CN1243747A - 一种肠道微生态有益菌促生组合物 - Google Patents

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陈秀枢
易寄东
张勃
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Abstract

本发明提供一种肠道微生态有益菌促生组合物,该组合物由10—90%的低聚糖、0—80%的螺旋藻、5—88%的麦绿素和2—35%的添加剂组成,本发明可使肠道主要有益菌一双歧杆菌和乳杆菌同时得到增殖,从而达到调节免疫功能、抑制肿瘤、调节血脂、改善胃肠功能、延缓衰老等一系列治疗与保健作用。

Description

一种肠道微生态有益菌促生组合物
本发明涉及一种肠道微生态有益菌促生组合物。
从廿世纪以来，人类开始重视对人体微生态的研究，并用以疾病的预防、治疗及保健。大量的研究表明，人体微生态环境的优劣与机体的健康状况密切相关，而在人体微生态的不同生态系统中，有关肠道微生态菌丛的基础性和开发性研究一直很活跃，因为无论是数量组成、还是生理功能，肠道菌丛都是最重要的机体微生态区域，它在机体营养、老化、癌变、免疫、感染等各个方面都扮演着重要的角色。在人体肠道数以百兆计的各类细菌中，双歧杆菌和乳杆菌是广泛公认的有益菌，真杆菌则表现为有益性为主、兼有一定的致病性。因此对于双歧杆菌和乳杆菌的研究已成为微生态热的核心。
已知双歧杆菌是人体肠道菌群中最优势菌之一，也是新生儿肠道最早定植的菌群，它的主要功能可归纳为(1)抗腹泻与防便秘：其重要的生理作用之一是通过阻止外袭菌或病原菌的定植而维持良好的肠道菌丛状态，从而呈现出既治疗腹泻又防止便秘的双向调节功能；(2)抗感染作用；(3)免疫调节与抗肿瘤，这主要表现为增加肠道IgA的水平，尤其是slgA的浓度，另外，许多文献报告它的全细胞或细胞壁成份具有强化或促进对恶性肿瘤细胞的免疫性攻击作用；(4)合成维生素与分解腐化物，对于腐败物的分解代谢既能体现出营养的作用，又能间接地参与抑癌和免疫调节作用，同时对调节脂类代谢亦有不可低估的作用；(5)调节血脂。
乳杆菌是人类最早认识的具有保健功能的原籍菌群，最典型的例子如发酵乳和酸奶，但真正认识其保健与治疗作用的是本世纪廿年代用人源性嗜酸乳杆菌治疗便秘和其它肠道疾病。已知乳杆菌能抑制病原菌和保护肠菌丛，除抑制代谢产物中的乙酸和乳酸外，还有类似于抗菌素样物质的产物。在大剂量抗菌素治疗时(后)，肠道正常菌群被大量杀灭，而艰难芽胞梭菌过度繁殖后极易引起伪膜性肠炎，嗜酸乳杆菌既能控制该菌的过度繁殖，又能抑制其毒素的产生，从而起到保护肠道微生态的作用，另外乳杆菌还具有抗癌与免疫调节，调节血脂、促进乳糖代谢的作用。由于上述两种肠道菌对人体的健康起着非常重要的作用，所以，目前利用肠道微生态原理进行保健、治疗主要是以两菌为核心的，综合国内外在该领域的研究现状，微生态制剂主要有①以补充人体肠道内有益菌为目的的活菌制剂，②以给有益菌提供饲料使其自身增殖的有益菌促生物制剂，③上述两者相配伍的复合制剂三大类。
目前，国内外对活菌制剂的开发十分活跃，仅国内活菌制剂(包括药品、保健品和食品)已达十余种，但它们还存在一定的局限性；(1)液态活菌制剂的生产与保存需较严格的氧化还原电势、营养介质和适宜的温度、pH等，因此，这类制剂的大多数的活菌率很低；(2)活菌制剂存在耐药性转移问题；(3)生产菌株需要驯化；(4)活菌通过胃肠屏障后的定植力和存活率究竟有多高，学术界尚未有定论。
而有益菌促生物是另一条调整肠道微生态的途径，即通过促生物使机体自身的生理性原籍菌增殖，营造以有益菌占优势的肠道生态环境，可避免活菌制剂的不足之处，近年来它已成为国际学术界和产业界研究和开发的热点。目前对这方面的研究与开发集中于对低聚糖的利用。低聚糖是指2-10个单糖以糖苷连接起来的糖类总称，人们熟悉的蔗糖、饴糖、乳糖虽属低聚糖类，但它们不具备新型低聚糖的生理功能。新型低聚糖的重要特点是能被双歧杆菌等有益菌选择性利用，而不被其它绝大部分的肠道菌利用，人消化道因无此类糖的消化酶亦不能利用，故成为“双歧杆菌增殖因子”，如低聚果糖、低聚术糖、异麦芽低聚糖、异构化乳糖、大豆低聚糖等，其代谢产物为乙酸、丙酸、丁酸、乳酸和丁二酸等短链脂肪酸和气体，这些短链脂肪酸又被肠上皮细胞吸收而成为二次能源，同时又维持了大肠的弱酸性环境而不利于某些致病菌或有害菌生长，大大地减少了肠道的腐败物，双歧杆菌、乳杆菌等有益菌在酸性条件下则能较好地生长。大量的文献报告，低聚糖对双歧杆菌的增殖性在不同个体介于10-1000倍不等，同时，大肠埃希菌、梭菌、金葡菌、肠球菌等相应减少，总菌数不变。
国内对有益菌促生物的开发尚处于起步阶段，主要有以异构化乳糖作为便秘、肝性脑病的治疗药物，但由于异构化乳糖的纯度只有40-50％，其它均为传统单糖和双糖，故特异增殖力不够理想。中国专利公开了两项有关低聚糖饮料的专利，一项是92112679.4《含低聚糖饮料的制备方法》，利用低聚糖延长供给，增强机体耐力和做功能力，但它作为一种饮料基料，只在提高人体的耐力和做功能力上有较肯定的结论；另一项是94111702.2《口服药物或固体饮料的辅料--低聚糖》，但它是将低聚糖作为药物或饮料的辅料，利用其特殊功能和物理性质上的粘合性，因此对改善胃肠道功能、促进营养吸收仅起辅助性作用，不具有针对性，且二者所利用的低聚糖均无特指新型低聚糖，其效力很不确定。
由于现有技术中有益促生物制剂主要在低聚糖的利用上，因此，有益促生物制剂作用主要是增殖肠道的双歧杆菌，而对乳杆菌等有益菌无显著的增殖效果。对于双歧杆菌和乳杆菌同时得到增殖的促生物在国内外尚未见报告。
本发明的目的就是为克服现有技术中的不足之处，提供一种对肠道内的双歧杆菌和乳杆菌都有显著性增殖效果的一种肠道微生态有益菌促生组合物。
为了实现上述目的，本发明采用以下的有益菌促生组合物配方(按重量％计)：
    低聚糖            10-90％
    螺旋藻            0-80％
    麦绿素            5-88％
    添加剂            2-35％
为了获得同时能增殖肠道双歧杆菌和乳杆菌等有益菌的客观效果，我们进行了大量地筛选性实验，以期寻找出配方组分间调整肠道微生态有益菌丛的最佳组方。低聚糖类是国际上公认的“结肠食品”和有益促生物，但并非所有的低聚糖都是显著的“双歧杆菌增殖因子”，只有新型的低聚糖才为“双歧杆菌增殖因子”。在发达国家应用较多和研究最深入的是低聚糖类中的低聚果糖Fractoolignsaccbaride(LOS)和Lacta-lose(LOS)，我们对其进行了体外增殖效果实验发现，它们对婴儿双歧杆菌(B.infantis)、两歧双歧杆菌(B.bifidua)和青春双歧杆菌(B.adolessentis)三种菌呈现出非常显著的增殖作用，且随着浓度的增加而增加(参见表15)，对乳杆菌的作用则不如对双歧杆菌的强，但已显示出非常显著的统计学意义(P＜0.05)，结果参见表16。因此，上述配方中，低聚糖应选新型的低聚糖，特别是可优选低聚果糖或低聚木糖，或同时选用二者。二者共用时，按重量％计，低聚果糖为10-99％，低聚木糖为0-99％。
上述配方中的麦绿素和螺旋藻是国际上公认的新资源食品和功能性食品，它们除富含植物性蛋白外，还具有某些小分子的易吸收肽、氨基酸、β-胡萝卜素、维生素、酶类和矿物质等，同时还含有特定的低聚糖组分，其中螺旋藻提取物中还含有乳杆菌的特异性增殖因子，其增殖率达327％，实验表明，麦绿素和螺旋藻对双歧杆菌的体外增殖作用不大，但它们对嗜酸乳杆菌的增殖率却非常显著，0.2％(W/V)的麦绿素对嗜酸乳杆菌的增殖率以(D.C.W计)可达40％，0.4％和0.8％(W/V)的增殖率高达90％以上；0.2％(W/V)的螺旋藻对嗜酸乳杆菌的增殖率(以D.C.W计)近70％，0.4％和0.8％(W/V)组的增殖率高达120％，结果见表3。
通过将配方产品添加于液体培养基作双歧杆菌、乳杆菌的体外增殖实验结果表明，本发明呈现出同时增殖双歧杆菌和乳杆菌的协同或累加效应(见表1)，从表中可见，0.8％(W/V)以上的本发明与对照组相比，对婴儿双歧杆菌与青春双歧杆菌的增殖率以细菌干重(D.C.W)计，增殖率可达200％，对嗜酸乳杆菌高达200％。
本发明所述的麦绿素可以是以嫩麦苗为主原料制取的翠绿色麦叶汁粉。
本发明所述螺旋藻的生物学分类地位可以是蓝藻门、颤藻目、颤藻科、或螺旋藻属。
本发明所述的添加剂包括酵母浸粉、各种粘合剂(如淀粉、明胶、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素等)和各种崩解剂(如变性淀粉、苹果酸、枸椽酸、海藻酸、粉状纤维素、微晶纤维素等)、固体果精、植物蛋白、动物奶粉、茶精、食用香精、食糖中的一种或数种的组合。
本发明具有比现有技术更显著的效果；
(1)本发明对双歧杆菌和乳杆菌的增殖性显著高于其单一组分的增殖性，表明对两种菌的协同或累加增殖性，体外增殖实验结果见表1。
(2)本发明对人体肠道主要菌群的作用是，不但对双歧杆菌和乳杆菌均有显著地增殖作用，而且梭杆菌属、肠杆菌科等腐败菌或机会致病菌呈明显下降的趋热(P＜0.05)，见表2。
本发明通过增殖机体肠道双歧杆菌、乳杆菌等有益菌群，使肠道微生态环境恢复或调整到最佳状态，从而体现调节免疫功能、抑制肿瘤、调节血脂、改善胃肠功能、延缓衰老等一系列治疗或保健作用，其功能性试验结果见表3-14。本发明可制成片剂、冲剂、胶囊剂、散剂、口服液或其它口服剂型。
表1本发明对双歧杆菌、乳杆菌的体外增殖作用(F分析，方差齐)
菌    名 对照组                         实验组(D.C.W.W/V) P值
      0.2％       0.4％      0.8％       1.0％
婴儿双歧杆菌(n＝8)青春双歧杆菌(n＝8)嗜酸乳杆菌  (n＝8)  0.64±0.070.62±0.070.62±0.07    1.07±0.121.11±0.121.14±0.13    1.69±0.091.71±0.091.54±0.15    2.14±0.182.10±0.172.11±0.14    2.15±0.182.15±0.172.15±0.16  ＜0.01＜0.01＜0.01
注：每种菌为标准株与临床株各测4次。
表2本发明对10名健康成人肠道菌的作用(F分析：方差齐)
菌    名     对照组(n＝30)                     实验组(g/日) P值
      3(n＝10)         6(n＝10)        9(n＝10)
厌氧菌总数拟杆菌属双岐杆菌属乳杆菌属梭杆菌属肠杆菌属   12.70±0.989.70±1.079.40±0.817.25±0.587.31±0.928.00±1.20     12.77±0.79      12.79±0.53     12.74±0.609.60±1.25      10.00±0.99      9.90±1.3310.17±0.78      10.97±0.91     11.10±0.897.61±0.62       8.11±0.57      8.01±0.566.90±1.00       6.41±0.88      6.51±0.967.70±1.25       7.50±1.32      7.50±1.18   ＞0.05＞0.05＜0.01＜0.01＜0.01＜0.05
表3本发明对10名健康老人肠道双歧杆菌、乳杆菌的增殖性(F分析：方差齐)
    菌名        服食前        服食后     P值
  总厌氧菌双歧杆菌乳杆菌      12.06±1.07.18±0.686.06±0.58     12.37±0.828.92±0.747.06±0.42    ＞0.05＜0.01＜0.01
表4本发明对小鼠脾淋巴细胞转化率影响
  剂  量  组(mg/kg.bw)  样本数        SI数
对照组(0.0)1组(17.1)2组(85.7)3组(857.0)    10101010    12.65±2.5512.87±2.2829.38±1.94**29.37±3.47**
注：**与对照组相比，P＜0.01。
    结果：常规剂量组和大剂量组能显著提高脾淋巴细胞转化率。
表5本发明对小鼠脾B细胞功能的影响
  剂  量  组(mg/kg.bw)  样本数      PFC数/106脾细胞
对照组(0.0)1组(17.1)2组(85.7)3组(857.0)    10101010     43.1±8.852.9±7.669.1±10.2**75.3±9.5**
注：**与对照组相比，P＜0.01。
    结果：常规剂量和大剂量组能显著脾B细胞功能。
表6本发明对小鼠腹腔巨噬细胞吞噬功能的影响
  剂  量  组(mg/kg.bw)  样本数        吞噬百分率(％)
对照组(0.0)1组(17.1)2组(85.7)3组(857.0)    10101010       27.89±7.5538.20±12.15**74.22±13.27**80.67±10.50**
注：**与对照组相比，P＜0.01。
    结果：常规剂量与大剂量组能显著提高吞噬细胞的吞噬与消化能力。
表7本发明对大鼠寿命的影响
    剂    量(mg/kg.bw)           50％平均死亡时间(d)            75％平均死亡时间(d)
         雄            雌           雄         雌
        017.185.7428.5     823.1±59.2848.9±65.9926.8±77.5*924.7±79.1*       830.9±50.6853.4±63.4938.1±72.7*942.9±81.9*     872.8±86.5901.3±92.4982.3±100.8*986.0±109.7*    872.0±74.2915.8±92.4988.1±92.9998.5±105.7*
注：*与同性别对照组相比，P＜0.05。
    结果：本发明能显著延缓大鼠的衰老进程，提高平均寿命。
表8各组大鼠血中SOD、GSH-PX活力及MDA含量的变化
  剂量组                  SOD活力         GSH-PX活力           MDA含量(mg/kg.bw)       n        (U/gHb)           (U/gHb)          (nmol/ml血)
老年对照(0.0)    8      570.8±40.3       97.1±9.1         6.56±0.68青年对照(0.0)    8     1191.2±90.3**    152.7±24.1**      4.08±0.85**1组(17.1)        8      597.9±35.0      112.1±18.6        5.18±1.06*2组(85.7)        8     1141.7±93.6**    140.6±18.3*       4.29±0.77**3组(428.5)       8     1136.0±74.2**    137.4±17.9**      4.32±0.46**
注：与老年组相比，*P＜0.05，**P＜0.01。
    结果：本发明能显著提高鼠血中SOD和GSH-PX活力，降低MDA含量。
表9各组大鼠组织中SOD、GSH-PX活力及MDA含量的变化
  剂  量  组               SOD            GSH-PX               MDA(mg/kg.bw)     n      (U/mg/pr)        (U/mg/pr)        (nmol/mg组织)
老年对照(0.0)    8      21.9±2.3       77.5±4.3          0.80±0.11青年对照(0.0)    8      41.4±9.9**    134.9±17.3**       0.55±0.04**1组(17.1)        8      30.6±6.5       93.5±12.7         0.68±0.04*2组(85.7)        8      37.6±7.8*     128.1±19.7**       0.59±0.08**3组(428.5)       8      40.2±8.9*     127.9±12.6**       0.56±0.10**
注：与老年对照组相比，**P＜0.01，Pr.蛋白质。
    结果：本发明能显著提高鼠脑组织中SOD和GSH-PX活力，降低MDA合量。
表10本发明对大鼠脑和肝组织中MAO-B活力的影响
剂  量  组              脑中MAO-B活力       肝中MAO-B活力(mg/kg.bw)       n      (OD/mg.pr.hr)       (OD/mg.pr.hr)
老年对照(0.0)    8       0.78±0.11         0.80±0.11青年对照(0.0)    8       0.52±0.11**       0.55±0.04**1组(17.1)        8       0.67±0.11         0.68±0.04*2组(85.7)        8       0.53±0.04**       0.59±0.08**3组(428.5)       8       0.54±0.09**       0.56±0.10**
注：与老年对照组相比，**P＜0.01，OD：吸光度，hr：小时。
    结果：本发明能显著抑制鼠脑组织中MAO-B活力，而对肝MAO-B无影响。
表11本发明对健康老龄人血液SOD、GSH-PX活力及MDA含量的影响
      指标              服食前          服食第30天          停服后第30天
SOD活力(Ug.Hb)        497.1±100.9     878.2±172.8**        582.7±100.8GSH-PX活力(Ug.Hb)      48.7±11.1       86.2±13.9**          55.1±8.2MDA(nmol/ml)           5.95±0.85       4.12±1.07**          5.13±0.18
注：与服食前和停服后相比，**P＜0.01。
    结果：服用本发明(6g/日)30天，能显著提高老龄人血SOD和GSH-PX活力，降低血MDA水平。
表12本发明对大鼠血清TC、TG和HDL-C的影响
剂  量  组              TC                TG               HDL-C(mg/kg.bw)            (mg/dl)           (mg/dl)           (mg/dl)
对照组(0.0)  8      778.4±97.8       227.4±70.0       110.8±35.71组(17.1)    8      623.7±113.3*     146.9±84.1       115.0±16.52组(85.7)    8      487.2±29.4*       97.1±49.5**     118.1±30.83组(428.5)   8      472.9±62.9**      89.9±56.6**     124.6±35.0
注：与高脂对照组相比，*P＜0.05，**P＜0.01。
    结果：本发明能显著降低鼠血清TC.TG水平，提高HDL-C水平。
表13本发明对大鼠血脂水平的影响
剂  量  组       TC        TG        HDL-C(mg/kg.bw)      (％)      (％)      (mg/dl)
1组(17.1)      -19.9      -35.4       +4.22组(85.7)      -37.4      -59.7       +7.93组(428.5)     -39.2      -60.5       +13.8
表14本发明对高脂血症患者(n＝15)的血脂调节作用(t检验)
  项  目           服食前             服食后          差值        P值
TG(mg/dl)       318.0±158.0      237.0±186.0      128±135    ＜0.01
TC(mg/dl)        227.0±57.0       210.0±36.0        67±58    ＜0.01
HDL-C(mg/dl)      47.0±18.0        54.0±26.0         7±10    ＜0.05
注：结果：本发明对15名高脂血症患者三项指标有非常显著的改善作用。
表15低聚糖FOS和LOS对三株双歧杆菌的增殖性(F分析；方差齐)
低聚糖       菌  名             对照组                                 实  验  组  (D.C.W，W/V)
     0.3％           0.5％      0.7％            0.9％(W/V)
FOS 婴儿双歧杆菌(n＝8)  0.62±0.093              1.31±0.07      1.73±0.09      1.91±0.12      1.88±0.17两歧双歧杆菌(n＝8)  0.62±0.042              1.31±0.03      1.87±0.05      1.90±0.02      1.91±0.02青春双歧杆菌(n＝8)  0.61±0.002              1.30±0.03      1.75±0.04      1.93±0.04      1.92±0.04
LOS 婴儿双歧杆菌(n＝8)  0.62±0.03               1.68±0.11      1.87±0.10      1.87±0.09      1.87±0.09两歧双歧杆菌(n＝8)  0.61±0.02               1.71±0.08      1.85±0.05      1.90±0.02      1.90±0.02青春双歧杆菌(n＝8)  0.62±0.03               1.58±0.33      1.87±0.06      1.93±0.04      1.93±0.04
注：各浓度实验级与对照组相比，均显示非常显著的统计学差异，P＜0.01
表16低聚糖FOS和LOS对嗜酸乳杆菌(n＝8)的增殖性(F分析；方差齐)
低聚糖      对照组                     实  验  组  (D.C.W，W/V)
    0.3％         0.5％          0.7％       0.9％(W/V)     P值
FOS   0.62±0.03               0.74±0.02    0.80±0.05     0.74±0.08     0.80±0.01   ＜0.05LOS   0.68±0.05               0.74±0.05    0.80±0.05     0.75±0.05     0.81±0.02   ＜0.05
本发明的实施例如下：
配方实例-药品或保健品
成  份               重量％含量(W/W)
  配方1   配方2   配方3   配方4
低聚糖   低聚果糖低聚乳果糖低聚木糖     606-     50-20     202030     25530
    螺  旋  藻麦  绿  素     2010     1610     -25     305
添加剂   酵母浸粉羧甲基纤维素微晶纤维素淀粉变性     211     1.51.51     2111     221
配方实例——作为食品
成    份                       重量％含量(W/W)
   配方1    配方2   配方3   配方4   配方5
低聚糖 低聚果糖低聚木糖异麦芽低聚糖大豆低聚糖     30205-     60-55     50105-     2020-10     2025--
    麦  绿  素螺  旋  藻     10-     54     105     405     1040
添加剂   牛 奶 粉固体果精食用香精苹 果 酸柠 檬 酸食    糖羧甲基纤维素     30221     201     -15212     -2111     -2111

Claims (9)

1、一种肠道微生态有益菌促生组合物，其特征在于(按重量％计)；
    低聚糖            10-90％
    螺旋藻            0-80％
    麦绿素            5-88％
    添加剂            2-35％
2、根据权利要求1所述的一种肠道微生态有益菌促组合物，其特征在于其选优配方(按重量％计)为；
    低聚糖            20-75％
    螺旋藻            5-50％
    麦绿素            5-55％
    添加剂            4-35％
3、根据权利要求1或2所述的一种肠道微生态有益菌促生组合物，其特征在于；低聚糖系指新型的低聚糖。
4、根据权利要求3所述的一种肠道微生态有益菌促生组合物，其特征在于新型的低聚糖可以是低聚果糖。
5、根据权利要求4所述的一种肠道微生态有益菌促生组合物，其特征在于新型的低聚糖还可以包括低聚木糖，低聚果糖与低聚木糖的混合比例(按重量％计)为低聚果糖为10-90％；低聚木糖为0-90％。
6、根据权利要求3或5所述的一种肠道微生态有益菌促生组合物，其特征在于新型的低聚糖还可以是异麦芽低聚糖。
7、根据权利要求3或5所述的一种肠道微生态有益菌促生组合物，其特征在于新型的低聚糖还可以是大豆低聚糖。
8、根据权利要求4或5所述的一种肠道微生态有益菌促生组合物，其特征在于新型的低聚糖还可以是低聚乳果糖。
9、根据权利要求1或2或5所示的一种肠道微生态有益菌促生组合物，其特征在于：添加剂可以是酵母浸粉、羧甲基纤维素、变性淀粉、牛奶粉、固体果精、食用香精、苹果酸、柠檬酸、食糖、羧甲基纤维素中1-10种的组合。
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