CN1254256A - 稳定的固体细菌组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了稳定、干燥细菌组合物,含有这些组合物的营养补充剂和使用此补充剂以改善哺乳动物健康的方法。这些新颖组合物包含细菌、酵母和蛋白质的紧密混合物。

Description

稳定的固体细菌组合物
发明领域
本发明涉及基本上干燥，可存活的细菌组合物，含有此组合物的营养补充剂和稳定干燥可存活的细菌方法。
背景技术
活的细菌可提供人类和动物许多的营养益处。特别是乳杆菌(Lactobacilli)属细菌，它是在人类和动物肠道和粪便有机体中被发现的主要一群细菌，并且被认为赋与人类和动物某些健康利益。乳杆菌对于健康和营养的利益，以及特别是嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)的优点已广为人知。(参考如：Speck，M.L.和Katz，R.L.，″ACDPI Status Paper：Nutritive and Health Values of cultured DairyFoods，″Cult.Dairy Prod.J.，15(10)：4(1980))。被发现存在于人体肠道的乳杆菌包括嗜酸乳杆菌，植物乳杆菌(Lactobacillus plantatum)和纤维二糖乳杆菌(Lactobacillus cellobiosus)。
乳杆菌的营养好处有许多方面。此乳杆菌属已知可藉由增加营养素含量，以及可获性，消化性和吸收性而改善食物的营养价值。此项好处由乳杆菌发酵食物，如蛋白质。脂肪或醣类而达到。它可使此种食物先行消化，换言之，利用乳杆菌的作用使蛋白质，脂肪和蛋白质在哺乳类体内成为更容易吸收和消化的形式。(Friend，B.，Shahani，K.，J.Applied Nutrition，36：2(1984)。结果使得营养素被身体更有效地利用。
已知可被乳杆菌先行消化的一种化合物是乳糖。许多人具有乳糖不耐症，即无法代谢乳糖(牛乳糖)，这是因为缺乏可代谢乳糖的β-半乳糖苷酶(也称为乳糖酶)。缺乏此种酶的人类假如食用含有乳糖的产品，他们可能会经历严重胃肠问题之苦。此营养问题可通过嗜酸乳杆菌的发酵作用而克服，因为此菌种可制造β-半乳糖苷酶而将摄入的乳制品中代谢掉大部分的乳糖，因此预防因摄入乳制品而产生的胃部并发症。(Kilara，A.，Shahani，K.，J.Dairy Sci.61：2031(1976)。
乳杆菌也被认为参与维生素的合成。特别是，根据细菌培养的条件，据报道，乳杆菌的发酵作用可合成叶酸，烟酸，维生素B12和维生素B6。(Friend andShahani，如上所引述)。乳杆菌也被认为可破坏某些抗营养化合物。一些蛋白质来源。如生黄豆，具有抗营养因子，如胰蛋白酶抑制剂，植酸盐或肠道气胀物(flatulena)。利用乳杆菌进行的黄豆发酵作用被认为可降低或消除这些因子。(Friend and Shahani，如上所引述)。
每天补充嗜酸乳杆菌已显示可做为某些肠道状况，包括抗生素诱导的胃肠道微生物不平衡，高胆固醇血症，大肠杆菌感染，慢性肉芽肿病和乳糖不耐症的可行治疗。(参考如：Shanss，″Method of Action，Clinical Application，and ToxicityData，″J.Advancement Med.，3：163(1990))此外，乳杆菌合成许多抗微生物物质包括：乳酸，醋酸，苯甲酸和过氧化氢。(Friend and Shahani，如上所引述)。通过协助某些食物前消化作用，每天补充剂乳杆菌培养物可能可协助预防细胞过度增生。特别是，含有高的动物脂肪，蛋白质或油炸食物的饮食，具有增加某些种类癌症，如直肠和乳癌的危险性。通过协助脂肪和蛋白质的先行消化，乳杆菌可能涉及抑制因消化这些种类食物而在胃肠道中存在的化学前致癌物的产生。(Friendand Shahan，如上所引述)。
乳杆菌在食物保存上起重要作用，因为它的使用已知可确保极易腐败食物的保存，特别是在缺乏冰藏库之地。本发明组成物的食物保存活性是来自于包含的活的稳定的细菌，它可在食物中繁殖，因此预防可能对食物有不利影响的他细菌的过度生长。
现有技术
通过口服培养的细菌培养物，包括嗜酸乳杆菌的人类饮食营养补充作用已为人所知。与在包含补充作用中使用细菌培养物有关主要问题是活细菌的有限贮藏寿命，即当细菌是以干燥形式和非冷藏贮存时，经过一段时间后，细菌将死亡。虽然许多增加人类饮食补充剂中细菌贮存寿命的方法为人所多，但并没有一个方法已成功维持细菌含量经过180天后仍和其起初含量相似，并且没有一个已知方法在超过这一段期间可确实增加细菌含量，而且，无机化合物如二氧化硅聚合材料已被假设可稳定干燥细菌培养物。(参考，如De Silva等，″Lactic Acid Bacteria onAnhydrous Silica gel For Three Yeats，″J.of Food Protection.46：699-701(1983)。然而，此方法并不适宜在超过180天时有效地稳定细菌。换言之，由于活的嗜酸乳杆菌培养物固有的不稳定性，此种营养补充剂的效能被降低。经过一段时间，此种培养物死亡并且因此效能降低。
例如，U.S.专利No.5,531,988描述一种营养组合物，其包含嗜酸乳杆菌和浓缩的免疫活性免疫球蛋白。此免疫球蛋白具有与有害胃肠道健康的抗原结合并使其失去活性的能力。然而此专利并未提供证据证实经过一段时间后，细菌的生存力有增加的现象。此外，U.S.专利No.5,50l,857描述一种家畜使用的口服营养补充剂，它包括“不相容的”活的微生物培养物，如嗜酸乳杆菌，和必需与之物理性分开的维生素和矿物质组合物。如本专利所描述，此不相容成分假如与其他成分相结合，它就会有有害反应发生。虽然此专利描述一种将维生素和矿物质成分与嗜酸乳杆菌培养物分开，以增加细菌贮藏寿命的方法，然经过几个月，细菌的存活力显现出明显的减少。
业已提出了其他含有嗜酸乳杆菌的固体组合物。含有细菌结合选择性载体的各种组合物被报导可辅助增加干燥细菌的贮藏寿命。参考如：
U.S.专利Nos.3,677,898，3898,132，4,229,544，4,205,132，4,518,696，4,115,199，3,616,236和1,957,555。每一个所述的方法用来处理干燥细菌组合物以增加其贮藏寿命。然而，这些专利揭示的每个方法中，细菌在经过180天或更长时间后，其含量都有实质地减少。U.S.Patent No 4,956,295是努力增加干燥细菌培养物稳定性的一个例证，并且也许多提供做为本领域中目前最好的实施例。此专利发表的干燥细菌组合物系使二氧化硅粒子载体与无机盐混合以增加细菌贮藏寿命。然而，从此专利的证据显示，嗜酸乳杆菌的贮藏寿命在超过180天后，其细菌含量减少几乎100倍。此外，即使应用的所揭示的方法，其他细菌培养物在其细菌数量上都明显地降低。
因此，本技术领域中仍然有需要制造一种含有嗜酸乳杆菌在经过长时间置放于室温下，仍能稳定且适合人类和动物摄食的固体，干燥细菌培养物组合物。
发明概述
本发明通过提供新的细菌组合物，特别是干燥细菌组合物混合特殊营养素使细菌的贮藏寿命实际增加，以克服现有技术的缺点。本发明提供的新型细菌组合物，其实际的细菌含量在经过室温状态下一段时间后，并无实质上地降低(并且反而可能增加)使得细菌在室温条件下经过几年，而非几天或几个月，更稳定。
因此本发明的一个目的是提供做为哺乳类饮食补充之用的组合物，其含有干燥细菌，如嗜酸乳杆菌，并且在室温贮藏环境下稳定存在。
本发明的另一个目的是提供含有活的嗜酸乳杆菌培养物的组合物，它可有效运用于商业活性食物或食物补充产品的制备。
本发明另一目的是提供含有活的细菌，如嗜酸乳杆菌的组合物，它可有效运用于食品制造和加工和饮食食物补充产品。
本发明其他目的是提供含有活的细菌培养物，如嗜酸乳杆菌的组合物，它可有效运用于食物保存。
本发明另一目的是提供含有活的嗜酸乳杆菌培养物的组合物，它可做为人类饮食的营养补充剂，有效地促进人们健康和具有乳糖不耐症人们的幸福。
本发明的进一步目的是提供制造稳定化干燥细菌培养物的方法。
发明详述
以上所提及的本发明目的，可通过提供一组合物做为饮食补充剂以促进胃肠道健康而达到，其包含(1)有效量的干燥细菌，如嗜酸乳杆菌；和(2)有效量的非活的，干燥酵母，做为糖类，维生素和矿物质来源；和(3)有效量的蛋白质。当以干燥状态混合这些有效量的成分成为组合物时，在室温条件下，细菌的寿命是实在的，并且从几个月至几年都具有稳定性。
因此，一种做为制备稳定化，干燥细菌培养物，如嗜酸乳杆菌的方法，其包含混合一含有糖类，维生素和矿物质的有效量酵母，和蛋白质与干燥细菌，因此所形成的混合物含有这些成分。
本发明的细菌成分可选自于乳杆菌株，嗜酸乳杆菌是最合适的乳杆菌株。本发明中也可使用的乳杆菌株包括保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus)，干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)，胚乳杆菌(Lactobacillus germentum)，瑞士乳杆菌(Lactobacillus helveticus)，两歧乳杆菌(Lactobacillus bifidus)，乳酸乳杆菌(Lactobacillus lactis)，德氏乳杆菌(Lactobacillus delbrueckii)，嗜热乳杆菌(Lactobacillus thermophilus)，发酵乳杆菌(Lactobacillus fermetti)，棒状乳杆菌(Lactobacillus coryniformis)，弯曲乳杆菌(Lactobacillus curvatus)，布氏乳杆菌(Lactobacillus buchneri)，发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)，绿色乳杆菌(Lactobacillus virdescens)，淀粉乳杆菌(Lactobacillus amylovorus)，嗜淀粉乳杆菌(Lactobacillus amylophilus)，戊糖乳杆菌(Lactobacillus pentosaceus)，唾液乳杆菌(Lactobacillus salivaroes)，短乳杆菌(Lactobacillus brevis)，莱氏乳杆菌(Lactobacillus leichmannii)，植物乳杆菌(Lactobacillus plnntarum)和纤维丝二糖乳杆菌(Lactobacillus cellobiosus)。这种菌株已商品化，其他细菌属，包括(但不限于)链球菌株(Streptococci)，片球菌株(Pedicocci)，明串珠菌株(Leuconostoc)，以及休门氏丙酸杆菌(Propionibacterium shermanni)也可利用本发明方法稳定化，因此也包括做为本发明组成物的细菌成分。更特定的是，如链球菌株包括乳酸链球菌(Streptococcus lactis)，乳脂链球菌(Streptococcus cremoris)，二乙酰乳酸链球菌(Streptococcus diacetylactis)，嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)，屎链球菌(Streptococcus faecium)和粪链球菌(Streptococcus faecalis)。可用于本发明组合物和方法的片球菌株包括啤酒片链球菌(Pediococcus cerevisia)，乳酸片球菌(Pediococcus acidilactici)和戊糖片球菌(Pediococcus pentosaceus)。可用于本发明组合物和方法的明串珠菌株包括乳脂明串珠菌(Leuconostoc cremoris)，葡聚糖明串珠菌(Leuconostoc dextranicum)和肠膜明串珠菌(Leuconostoc mesenteriodes)。
本发明中，细菌含量范围占混合物组合物总重量的约0.1％～10％，宜为约0.25％～5％，最好约0.35％～0.75％。
本发明组合物的酵母成分可选自非活的，干燥啤酒或面包酵母。此二种酵母是糖类，维生素和矿物质的来源，即使它们是干燥状态，细菌也可依赖它们而衍生滋养品。通过提供做为酵母的滋养品来源，酵母成分可预防随着时间延长而减少的细菌数量，因此协助细菌培养物获得稳定性。此种干燥酵母可由商品获得，并且最适合的酵母是啤酒去苦味粉末(Miller Brewing Co.)。
本发明中所使用的酵母含量范围占本发明组合物总重量的约2.5％～20％，宜为约3.0％～12.5％，最好是约4.0％～7.5％。
蛋白质来源也可选自本技术领域公知的许多蛋白质来源，包括乳清蛋白浓缩物，动物蛋白浓缩物，或最适宜的黄豆蛋白浓缩物。本发明组合物的蛋白质成分包括许多商业上可获得的蛋白质浓缩物。[Protein Technology，Centra Soya，L.A.]。
本发明中所使用的蛋白质浓缩物含量占本发明组合物总重量的约25％～98％，宜为约50％～97％，最好是约75％～96％。
当混合时，本发明组合物的干燥细菌，酵母和蛋白质成分是以固体，颗粒形式存在。此形式在混合时并不会形成团块或粘附于机器上，因此可帮助加工过程的进行。颗粒固体可自由地分离，流动，干燥并且相当容易地操控。此外，此形式使得不需要使用赋形剂以赋与所想要的物理特征如锭剂性，可压缩性和其他相似特性。
赋形剂和香料，流动剂，抗结块剂和其他在药物加工过程所使用的一般赋形剂也可选择性地应用于本发明组合物。
为了制造本发明组合物，将三种成分混合。在混合之前，三种成分宜置于密封的容器中以防止湿气。此成分可在标准商业规格的搅拌器如500Kg Ribbon搅拌器中组合和混合。将成分置于搅拌器内搅拌一段时间以充分使此三种成分混合均匀，此时间决定于被混合物的含量和搅拌器的尺寸。例如：150Kg本发明组合物在500Kg Ribbon搅拌器中约混合3分钟。
当本发明组成物是以稳定，颗粒形式存在时，它可以水稀释然后再饮用。对于人类和小动物而言，本发明组合物的适宜剂量范围将决定于哺乳动物的特殊需要，可能范围为每天约0.5g～30.0g，宜为每天约7.5g。以其固体颗粒形式，本发明组合物可稀释于水中，然后再饮用。7.5g的本发明组合物可稀释于约90ml的水中。或者本发明组合物可散布或与其他食物混合。
以下实施例说明本发明较佳的具体实例，但并不意谓限制本发明。
实施例1
此实施例说明一种适合做为人类饮食补充剂的组合物。
                成份                           含量
嗜酸乳杆菌(1×1010/g)                          1kg
[Brewster Foods，Inc]
去苦味啤酒粉末酵母                              8kg
(Amber 800-40AG)[Miller Brewing Co.]
大豆蛋白分离物(90％)(Profam 982)                138.5kg
{Centra Soya，L.A.}
巧克力天然香料#9954                             2.5kg
[Flavor Producers，Inc.]
将成分置于-500kg Ribbon搅拌器混合3分钟，然后分装于玻璃瓶并密封。
实施例2
此实施例叙述本发明实施例1的细菌培养物的稳定性。这些数值表示本发明足以使细菌具有无比的生命力。在经过18个月后，总细菌量增加。
               日期                      每克含量
4/27/95(制造日期)                        6.35×107
5、25/95                                 1.10×107
7/24/95                                  8.30×107
2/7/96                                   1.00×108
10/21/96                                 1.50×108
本发明的各种修饰作用和变异作用都包含于上述说明书中，并对于熟悉本技术领域的人士而言是显而易见。本发明也包涵组合物的修饰和改变和方法，以及利用它们以达到所附权利要求所述的范围的方法和其同等物。

Claims (11)

1.一种稳定、干燥的细菌组合物，其含有有效量的细菌；干燥非存活酵母；和蛋白质。
2.如权利要求1所述的稳定、干燥的细菌组合物，其中细菌是选自于下列族群：保加利亚乳杆菌，干燥乳杆菌，胚乳杆菌，瑞士乳杆菌，两歧乳杆菌，乳酸乳杆菌，德氏乳杆菌，嗜热乳杆菌，发酵乳杆菌，棒状乳杆菌，弯曲乳杆菌，布氏乳杆菌，发酵乳杆菌，绿色乳杆菌，淀粉乳杆菌，嗜淀粉乳杆菌，戊糖乳杆菌，唾乳乳杆菌，短乳杆菌，莱氏乳杆菌，植物乳杆菌，纤维二糖乳杆菌，休门氏丙酸杆菌，乳酸链球菌，乳脂链球菌，二乙酰乳酸链球菌，嗜热链球菌，屎链球菌，粪链球菌，啤酒片球菌，乳酸片球菌，戊糖片球菌，乳脂明串球菌，葡聚糖明串珠菌和肠膜明串珠菌。
3.如权利要求1所述的稳定，干燥的细菌组合物，其中该细菌成分占组合物总重量的0.1％～10％。
4.如权利要求1所述的稳定，干燥的细菌组合物，其中该酵母选自啤酒和面包酵母。
5.如权利要求1所述的稳定，干燥的细菌组合物，其中该酵母成分占组合物总重量的2.5％～20％。
6.如权利要求1所述的稳定，干燥的细菌组合物，其中该蛋白质成分选自乳清和黄豆蛋白浓缩物。
7.如权利要求1所述的稳定，干燥的细菌组合物，其中该蛋白质成分占组合物总重量的25％～98％。
8.一种营养补充剂，其含有如权利要求1～7任一项所述的稳定，干燥的细菌组合物。
9.一种改善哺乳类健康的方法，包括给予如权利要求8所述的营养补充剂。
10.一种降低人类乳糖不耐症的方法，包括给予如权利要求8所述的营养补充剂。
11.一种保存食物的方法，包括添加如权利要求1-7项任一项所述的安定，干燥的细菌组合物于食物中。
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