CN1916161A - 一种肠道益生菌包埋保护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的是一种肠道益生菌包埋保护方法。其方法是将肠道益生菌用发酵罐进行分别大量培养，使发酵液中乳酸菌总数达到1.5×109cfu/ml。通过高速离心，得到菌泥。然后，加入特殊包埋保护剂。保护剂和菌泥的比例为：保护剂∶菌泥＝0.1∶0.1－0.1∶10.0，然后再采用冷冻干燥技术进行冷冻干燥，制成具有内层包埋层的活性微生物菌剂，作为Pa。然后，配制中层包埋剂，作为B1。按Pa∶B1＝1∶0.1－1∶3比例进行混合，形成中层包埋层。再将具有中层包埋层的活菌细胞进行外层包埋。经自然干燥，即制得具有内、中、外三层包埋层的活性益生菌制剂。本方法使肠道益生菌能安全到达小肠、大肠后靶向定殖，发挥益生菌的生物学功效。
Description
(一)技术领域
本发明涉及的是一种微生物制剂的制备方法，具体地说是一种肠道微生态制剂的保护方法。
(二)背景技术
益生性或益生作用(Probiotics)则是指某种微生物制剂或发酵制品通过调节宿主黏膜与系统免疫功能以及改善肠道营养与菌群平衡对宿主所产生的有益的生理作用。尽管部分乳杆菌和双歧杆菌不能以活菌状态到达肠道，并在那里定殖，但其细胞壁成分仍可以发挥抗瘤变和免疫调节作用，例如热灭活的Lb.casei LC9018仍对人体健康具有促进作用。1907年Metchmikoff根据他对保加利亚杆菌(Bulgarianbacillus)的研究结果，认为经常食用发酵乳有利于人体的健康，该菌与现代酸奶生长中所用的Lactobaillus delbruekii subsp.bulgaricus非常相近。至今为止，乳杆菌仍然是应用最广泛的益生菌。目前常用作益生菌的乳杆菌有L.delbruekiisubsp.bulgaricus，Lb.acidophilus、Lb.casei、Lb.fermentum、Lb.reuteri、Lb.rhamnosus、Lb.plantarum、Lb.lactis、Lb.gasseri、Lb.johnsonii等。将链球菌以酸奶的形式用作益生菌，则始于Fuller(1993年)，作为酸奶发酵剂菌种之一的S.thermophilus。也是常用的益生性乳酸菌之一。具有益生作用的乳酸菌通常都是肠道细菌，它们被认为具有改善人体胃肠消化道微生态环境的功能。益生作用的范围可以分为营养、生理作用和抗菌作用等三个方面。在这些方面研究及观察到的作用直接导致了各种含有乳酸菌的食品及饲料在人和动物中的应用。乳酸菌还具有潜在免疫辅助作用，口服乳酸菌可以激发黏膜和系统性免疫反应。
双歧杆菌和嗜酸乳杆菌是人体中固有的有益菌，双歧杆菌和嗜酸乳杆菌占人体肠道内益生菌的95％以上，它们主要是通过维护肠道的微生态平衡而起到促进人体健康的作用的。二者在肠道中的作用是相似的，但存在的部位不同，嗜酸乳杆菌在肠道的上半部，而双歧杆菌在肠道的下半部。因此，双歧杆菌和嗜酸乳杆菌相辅相成，共同维护着整个肠道的健康。
益生菌综合起来具有以下几方面的作用：
(1)提高免疫力：双歧杆菌和嗜酸乳杆菌可产生大量的免疫球蛋白。从而激活机体的免疫细胞，使得外在菌难以留存体内，达到免疫调节作用。
(2)改善胃肠道功能：双歧杆菌和嗜酸乳杆菌在肠道粘膜表面形成保护屏障，抵御有害菌对肠道粘膜的侵袭破坏，能产生乳酸和醋酸等酸性物质，造成不利于有害菌生长的环境，抑制有害菌的生长、繁殖，起到调节肠道菌群的作用。
(3)营养作用：双歧杆菌和嗜酸乳杆菌在人体肠道内发酵后可产生乳酸和醋酸，能提高钙、磷、铁的利用率，促进铁和维生素D的吸收，产生维生素K及维生素B，产生乳糖酶帮助消化乳糖。
(4)通肠润便：双歧杆菌和嗜酸乳杆菌在肠内可产生大量的短链脂肪酸等酸性物质，能刺激肠道蠕动，增加粪便湿度，起到通便的效果。
(5)恢复因使用抗生素后而被破坏的肠道正常微生物菌群：抗生素是引起肠道菌群失调的重要因素。抗生素在杀灭有害菌的同时，也杀灭了很多的有益菌，及时补充双岐杆菌和嗜酸乳杆菌，对帮助肠道恢复菌群平衡、提高营养吸收能力是非常必要的。(6)降低胆固醇、防止动脉硬化。(7)抑制内毒素的产生，延缓衰老。(8)抑制肠道中致癌因子的产生，预防肿瘤的发生。(9)抗辐射等。因此，肠道微生态制剂的研究已成为当前世界微生物学领域一个研究重点，益生菌产品的研究和开发会给人类的健康带来积极的促进意义，因此具有重要的经济价值和社会效益。
但是，益生菌在生产制备、贮藏和进入人的肠道之前很容易失活，为了得到较高的活菌，需要对益生菌进行必要的保护。因此，益生菌的保护技术成为益生菌生产的核心技术问题。
包埋保护的基本原理是在益生菌的最外层包覆胃酸难降解的生物大分子聚合物，且此聚合物胶体在强酸性的胃液中发生凝聚作用，保护益生菌在低pH条件下顺利通过胃部而不失活；待到益生菌进入较高pH值十二指肠时，最外层胶体开始崩解溶化，第二层包膜暴露出来，将益生菌释放，由于第二层包膜中含有抗胆汁的脂类物质，所以益生菌的活性在空肠的初期不被胆汁灭活，随着消化酶作用的进行，第二层包膜开始崩解，促进乳酸菌在肠壁绒毛上附着；随着消化作用的继续和消化的推进，最内层包膜迅速崩解，失去所有包膜的益生菌在各自适宜和营养丰富的肠道中最终靶向定植下来并开始了大量繁殖。
(三)发明内容
本发明的目的在于提供一种可以对肠道益生菌起到良好的保护作用，使肠道益生菌能安全到达小肠、大肠后靶向定殖，发挥益生菌的生物学功效的肠道益生菌包埋保护方法。
本发明的目的是这样实现的：
1.将嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)、德氏乳杆菌保加利亚亚种(Lactobacillus delbrueckii subsp bulgaricus)、两歧双歧杆菌(Bifidobacteriumbifidum)、青春双歧杆菌(bifidobacterium adolescentis)、长双歧杆菌(B.longum)、短双歧杆菌(B.breve)、婴儿双歧杆菌(B.infantis)、嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidlophilus)用发酵罐进行分别大量培养，培养时间为10-72小时，发酵液中乳酸菌总数达到1.5×109cfu/ml，通过高速离心，得到菌泥；
2、然后，加入包埋保护剂，包埋保护剂的重量比配方为：脱脂乳粉2.0％-30.0％、谷氨酸钠0.1％-10.0％、乳糖0.1％-20.0％、甘油0.1％-10.0％、聚乙烯吡咯烷酮0.1％-5.0％、Vc 0.1％-5％，用水定容至100Ml，包埋保护剂经105℃灭菌，冷却至20-35℃备用；
3、包埋保护剂和菌泥按比例进行配比，其比例为保护剂∶菌泥＝0.1∶0.10.1∶10.0，彻底搅拌均匀，然后，采用冷冻干燥技术进行冷冻干燥，制成具有内层包埋层的活性微生物菌剂，作为Pa；
4、配制1％-15％酪蛋白、1％-10％大豆分离蛋白、1％-15％壳聚糖、1％-20％低聚异麦芽糖、1％-15％氢化植物油乳化溶液，用水定容至100Ml，105℃灭菌，冷却至30-35℃备用，作为B1；
5、按Pa∶B1＝1∶0.1-1∶3比例进行混合，搅拌均匀，形成中层包埋层；
6、再将具有中层包埋层的活菌细胞置于0.2％-5.0％的海藻酸钠、0.2％-3.0％的κ-卡拉胶水溶液中，混合均匀，然后将混合液以高压喷入0.5％-8.0％氯化钙和0.5％-8.0％氯化钾混合溶液中，静止10-60分钟；
7、取出自然干燥，即制得具有内、中、外三层包埋层的活性益生菌制剂。
本发明的方法不仅可有效地增加益生菌的抗逆性，延长益生菌保存期的活性，也保护益生菌不受胃酸的侵蚀而使其安全到达小肠、大肠后靶向定殖，发挥益生菌的生物学功效。经多层包埋技术包埋的益生菌，抗逆性、稳定性和存活率比一般未经包埋的乳酸菌效果要好得多，除了可应用在一般常见的益生菌商品、保健食品之外，还可应用于酸奶、奶粉、果汁、糖果、巧克力、饮料、儿童食品、中老年食品、口香糖、冰淇淋等多种食品的开发上。
(四)具体实施方式
首先培养嗜热链球菌、德氏乳杆菌保加利亚亚种、两歧双歧杆菌试管菌种，菌种培养基为12％脱脂乳粉，灭菌冷却后接种，37℃培养16小时，然后将试管菌种接入三角瓶液体培养基中进行培养，37℃培养18小时，再逐级进行扩大培养，进行大罐培养，培养18小时后，通过高速离心，得到菌泥。
然后，加入包埋保护剂，包埋保护剂配方为：脱脂乳粉10.0％、谷氨酸钠2.5％、乳糖8.0％、甘油3.5％、聚乙烯吡咯烷酮1.0％、Vc 1.5％。包埋保护剂经105℃灭菌，冷却至30℃备用。
包埋保护剂和菌泥按保护剂∶菌泥＝1∶2比例混合，彻底搅拌均匀。然后，采用进行冷冻干燥，制成具有内层包埋层的活性微生物菌细胞。
配制6％酪蛋白、6％大豆分离蛋白、4％壳聚糖、8％低聚异麦芽糖、8％植物油乳化溶液，105℃灭菌，冷却至30-35℃。
具有内层包埋层的活性微生物细胞和上述包埋溶液按2∶1比例进行混合，搅拌均匀，形成中层包埋层。再将具有中层包埋层的活菌细胞置于2.5％的海藻酸钠、1.5％的κ-卡拉胶溶液中，混合均匀，然后将混合液以高压喷入4.0％氯化钙和2.0％氯化钾混合溶液中，静止10-60分钟。取出自然干燥，适当粉碎，即制得具有内、中、外三层包埋层的活性益生菌制剂。
Claims (1)
1、一种肠道益生菌包埋保护方法，其特征是：
(1)将嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)、德氏乳杆菌保加利亚亚种(Lactobacillus delbrueckii subsp bulgaricus)、两歧双歧杆菌(Bifidobacterium bifidum)、青春双歧杆菌(bifidobacterium adolescentis)、长双歧杆菌(B.longum)、短双歧杆菌(B.breve)、婴儿双歧杆菌(B.infantis)、嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidlophilus)用发酵罐进行分别大量培养，培养时间为10-72小时，发酵液中乳酸菌总数达到1.5×109cfu/ml，通过高速离心，得到菌泥；
(2)加入包埋保护剂，包埋保护剂的重量比配方为：脱脂乳粉2.0％-30.0％、谷氨酸钠0.1％-10.0％、乳糖0.1％-20.0％、甘油0.1％-10.0％、聚乙烯吡咯烷酮0.1％-5.0％、Vc 0.1％-5％，用水定容至100Ml，包埋保护剂经105℃灭菌，冷却至20-35℃备用；
(3)包埋保护剂和菌泥按比例进行配比，其比例为保护剂∶菌泥＝0.1∶0.1-0.1∶10.0，彻底搅拌均匀，然后，采用冷冻干燥技术进行冷冻干燥，制成具有内层包埋层的活性微生物菌剂，作为Pa；
(4)1％-15％酪蛋白、1％-10％大豆分离蛋白、1％-15％壳聚糖、1％-20％低聚异麦芽糖、1％-15％氢化植物油乳化溶液，用水定容至100Ml，105℃灭菌，冷却至30-35℃备用，作为B1；
(5)按Pa∶B1＝1∶0.1-1∶3比例进行混合，搅拌均匀，形成中层包埋层；
(6)再将具有中层包埋层的活菌细胞置于0.2％-5.0％的海藻酸钠、0.2％-3.0％的κ-卡拉胶的水溶液中，混合均匀，然后将混合液以高压喷入0.5％-8.0％氯化钙和0.5％-8.0％氯化钾混合溶液中，静止10-60分钟；
(7)取出自然干燥，即制得具有内、中、外三层包埋层的活性益生菌制剂。
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