详细的描述本发明。以下实施例只是为了举例说明本发明，而非以任何方式限制本发明的范围。
实施例1
后生元的制备，步骤如下：
将发酵粘液乳杆菌Postbio-Q7、唾液乳杆菌Postbio-YY、副干酪乳杆菌Postbio-P6和乳酸乳球菌Postbio-F3菌种分别接种于MRS液体培养基中，37℃恒温培养18h，传代培养2次，使各菌株活化后的活菌数为50～200×108cfu/mL。将活化好的发酵粘液乳杆菌Postbio-Q7、唾液乳杆菌Postbio-YY、副干酪乳杆菌Postbio-P6和乳酸乳球菌Postbio-F3菌种按照活菌数之比为1:1:2:2的比例混合成益生菌组合物。将上述益生菌组合物按照2％的接种量，接种于发酵培养基中。在37℃条件下发酵35h，转速为150rpm/min，发酵过程中控制pH为6.5。发酵结束后对混合益生菌发酵液进行杀菌，在95℃条件下经过巴氏杀菌30min，得到后生元发酵液。将后生元发酵液进行冷冻干燥，获得后生元浓缩冻干粉Postbio-care。命名为YDFF3。
上述发酵培养基的配方为：葡萄糖20g，乳清蛋白15g，大豆粉20g，脱脂乳粉10g，蒸馏水1L，初始pH＝7.0。在接种发酵前，发酵培养基需要在105℃条件下经过30min高温灭菌处理。
实施例2
食品生物防腐试验：
将后生元冻干粉溶解在蒸馏水中，分别配制成6％和12％后生元溶液。将柿子样品分为：对照组、6％后生元组和12％后生元组。将不同浓度后生元溶液装入贴好标签纸的喷壶中，将喷壶嘴对准样品，进行均匀喷涂，喷涂后，放置10min，然后转移至37℃恒温培养箱中观察。在第1、2、3、4和5天分别观察样品组织状态、色泽、滋气味、杂质等状况，并于第5天记录菌落总数情况。
试验结果如图1～5所示：
第0天，对照组与后生元测试组样品外观完好，无差别。
第1天，对照组：颜色暗淡、无光泽、柿子表面长黑斑；6％和12％后生元测试组：基本维持柿子颜色，状态没有变化；如图1所示。
第2天，对照组：颜色进一步变暗、发黑、无光泽、柿子表面黑斑增多；6％和12％后生元测试组：柿子表面光泽暗淡、但基本维持柿子颜色；如图2所示。
第3天，对照组：组织状态皱缩、颜色发黑、无光泽、柿子长黑斑与白毛，已腐烂变质；6％和12％后生元测试组：柿子颜色暗淡，12％浓度比6％浓度样品颜色略深，但没有腐败变质；如图3所示.
第4天，对照组：组织状态皱缩、颜色发黑、无光泽、柿子进一步长黑斑与白毛，已腐烂变质；6％和12％后生元测试组：6％柿子颜色暗淡；12％柿子颜色进一步变暗、无光泽、柿子仍然没有长黑斑与白毛；如图4所示。
第5天，对照组：全部腐烂变质、发霉、长毛，颜色发黑；6％和12％后生元测试组：6％和12％后生元柿子样品保持一定色泽、但两个测试组出现少量发霉现象；如图5所示。
上述结果表明，后生元可将柿子样品在37℃下的保质期延长5天左右，展现了良好的生物防腐功效；且6％的后生元浓度防腐效果要由于12％。
实施例3
胃肠功能调节试验：
大鼠屏障环境适应性饲喂7d后，连续饮用添加3％(3g/100mL)DSS的无菌水溶液7d，完成IBD模型的构建；第8天开始饮用无菌水。设置模型组(IBD模型大鼠)、正常组(未经DSS诱导的正常大鼠)、后生元组(对IBD模型大鼠进行后生元处理)，每组7只。模型组和正常组大鼠每天灌胃2mL生理盐水，后生元组大鼠每天灌胃等体积的后生元冻干粉溶液(800mg/2mL)，每天一次，第21天时，大鼠经异氟烷麻醉后处死，取结肠组织用于病理学分析。大鼠腹部消毒后，解剖并分离结肠组织。选取PBS冲洗后的结肠末端，将其固定于4％多聚甲醛溶液中。固定后，取4μm厚组织切片进行苏木素-伊红(H&E)染色，在不同倍数下详细观察组织切片情况，并记录切片中基本病理变化，如水肿、变性、坏死、增生、纤维化、炎性变化等。根据水肿，炎症，增生，浸润四个指标，组织病变程度采用五级分法，无病变或极少量病变计分为0；有轻度病变或少量病变计分为1；有中度病变或中等量病变计分为2；有重度病变或多量病变计分为3；有极重度病变或大量病变计分为4。
试验结果如图6～9所示：
相比正常组大鼠结肠组织H&E染色，DSS诱导后模型组大鼠结肠组织结构模糊，水肿明显，大量炎性细胞浸润，可见上皮细胞脱落现象。而经后生元干预后，组织结构状况有所改善，大鼠黏膜层肠上皮结构基本完整，上皮细胞脱落和固有层与黏膜下层的水肿较少。同时，后生元能够明显减轻结肠水肿状况。组织学损伤评分显示出与切片一致的结果，如图9所示，与模型组相比，后生元组显著降低了结肠组织的损伤(P<0.05)，这说明，后生元能够降低DSS诱导后结肠组织的损伤，有助于改善炎症性大鼠的肠胃症状。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是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、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (2)
1.一种后生元在食品防腐中的应用；
所述后生元由如下方法制备而成：
将发酵粘液乳杆菌Postbio-Q7、唾液乳杆菌Postbio-YY、副干酪乳杆菌Postbio-P6和乳酸乳球菌Postbio-F3按活菌数比例混合成益生菌组合物；将益生菌组合物接种于发酵培养基中，进行发酵；发酵结束后对混合益生菌发酵液进行杀菌，得到后生元发酵液；将后生元发酵液进行冷冻干燥，获得后生元冻干粉；
所述发酵粘液乳杆菌Postbio-Q7的菌种保藏编号为CGMCC No.26238，所述唾液乳杆菌Postbio-YY的菌种保藏编号为CGMCC No.26239，所述副干酪乳杆菌Postbio-P6的菌种保藏编号为CGMCC No.26237，所述乳酸乳球菌Postbio-F3的菌种保藏编号为CGMCC No.26236；
所述发酵粘液乳杆菌Postbio-Q7、唾液乳杆菌Postbio-YY、副干酪乳杆菌Postbio-P6和乳酸乳球菌Postbio-F3的活菌数比例选自1:1:2:2；所述益生菌组合物的接种量选自2~4%；所述发酵条件选自：在37~45℃条件下发酵35~50h，转速为150~250 rpm/min，发酵过程中控制pH为6.0~7.0。
2.一种后生元在制备防治胃肠疾病的药物中的应用；
所述后生元由如下方法制备而成：
将发酵粘液乳杆菌Postbio-Q7、唾液乳杆菌Postbio-YY、副干酪乳杆菌Postbio-P6和乳酸乳球菌Postbio-F3按活菌数比例混合成益生菌组合物；将益生菌组合物接种于发酵培养基中，进行发酵；发酵结束后对混合益生菌发酵液进行杀菌，得到后生元发酵液；将后生元发酵液进行冷冻干燥，获得后生元冻干粉；
所述发酵粘液乳杆菌Postbio-Q7的菌种保藏编号为CGMCC No.26238，所述唾液乳杆菌Postbio-YY的菌种保藏编号为CGMCC No.26239，所述副干酪乳杆菌Postbio-P6的菌种保藏编号为CGMCC No.26237，所述乳酸乳球菌Postbio-F3的菌种保藏编号为CGMCC No.26236；
所述发酵粘液乳杆菌Postbio-Q7、唾液乳杆菌Postbio-YY、副干酪乳杆菌Postbio-P6和乳酸乳球菌Postbio-F3的活菌数比例选自1:1:2:2；所述益生菌组合物的接种量选自2~4%；所述发酵条件选自：在37~45℃条件下发酵35~50h，转速为150~250 rpm/min，发酵过程中控制pH为6.0~7.0。
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