CN117731014A - 葵花籽蛋白组合物和其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种葵花籽蛋白或其分离蛋白、水解蛋白、浓缩蛋白的组合物，以及其用于制备调节肠道菌群的药物、营养产品、保健产品、食品、饮料和动物饲料中的用途。本发明的葵花籽蛋白或其分离蛋白、水解蛋白、浓缩蛋白的组合物可以显著增加受试者中第一肠道微生物群的水平，同时降低受试者中第二肠道微生物群的水平进而改善肠道健康，从而改善整体健康；本发明发现了葵花籽蛋白的新功能和营养特性，提高了葵花籽利用的附加值。
Description
技术领域
本发明属于保健食品和膳食补充剂技术领域，具体涉及葵花籽蛋白或其分离蛋白、水解蛋白、浓缩蛋白的组合物以及其在药物、营养补充剂、保健产品、食品、饮料和动物饲料中的相关应用。
背景技术
研究表明，人体的健康不仅与自身的基因组有关，还与肠道内环境微生物有密不可分的联系。肠道菌群对人体有着非常重要的作用，它被视为人体又一“隐藏器官”，携带着人体“第二基因”，因此人体也被形容成一个超级生物体。肠道菌群通过与宿主间的相互作用调控肠道稳态；各种原因导致的肠道稳态失衡将会影响人体的健康，导致各种疾病的产生。
嗜酸乳杆菌主要存在于小肠中，会释放乳酸、乙酸和一些对有害菌起作用的抗菌素，是肠道益生菌；双歧杆菌是一种重要的肠道有益微生物，对人体健康具有营养、抗肿瘤和免疫增强作用，发挥生物屏障、改善胃肠道功能、抗衰老等多种生理功能。大肠杆菌是条件致病菌，属于革兰阴性菌，在一定条件下会引起人和多种动物发生胃肠道感染或尿道等多种局部组织器官感染；金黄色葡萄球菌是革兰氏阳性菌代表，是一种常见的食源性病原菌。
肠道益生菌可合成多种维生素(主要是维生素K和B)，参与食物(如碳水化合物)的消化、产生乳酸，促进肠道蠕动，抑制致病菌群生长和分解有害物质，激活免疫系统，维持肠道菌群平衡，对人体健康不可缺少。肠道菌群的调节和肠道微环境的改善，可以通过外源补充益生菌实现；益生菌发挥作用必须达到足够的数量，且对制备工艺、存储条件、价格等方面要求较高。病原菌会产生致病物质，造成宿主感染。为维持肠道健康，需要促进肠道益生菌增殖，降低肠道病原菌数量。
向日葵在我国东北、华北和西北地区广泛种植，葵花籽营养价值丰富，蛋白含量高、氨基酸种类齐全、比例合理，并且富含多种维生素和矿物质。虽然葵花籽蛋白营养价值很高，但对其保健食品和医药等方面开发利用不够。蛋白质作为重要的营养物质对肠道健康的影响越来越受到人们关注。肠道菌群可以参与机体蛋白质代谢，食物蛋白会影响肠道菌群的组成与平衡，而肠道菌群的变化影响机体对蛋白质的利用。如能提取具有调节肠道健康的葵花籽蛋白，可以充分挖掘葵花籽蛋白资源潜力，对改善肠道健康和/或防止慢性疾病和并发症显得至关重要。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种能够促进肠道益生菌(有益菌)增殖、减少病原菌(有害菌)，调节肠道健康的葵花籽蛋白的组合物和应用。本发明的葵花籽蛋白可以按照不同需求添加到各种产品中或与其他成分进行配伍；该蛋白组分容易使用且成分安全，葵花籽蛋白可以为分离葵花籽蛋白、浓缩葵花籽蛋白或水解葵花籽蛋白中任一种或多种。
在一个方面，本发明提供了一种增加受试者中第一肠道微生物群的水平的方法，包括：向受试者施用含葵花籽蛋白或其分离蛋白、水解蛋白、浓缩蛋白的组合物；组合物有效增加受试者中第一肠道微生物群的水平；第一肠道微生物群为嗜酸乳杆菌或双歧杆菌。
在一些实施方案中，上述方法还包括：降低受试者中第二肠道微生物群的水平，第二肠道微生物群为大肠杆菌或金黄色葡萄球菌。
在一些实施方案中，第二肠道微生物群为肠道病原菌。
在一些实施方案中，第一肠道微生物群为肠道益生菌。
在一些实施方案中，组合物配制成营养补充剂、食品、饮料、动物饲料或药物。
在一些实施方案中，组合物制备成固体制剂或液体制剂。
在一些实施方案中，组合物呈栓剂、片剂、丸剂、颗粒剂、粉剂、膜剂、胶囊、饮料、气雾剂、醑剂、酊剂、滋补剂、液体混悬剂或糖浆的形式。
在一些实施方案中，以每天0.1-500g，优选1-400g，2-300g，3-200g，5-100g的剂量向受试者施用组合物。或者可以每天以0.1-10g/kg，0.5-5g/kg，1-3g/kg的剂量向受试者施用组合物。
在另一方面，本发明提供了一种含葵花籽蛋白或其分离蛋白、水解蛋白、浓缩蛋白的组合物在制造用于增加受试者中第一肠道微生物群的水平的营养补充剂、食品、饮料、动物饲料或药物中的用途，第一肠道微生物群为嗜酸乳杆菌或双歧杆菌。
在一些实施方案中，上述用途还包括：降低受试者中第二肠道微生物群的水平，第二肠道微生物群为大肠杆菌或金黄色葡萄球菌。
在一些实施方案中，以每天0.1-500g，优选1-400g，2-300g，3-200g，5-100g的剂量向受试者施用组合物；组合物有效增加受试者中第一肠道微生物群的水平。或者可以每天以0.1-10g/kg，0.5-5g/kg，1-3g/kg的剂量向受试者施用组合物。
在一些实施方案中，组合物制备成固体制剂或液体制剂。
在一些实施方案中，组合物呈栓剂、片剂、丸剂、颗粒剂、粉剂、膜剂、胶囊、饮料、气雾剂、醑剂、酊剂、滋补剂、液体混悬剂或糖浆的形式。
本发明的葵花籽蛋白容易被肠道直接吸收，能促进肠道益生菌增殖、降低肠道病原菌数量，从而调节肠道健康和/或整体健康；同时发现了葵花籽蛋白的新功能和营养特性，提高了葵花籽蛋白利用的附加值。
附图说明
图1为双歧杆菌和嗜酸乳杆菌的菌落对数值的对比图。
图2为大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的菌落对数值的对比图。
具体实施方式
现将详细参考本发明的优选实施方案，进一步说明其实施例。虽然将结合优选实施方案描述本发明，但应当理解它们并不旨在将本发明限制于这些实施方案。相反，本发明旨在覆盖替代、修改和等同方案，其可以包括在如权利要求书所限定的本发明的精神和范围之内。此外，在本发明的详细描述中，阐述了许多具体细节以便提供对本发明的透彻理解。然而，对于本领域的普通技术人员显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明。在其他情况下，没有详细描述众所周知的方法、程序、组分和其他特征，以免不必要地模糊本发明的各方面。
如本文所用，术语“或”旨在包括“和”和“或”。换句话说，术语“或”也可以被替换为“和/或”。
如本文所用，除非上下文另有明确指示，否则单数形式“一(a/an)”和“所述(the)”旨在也包括复数形式。
如本文所用，术语“包含”或“包括”或其变化形式指以下情况，其中该术语以其非限制性含义使用，指包括该词语后的项目，但并不排除未特别提及的项目。其还包括更限制性的动词‘基本上由……组成’和‘由……组成’。
如本文所用，术语“受试者”或“个体”可互换使用，以指代可以应用或施用本公开的方法和组合物的任何受试者。受试者有可能患有疾病或病症，但受试者不需要生病才能受益于本公开的方法和组合物。受试者可能需要改善其肠道和/或整体健康，但受试者也可能具有总体上健康的肠道并希望维持或进一步改善其肠道和/或整体健康。因此，任何受试者都可以服用所公开的组合物或成为所公开方法的接受者。本文中，术语“受试者”指动物(例如，禽鸟类、爬行动物和哺乳动物)。在某些实施方案中，受试者可以是包括非灵长类(例如，骆驼、驴、斑马、母牛、马、猫、狗、大鼠和小鼠)和灵长类(例如，猴、黑猩猩、人)的哺乳动物。在某些实施方案中，受试者可以是非人类哺乳动物。在其他实施方案中，受试者可以是人。
如本文所用，术语“施用”是指将所公开的组合物或有效成分递送给受试者的过程。本发明的组合物可以通过各种方式施用以发挥所要效果，包括口服、胃内和肠胃外(指静脉内和动脉内以及其他合适的肠胃外途径)等等。
如本文所用，术语“蛋白质”在描述蛋白质浓度、蛋白质分子量分布、蛋白质溶解度和蛋白质氨基酸含量时被定义为天然蛋白质结构或变性蛋白质结构或其片段；应被广义地解释并且包括完整的蛋白质、多肽、寡肽、氨基酸以及它们的混合物。“水解蛋白(蛋白质水解物)”是指经部分或完全的酸解或酶解而断裂成更短的肽片段和氨基酸的蛋白质。“分离蛋白(蛋白质分离物)”是指在去除多糖、可溶性碳水化合物、灰分和其他次要成分中的一种或多种(或基本部分)的至少一部分(或大部分)时从天然来源和/或改性天然来源获得的蛋白质材料。“浓缩蛋白(蛋白质浓缩物)”是指在去除碳水化合物、脂质、灰分和其他次要成分中的一种或多种(或基本部分)的至少一部分(或大部分)时从天然来源和/或改性天然来源获得的蛋白质材料。
如本文所用，术语“有效量”是指实现如本文所教导的效果所需的量。本文的有效量包括但不限于，增加受试者中肠道益生菌所必需的量；和/或降低受试者中肠道病原菌所必需的量；和/或改善肠道健康和/或整体健康所必需的量。根据本公开，合适的单剂量大小是当在合适的时间段内施用一次或多次时能够达到上述效果的剂量。
如本文所用，术语“药学上可接受的”是指药学上、生理学上、饮食上和/或营养学上可接受的，是指在合理的医学判断的范围内的那些组合物或试剂、材料或组合物和/或其剂型的组合，其适用于与人类和动物的组织接触，与组合物的其他成分相容，没有过多的毒性、刺激性、过敏反应或其他问题或并发症，与合理的利益/风险比相称。
本申请发现，施用葵花籽蛋白可以显著增加受试者中第一肠道微生物群的水平，同时降低受试者中第二肠道微生物群的水平。为此，本发明和实施方案涉及使用“含葵花籽蛋白的”组合物和/或“葵花籽蛋白增强的”组合物的方法和组合物，其中含葵花籽蛋白的组合物包括具有葵花籽蛋白或其分离蛋白、水解蛋白、浓缩蛋白的任何组合物。
本发明的方法包括每天施用至少0.1g，典型地0.1-500g，1-400g，优选2-300g，3-200g，5-100g的含葵花籽蛋白的组合物，这取决于具体的制剂和形式。待施用的量还可以为每天0.1-10g/kg，0.5-5g/kg，1-3g/kg受试者体重，根据如受试者的敏感程度、年龄、性别和体重、特异反应等因素而变化。一个或多个剂量可以在任何时间段内每天或以适合的频率施用一次或多次。例如，可以每天施用有效剂量，持续一天、几天、多天或无限期地每天施用。
本发明的含葵花籽蛋白的组合物可以被配制成营养补充剂或膳食补充剂、(医疗)食品、动物饲料或药物组合物，呈液体或固体形式，并且还可以任选地包括营养学上或药学上可接受的载体。例如，呈固体形式时，组合物可以配制成小吃棒、酸奶、锭剂、片剂或胶囊。另一方面，呈液体形式时，组合物可以配制成酊剂、软凝胶胶囊、液体胶囊、糖浆、碳酸饮料、冲泡饮料(例如咖啡或茶)、果汁、能量饮料、运动饮料或调味水。虽然特别考虑了供人类使用的营养和药物组合物，但应当理解，含葵花籽蛋白的组合物和制剂也可以用于兽医用途(例如，用于家养伴侣动物(“宠物”)的动物饲料或用于农场动物的动物饲料。在其他考虑的方面，含葵花籽蛋白的组合物还可以以散装产品的形式(例如，以等于或大于100g、等于或大于1000g、或等于或大于10kg的量)提供用于生产营养补充剂、(医疗)食品、动物饲料或药品。
为了进一步增强受试者的肠道健康，所考虑的施用含葵花籽蛋白的组合物的方法包括在施用含葵花籽蛋白的组合物的同时或之后施用至少一种益生菌微生物。此外，组合物还可以与阿拉伯木聚糖(AX)、阿拉伯木聚糖寡糖(AXOS)、低聚木糖(XOS)、低聚果糖(FOS)、低聚半乳糖(GOS)、菊粉和/或果胶中的一种或两种益生元组合。
本发明的含葵花籽蛋白的组合物可以与健康添加剂组合，以增加健康益处的广度。根据组合物的形式以及对所需健康效果和产品成本的考虑，健康添加剂可以与含葵花籽蛋白的组合物以任何组合形式加入。可以与含葵花籽蛋白的组合物组合的示例性添加剂包括超氧化物歧化酶(SOD)、包含SOD的活化剂的组合物、包含可生物利用的SOD的食物或其提取物(例如发芽小麦、小麦草、包封的(脂质和/或蛋白质包封)哈密瓜、黑麦、大麦、大麦草、西兰花芽、羽衣甘蓝、抱子甘蓝和姜黄素(例如姜黄))、碘化铜(CuI)、硒(Se)、富里酸、包含富里酸的食物或其提取物(例如土豆、萝卜、甜菜、胡萝卜、根茎类蔬菜、黑带糖蜜和喜来芝)、辅酶Q10(泛醌)或吡咯并喹啉醌(PQQ)。
以下实施例是对本发明的选择实施方案的说明，并不意味着限制本发明的范围。
实施例1
将葵花籽蛋白粉配置成浓度为1.0mg/mL的溶液用于抑菌圈直径试验。在无菌操作条件下，分别将大肠杆菌和金黄色葡萄球菌接种至牛肉膏蛋白胨培养液中，在37℃条件下培养1天，现配现用。
葵花籽蛋白的抑菌能力采用牛津杯双层平板法测定：首先在平皿中倒入15mL下层培养基(细菌采用NA)，冷却凝固后，另取1.0mL菌悬液加入10mL的50℃融化培养基中，混合均匀后立即倒入平皿，冷却。在双层平板上放置牛津杯，加入100μL蛋白溶液和对照组(无菌水)，细菌在37℃培养18～20小时，测定抑菌圈的大小：W＝(D-d)/2，其中W为抑菌圈宽度；D为抑菌圈总直径；d为牛津杯直径(6mm)。采用十字交叉法测定抑菌圈两个垂直方向的直径大小，取其平均值为测定结果，同一试验平行进行3次。
最小抑菌浓度(MIC)采用菌落直接观察法测定：将蛋白溶液分别配制为200～20mg/mL的5个浓度梯度，然后吸取1.0mL，并加入19mL的50℃融化培养基，充分混匀使蛋白溶液质量浓度在10～1mg/mL。倒入平皿，待培养基凝固后加入0.2mL菌悬液进行均匀涂布。平板上放置牛津杯，加入100μL蛋白溶液，置适宜温度下培养，培养基中完全没有菌生长的最低浓度为最小抑菌浓度。
表1
注：“-”无菌生长、“+”菌落很少、“++”菌类较多、“+++”菌落很多。
表1展示了实验测得的抑菌圈直径和MIC，从表1中可知，葵花籽蛋白对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌菌株均有一定抑制作用，与对照组相比，均可形成抑菌圈；对金黄色葡糖球菌的MIC为8.0mg/mL；对大肠杆菌的MIC为4.0mg/mL，表明葵花籽蛋白可以显著降低大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的数量。
实施例2
将经过3～5天适应环境的雌性KM小鼠按体质量随机分成2组，每组12只，分别为空白组和葵花籽蛋白组。葵花籽蛋白组每天给予约1-3g/kg的葵花籽蛋白或其分离蛋白、水解蛋白、浓缩蛋白；空白组小鼠用等体积蒸馏水代替。连续灌胃14天，期间自由饮水、自由进食标准饲料。
分别于第0和14天无菌采集小鼠新鲜粪便，称取0.05g置于加有5mL灭菌生理盐水的试管中混匀得粪便混悬液。取1mL上述混悬液进行逐级10倍稀释，分别制得10-1～10-6稀释度的菌悬液。根据《保健食品检验与评价技术规范》的建议以及预实验结果选择合适稀释度，将0.5mL菌悬液接种于灭菌洁净平皿上，然后分别注入15mL双歧杆菌和嗜酸乳杆菌以及大肠杆菌和金黄色葡萄球菌相应的选择性培养基，每种菌每个稀释度做2个重复。取得小鼠新鲜粪便后，按上述方法检测双歧杆菌和嗜酸乳杆菌以及大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的菌落数，对比菌落变化，结果均以菌落对数值lg(CFU/g)表示。
图1为空白组和葵花籽蛋白处理组中双歧杆菌和嗜酸乳杆菌的菌落对数值的对比图。如图1所示，相比于空白组，葵花籽蛋白组中双歧杆菌增加了4.21％，嗜酸乳杆菌增加了4.49％，表明葵花籽蛋白可以有效促进嗜酸乳杆菌和双歧杆菌的增殖。
图2为空白组和葵花籽蛋白处理组中大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的菌落对数值的对比图。如图2所示，相比于空白组，葵花籽蛋白组中大肠杆菌减少了14.60％，金黄色葡萄球菌减少了5.26％，表明葵花籽蛋白可以有效降低大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的含量。
在本发明中，在葵花籽蛋白处理后，还可以使其他肠道益生菌的含量增加，如嗜热链球菌、乳酸菌、保加利亚乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、丁酸梭菌等；使其他肠道病原菌的含量降低，如产气荚膜梭菌、肠球菌、变形杆菌、变形链球菌、沙门氏菌、铜绿假单胞菌等。这使得肠道微生物群的水平可以维持和/或恢复至接近正常水平，对维持肠道健康和/或整体健康非常有利。
本发明的葵花籽蛋白可促进肠道益生菌增殖、降低病原菌数量进而调节肠道健康，可根据不同需求与不同成分进行配伍，在满足素食主义者的需求同时还可以调节肠道健康和/或整体健康；为今后开发利用含有葵花籽蛋白和相应多肽成分进行药品、保健品等各种产品的生产和应用奠定了基础。
以上所述仅是本发明的优选实施例而已，并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求和其等同物限定。
Claims (13)
1.一种增加受试者中第一肠道微生物群的水平的方法，其特征在于，所述方法包括：向所述受试者施用含葵花籽蛋白或其分离蛋白、水解蛋白、浓缩蛋白的组合物；所述组合物有效增加所述受试者中所述第一肠道微生物群的水平；所述第一肠道微生物群为嗜酸乳杆菌或双歧杆菌。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：降低所述受试者中第二肠道微生物群的水平，所述第二肠道微生物群为大肠杆菌或金黄色葡萄球菌。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二肠道微生物群为肠道病原菌。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一肠道微生物群为肠道益生菌。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述组合物配制成营养补充剂、食品、饮料、动物饲料或药物。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述组合物制备成固体制剂或液体制剂。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述组合物呈栓剂、片剂、丸剂、颗粒剂、粉剂、膜剂、胶囊、饮料、气雾剂、醑剂、酊剂、滋补剂、液体混悬剂或糖浆的形式。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，以每天0.1-500g的剂量向所述受试者施用所述组合物。
9.一种含葵花籽蛋白或其分离蛋白、水解蛋白、浓缩蛋白的组合物在制造用于增加受试者中第一肠道微生物群的水平的营养补充剂、食品、饮料、动物饲料或药物中的用途，其特征在于，所述第一肠道微生物群为嗜酸乳杆菌或双歧杆菌。
10.根据权利要求9所述的用途，其特征在于，所述用途还包括：降低所述受试者中第二肠道微生物群的水平，所述第二肠道微生物群为大肠杆菌或金黄色葡萄球菌。
11.根据权利要求9或10所述的用途，其特征在于，以每天0.1-500g的剂量向所述受试者施用所述组合物；所述组合物有效增加所述受试者中所述第一肠道微生物群的水平。
12.根据权利要求9或10所述的用途，其特征在于，所述组合物制备成固体制剂或液体制剂。
13.根据权利要求9或10所述的用途，其特征在于，所述组合物呈栓剂、片剂、丸剂、颗粒剂、粉剂、膜剂、胶囊、饮料、气雾剂、醑剂、酊剂、滋补剂、液体混悬剂或糖浆的形式。
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