CN117568244B - 一种提高消化及营养吸收能力的益生菌剂及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种提高消化及营养吸收能力的益生菌剂及其应用，所述提高消化及营养吸收能力的益生菌剂中的菌株包括保藏编号为CGMCC No.24476的发酵乳杆菌Lactobacillus fermentum LF54菌株和保藏编号为CGMCC No.16923的两歧双歧杆菌Bifidobacterium bifidum BBi32菌株。两种菌株存在潜在的相互作用，能够相互配合，在改善胃肠道动力、促进消化吸收的功效上协同增效，在使用菌量一致的情况下，与单一的LF54菌株或单一的BBi32菌株相比，两种菌的复配在上述功效的发挥显著提高。
Description
技术领域
本发明属于益生菌剂技术领域，涉及一种提高消化及营养吸收能力的益生菌剂及其应用。
背景技术
消化系统（Digestive system，DS）由消化管和消化腺两大部分组成，包括口腔、咽、食管、胃、小肠和大肠等部分。消化系统的基本生理功能是摄取、转运、消化食物和吸收营养，以及排泄废物。食物的消化和吸收，供机体所需的物质和能量，食物中的营养物质除维生素、水和无机盐可以被直接吸收利用外，蛋白质、脂肪和糖类等物质均不能被机体直接吸收利用，需在消化管内被分解为结构简单的小分子物质，才能被吸收利用。对于未被吸收的残渣部分，则通过大肠排出体外。消化系统为身体带来营养，对整体健康起着重要作用。如果没有良好的消化健康，就会经历一系列不舒服的症状，如腹痛、腹胀、消化不良等。此外，也可能因为食物中缺乏适当的营养，对健康和幸福产生负面影响。这就是为什么消化健康如此重要。
小肠是营养物质消化吸收的主要场所，营养物质包括碳水化合物、蛋白质、脂肪等进入肠道后在微生物和多种消化酶的作用下进行细胞外消化，消化终产物由肠上皮细胞上的各种转运载体吸收进入血液。营养物质的消化吸收不良会引起一系列疾病，如腹泻、便秘、腹部胀大或疼痛。富集在小肠近端的菌群具有对胆汁酸与低pH的耐受能力，从而利用食物中的营养物质促进其消化吸收。有研究表明，肠道中的某些微生物因富含淀粉酶、蛋白酶等基因从而可分解碳水化合物与蛋白质。众多研究表明，益生菌可通过改善肠道菌群结构促进营养物质的消化。
然而，目前现有技术中用于提高消化能力和营养吸收的微生物制剂还十分有限，大部分微生物是针对维护肠道结构的完整性，恢复肠道正常生理功能，而对提高消化能力和营养吸收的总体研究较少，而且相关益生菌及其制品的提高消化能力和营养吸收的效果还有待提高。因此，提供一种能够有效提高消化能力和营养吸收，且在治疗过程中不会导致患者产生不良反应的微生物制剂，已成为本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种提高消化及营养吸收能力的益生菌剂及其应用。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种提高消化及营养吸收能力的益生菌剂，所述提高消化及营养吸收能力的益生菌剂中的菌株包括保藏编号为CGMCC No.24476的发酵乳杆菌Lactobacillus fermentum LF54菌株和保藏编号为CGMCC No.16923的两歧双歧杆菌Bifidobacterium bifidum BBi32菌株。
本发明创造性地发现保藏编号为CGMCC No.24476的发酵乳杆菌Lactobacillusfermentum LF54菌株具有比其他发酵乳杆菌菌种更优异的改善胃肠道动力、促进消化吸收的功效，可将其用于制备相关功效的药物或保健品中。同时本发明还开发了一种全新的益生菌复配方式，将发酵乳杆菌Lactobacillus fermentum LF54菌株和两歧双歧杆菌Bifidobacterium bifidum BBi32菌株进行复配，发现两者存在潜在的相互作用，能够相互配合，在改善胃肠道动力、促进消化吸收的功效上协同增效，在使用菌量一致的情况下，与单一的LF54菌株或单一的BBi32菌株相比，两种菌的复配在上述功效的发挥显著提高。因此，该益生菌剂为提高消化及营养吸收提供了新的策略。由于发酵乳杆菌Lactobacillusfermentum LF54菌株和两歧双歧杆菌Bifidobacterium bifidum BBi32菌株均为益生菌，因此其在用于制备相关功效产品时，安全性高，且不易产生抗性。
优选地，所述发酵乳杆菌Lactobacillus fermentum LF54菌株与两歧双歧杆菌Bifidobacterium bifidum BBi32菌株的活菌数之比为1:10-10:1，例如1:10、1:9、1:8、1:7、1:6、1:5、1:4、1:3、1:2、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、71、8:1、9:1、10:1等，上述数值范围内的其他具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。
基于LF54菌株与BBi32菌株的潜在相互作用关系，本发明还发现当两种菌株以上述特定的活菌数配比进行复合时，其在改善胃肠道动力、改善便秘、促进消化吸收方面的功效更加显著。
优选地，在所述益生菌剂中，活菌总数不低于1×106 CFU/mL或1×106 CFU/g，例如1×106 CFU/mL（CFU/g）、5×106 CFU/mL（CFU/g）、1×107 CFU/mL（CFU/g）、5×107 CFU/mL（CFU/g）、1×108 CFU/mL（CFU/g）、1×109 CFU/mL（CFU/g）、1×1010 CFU/mL（CFU/g）等；该数值范围内的其他具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。
优选地，所述益生菌剂的剂型包括冻干粉剂、胶囊剂、片剂或颗粒剂。
本发明所涉及的益生菌剂的剂型不受限制，包括最常用的冻干粉剂，或进一步制得的胶囊剂、片剂或颗粒剂。其中冻干粉剂示例性地可以采用如下方法制得：
将LF54菌株与BBi32菌株分别接种于培养基中进行培养，得到培养液；培养液离心，得到菌体；菌体用冻干保护剂重悬，得到重悬液；重悬液冻干，即得，然后按比例将二者复配。
优选地，所述培养基包括MRS培养基。
优选地，所述MRS培养基以浓度计包括：蛋白胨8-12 g/L、牛肉膏8-12 g/L、葡萄糖15-25 g/L、乙酸钠1-3 g/L、酵母粉3-7 g/L、柠檬酸氢二铵1-3 g/L、K2PO4·3H2O 2-3 g/L、MgSO4·7H2O 0.05-0.2 g/L、MnSO4 0.01-0.1 g/L、吐温80 0.5-2 mL/L、半胱氨酸盐酸盐0.1-1 g/L。
优选地，所述冻干采用真空冷冻法。
优选地，所述益生菌剂还包括冻干保护剂和/或辅助添加剂。
优选地，所述冻干保护剂包括脱脂乳、明胶、糊精、阿拉伯胶、右旋糖酐、藻胶钠、聚乙烯吡咯烷酮、蔗糖、乳糖、海藻糖、山梨醇或木糖醇中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述辅助添加剂包括低聚果糖、低聚半乳糖、低聚木糖、低聚异麦芽糖、大豆低聚糖、菊粉、螺旋藻、节旋藻、云芝多糖、水苏糖、聚葡萄糖、α-乳淸蛋白或乳铁蛋白中的任意一种或至少两种的组合。
第二方面，本发明提供根据第一方面所述的提高消化及营养吸收能力的益生菌剂在制备缓解或治疗慢传输型便秘的药物或保健品中的应用。
第三方面，本发明提供根据第一方面所述的提高消化及营养吸收能力的益生菌剂在制备缓解或治疗胃肠动力障碍的药物或保健品中的应用。
优选地，所述药物或保健品中还包括辅料，所述辅料包括赋形剂、填充剂、粘合剂、润湿剂、崩解剂、乳化剂、助溶剂、增溶剂、渗透压调节剂、包衣材料、着色剂、pH调节剂、抗氧剂、抑菌剂或缓冲剂中的任意一种或至少两种的组合。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明创造性地发现保藏编号为CGMCC No.24476的发酵乳杆菌Lactobacillusfermentum LF54菌株具有比其他发酵乳杆菌菌种更优异的改善胃肠道动力、促进消化吸收的功效，可将其用于制备相关功效的药物或保健品中。同时本发明还开发了一种全新的益生菌复配方式，将发酵乳杆菌Lactobacillus fermentum LF54菌株和两歧双歧杆菌Bifidobacterium bifidum BBi32菌株进行复配，发现两者存在潜在的相互作用，能够相互配合，在改善胃肠道动力、促进消化吸收的功效上协同增效，在使用菌量一致的情况下，与单一的LF54菌株或单一的BBi32菌株相比，两种菌的复配在上述功效的发挥显著提高。因此，该益生菌剂为提高消化及营养吸收提供了新的策略。由于发酵乳杆菌Lactobacillusfermentum LF54菌株和两歧双歧杆菌Bifidobacterium bifidum BBi32菌株均为益生菌，因此其在用于制备相关功效产品时，安全性高，且不易产生抗性。
本发明所涉及的发酵乳杆菌LF54菌株的分类命名为发酵乳杆菌Lactobacillus fermentum，保藏单位为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏时间为2022年03月07日，保藏编号为CGMCC No.24476，地址为：北京市朝阳区北辰西路1号院3号。
本发明所涉及的两歧双歧杆菌BBi32菌株的分类命名为两歧双歧杆菌Bifidobacterium bifidum，保藏单位为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏时间为2018年12月10日，保藏编号为CGMCC No.16923，地址为：北京市朝阳区北辰西路1号院3号。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案，但本发明并非局限在实施例范围内。
下述内容中涉及的蛋白胨、牛肉膏、葡萄糖、乙酸钠、酵母粉、柠檬酸氢二铵、K2PO4·3H2O、MgSO4·7H2O、MnSO4、吐温80和半胱氨酸盐酸盐购自国药集团化学试剂有限公司；SPF级雄性6周龄C57BL/6J小鼠和6周龄SD大鼠、高脂及普通饲料购自上海斯莱克公司。
下述实施例中涉及的培养基配方如下：
MRS培养基(g/L)：蛋白胨10g/L、牛肉膏10g/L、葡萄糖20g/L、乙酸钠2g/L、酵母粉5g/L、柠檬酸氢二铵2g/L、K2PO4·3H2O 2.6g/L、MgSO4·7H2O 0.1g/L、MnSO4 0.05g/L、吐温80 1mL/L、半胱氨酸盐酸盐0.5g/L。
下述实施例所涉及的发酵乳杆菌LF54菌株的分类命名为发酵乳杆菌Lactobacillus fermentum，保藏单位为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏时间为2022年03月07日，保藏编号为CGMCC No.24476，地址为：北京市朝阳区北辰西路1号院3号。
下述实施例所涉及的两歧双歧杆菌BBi32菌株的分类命名为两歧双歧杆菌Bifidobacterium bifidum，保藏单位为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏时间为2018年12月10日，保藏编号为CGMCC No.16923，地址为：北京市朝阳区北辰西路1号院3号。
下述涉及的菌悬液制备方法：将所需菌株接种于MRS液体培养基中，37℃下培养18h进行活化，连续活化2次，得到活化液；将活化液按2%（v/v）的接种量接种于MRS液体培养基中，37℃下培养24 h，得到菌液；将菌液在4℃下5000rpm下离心10 min，过滤，得到菌体，使用20%的蔗糖水溶液重悬菌体，即得。
实施例
本实施例验证发酵乳杆菌LF54菌株提高消化及吸收的能力：
（1）动物分组及建模：42只SD大鼠随机分为建模组(n=36)和对照组(n=6)。在购得大鼠后7天环境适应期，实验开始前5天，每天均按10 mL/kg生理盐水灌胃，以让大鼠适应灌胃过程。建模实验开始后，对照组10 mL/kg生理盐水灌胃，模型组按10 mL/kg予洛哌丁胺溶液(8 mg/mL)灌胃，每天1次，连续14天，诱导胃肠功能障碍。建模后再分为模型组(n=6)、LF54干预组(n=6)、BBi32干预组(n=6)、LF54+BBi32联合干预组(n=6，活菌比为1:1)、ATCC14931+BBi32联合干预组(n=6，活菌比为1:1)、ATCC14931干预组(n=6)。
（2）干预方式：第15天至第28天每日灌胃一次1mL，LF54干预组以109CFU/天/只灌胃，BBi32干预组以109CFU/天/只灌胃，LF54+BBi32联合干预组以总菌量109CFU/天/只灌胃，ATCC14931+BBi32联合干预组以总菌量109CFU/天/只灌胃，ATCC14931干预组以109CFU/天/只灌胃，模型组和对照组每天1mL蒸馏水灌胃。
（3）标本的采集与检测：
（3.1）干预2周后，停药1周，大鼠禁食不禁水24h，测定大鼠的首粒黑便时间。经口灌入100g/L活性炭悬液2mL，单独放入垫有吸水纸的洁净笼盒中，此时记录为开始的时间，待大鼠排出第一颗黑便后，记录相应时间为结束的时间，两次时间的间隔即为首粒黑便时间（min）。同时测量排便重量（g）和排便颗粒数（个），如表1所示：
表1
由表1数据可知，本发明所涉及的发酵乳杆菌LF54菌株具有比其他发酵乳杆菌显著的提高消化吸收能力的功效，改善大鼠便秘症状，首次排黑便时间显著缩短，排便重量和排便颗粒同样有所缓解。且LF54+BBi32联合干预组的效果更好，优于LF54组和BBi32组，说明LF54菌株与BBi32菌株在提高消化吸收能力、改善便秘症状的功效上具有协同增效作用。
（3.2）在试验过程中收集各组大鼠的粪便。采集后立即记录粪便湿重（A），在干燥箱中干燥3h后记录粪便干重（B）。含水量计算如下：粪便含水率（%）=（A-B）/A×100%。结果如表2所示。
表2
由表2数据可知，与其他发酵乳杆菌组相比，LF54干预组的粪便含水量明显得到提高，证明了发酵乳杆菌LF54菌株具有更优异的恢复肠道功能的效果，且LF54+BBi32联合干预组的效果更好。
（3.3）干预4周后，大鼠过夜禁食不禁水，采用酶联免疫吸附剂测定试剂盒测定大鼠血清中胃泌素（Gas）、胃肠调节肽SP、血管活性肠肽（VIP）和生长抑素（SS）四种胃肠调节肽的浓度。取小鼠血清加于酶标板孔底部，按照相关操作说明进行操作。血清中炎症因子TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-10的浓度测定同样按照胃肠调节肽的方法进行。结果如表3和表4所示。
表3
表4
由表3和表4数据可知，与其他发酵乳杆菌组相比，LF54干预组能够调节胃肠调节肽和炎症因子的浓度趋于正常水平，证明了发酵乳杆菌LF54菌株具有更优异的恢复肠道功能的效果，且LF54+BBi32联合干预组的效果更好。
（3.4）干预4周后，大鼠过夜禁食不禁水，灌胃墨汁25分钟后立即用颈椎脱臼法处死。将己处死的大鼠仰卧放置于木板上，用钉子固定。用外科剪逐层剪开大鼠腹部皮肤与肌肉层，用镊子分离去除大网膜及脂肪，暴露腹部脏器。于大鼠左上腹腔找到胃，在幽门口处剪断胃食管连接部分，将胃提起，逐渐向下清理肠系膜，分离肠道，并于回盲部处剪断小肠与结肠连接部分。将分离的肠管置于托盘上，轻轻将小肠拉成直线，测量肠管长度为“小肠总长度”，从幽门至墨汁前沿为“墨汁推进长度”。按下式计算墨汁推进率，结果如表5所示：
墨汁推进率(%)＝墨汁推进长度(cm)/小肠总长度(cm)×100%
表5
由表5数据可知，与其他发酵乳杆菌组相比，LF54干预组能够调节肠推进率趋于正常水平，证明了发酵乳杆菌LF54菌株具有更优异的恢复肠道功能的效果，且LF54+BBi32联合干预组的效果更好。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的一种提高消化及营养吸收能力的益生菌剂及其应用，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
Claims (9)
1.一种提高消化及营养吸收能力的益生菌剂，其特征在于，所述提高消化及营养吸收能力的益生菌剂中的菌株包括保藏编号为CGMCC No.24476的发酵乳杆菌Lactobacillus fermentum LF54菌株和保藏编号为CGMCC No.16923的两歧双歧杆菌Bifidobacterium bifidum BBi32菌株；
所述发酵乳杆菌Lactobacillus fermentum LF54菌株与两歧双歧杆菌Bifidobacterium bifidum BBi32菌株的活菌数之比为1:10-10:1。
2.根据权利要求1所述的提高消化及营养吸收能力的益生菌剂，其特征在于，在所述益生菌剂中，活菌总数不低于1×106 CFU/mL或1×106 CFU/g。
3.根据权利要求1所述的提高消化及营养吸收能力的益生菌剂，其特征在于，所述益生菌剂的剂型包括冻干粉剂、胶囊剂、片剂或颗粒剂。
4.根据权利要求1所述的提高消化及营养吸收能力的益生菌剂，其特征在于，所述益生菌剂还包括冻干保护剂和/或辅助添加剂。
5.根据权利要求4所述的提高消化及营养吸收能力的益生菌剂，其特征在于，所述冻干保护剂包括脱脂乳、明胶、糊精、阿拉伯胶、右旋糖酐、藻胶钠、聚乙烯吡咯烷酮、蔗糖、乳糖、海藻糖、山梨醇或木糖醇中的任意一种或至少两种的组合。
6.根据权利要求4所述的提高消化及营养吸收能力的益生菌剂，其特征在于，所述辅助添加剂包括低聚果糖、低聚半乳糖、低聚木糖、低聚异麦芽糖、大豆低聚糖、菊粉、螺旋藻、节旋藻、云芝多糖、水苏糖、聚葡萄糖、α-乳淸蛋白或乳铁蛋白中的任意一种或至少两种的组合。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的提高消化及营养吸收能力的益生菌剂在制备缓解或改善慢传输型便秘的药物或保健品中的应用。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的提高消化及营养吸收能力的益生菌剂在制备缓解或改善胃肠动力障碍的药物或保健品中的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述药物或保健品中还包括辅料，所述辅料包括赋形剂、填充剂、粘合剂、润湿剂、崩解剂、乳化剂、助溶剂、增溶剂、渗透压调节剂、包衣材料、着色剂、pH调节剂、抗氧剂、抑菌剂或缓冲剂中的任意一种或至少两种的组合。
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