TWI622398B - 山粉圓發酵產物之用途及其製備方法 - Google Patents

Abstract

本發明所揭山粉圓發酵產物之製備方法係得將已使用過之山粉圓山粉圓發酵產物藥渣再次利用，以之作為原料進行發酵反應，獲得山粉圓發酵產物，達到降低產製成本、節能減碳之功效。而透過上述方法所得之山粉圓發酵產物係具有抑制前脂肪細胞增生及分化之能力，並且，透過動物實驗之結果顯示，本發明所揭之山粉圓發酵產物係對於高糖飲食所引起之脂肪肝、脂肪組織堆積、三酸甘油脂、膽固醇及肝炎皆具有顯著的抑制作用。據此，本發明所揭山粉圓發酵產物係具有預防或治療生物體之肥胖、高血脂症、心血管疾病、糖尿病或脂肪肝等與肥胖相關疾病之功效。

Description

山粉圓發酵產物之用途及其製備方法

本發明係有關於一種中草藥發酵產物，特別係指山粉圓發酵產物之用途及其製備方法。

按，肥胖發生原因眾多，主要原因乃係於生物體攝取之熱量高於其所消耗之熱量、生活環境發生巨大變化等，使過多能量以三酸甘油酯之型態累積於脂肪組織中，進而威脅生物體之身體健康。事實上，肥胖現象係非人類所專屬發生者，其係亦發生於所有非人類動物上，而隨著生活環境越來越佳，肥胖儼然已成為人類與動物界所普遍面臨之健康問題。以人類來說，三酸甘油酯係堆積於胰臟、肝臟、骨骼肌等處，促使肥胖及與其相關之代謝症候群(metabolic syndrome)發生，因而面臨心血管疾病、高血壓、高血脂症、第二型糖尿病等、非酒精性脂肪肝等疾病。目前世界衛生組織係將肥胖列為一種慢性疾病，而台灣2004~2008年之營養健康調查結果乃顯示營養過剩之結果會導致許多慢性疾病之發生。

而肥胖除對於人類健康產生不良影響外，對於非人類之動物來說，目前大多動物係被人類飼養而被供給充足食物，並且活動量減少，導致動物具有肥胖現象，使動物面臨健康上之威脅，更會影響到其經濟上之價值或是增加飼主之經濟負擔，例如，母牛過度肥胖增加其罹患產乳熱、酮病等乳牛肥胖症候群之機率；犬隻肥胖則亦引發心臟病、糖尿病等疾病。

目前對於治療人類肥胖之方法眾多，如運動、控制熱量、外科手術等方式，惟，基於外食族群增，使運動及控制熱量之方式效果不彰，而如抽脂手術、胃繞道手術等外科手術之手段，則須花費較高成本並且承擔手術中之不確定風險；另如市面上所充斥之減肥相關藥物，長期服用下係可能對於人體造成副作用。相對於此，對於動物肥胖病徵之治療方式則較缺乏，更難以強硬手段控制動物攝食量及運動量，而倘若將使用於人類肥胖之治療手段轉用於動物上，須耗費較高金錢，自無法廣被飼主所利用。此外，對於畜牧產業來說，為能增加家畜瘦肉量，以提昇其經濟產值，目前大多使用瘦肉精作為飼料添加物，惟，若動物食用過量瘦肉精，無法代謝而殘留於動物體內之瘦肉精可能會對於人體健康造成風險，反而對於產業有不利之影響。

由上可知，不論對於人類或動物來說，習知技術中係無法提供一種能夠有效地抑制生物體內脂肪累積，減少肥胖相關疾病發生並且對於生物體具有低風險之方法。

本發明之主要目的係在於提供一種山粉圓發酵產物之製備方法，其係以天然植物作為原料，用以產製出一種安全性極高之機能性發酵產物，作為保健產品之原料，達到提昇人體或動物體健康之功效。

本發明之次一目的係在於提供一種山粉圓發酵產物之製備方法，其係用以有效利用中草藥藥渣，達到充分利用生物資源，以及減少製造成本之功效。

為能達成上述目的，本發明所揭一種山粉圓發酵產物之製備 方法，其係將一山粉圓與一微生物混合後，進行發酵反應。

於本發明之一實施例中，該微生物係為芽孢桿菌屬(Bacillus spp.)中之非致病性細菌，具體來說，該微生物係分離自白蟻腸道或是土壤中。

較佳地，先以至少一選自由萃取、蒸餾、濃縮、乾糙、加熱及過濾所組成之群中之中草藥製備程序處理該山粉圓，再將剩餘之山粉圓藥渣用以進行發酵反應。

較佳地，該微生物係為地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)。

本發明之又一目的係在於提供一種醫藥組合物，其係具有促進人類或動物健康之功效。

為能達成上述目的，本發明所揭一種醫藥組合物，係包含由上述方法製得之山粉圓發酵產物，以及至少一藥學上可接受之載體，而該醫藥組合物係得為，但不限於，針劑、錠劑、懸浮液、粉末、丸型、噴霧吸入。

本發明之另一目的係在於提供一種山粉圓發酵產物之用途，其係藉由將一有效劑量之由上述方法製得之山粉圓發酵產物投予個體，用以達到改善或治療肥胖相關疾病之功效。

而為能達成上述目的，本發明係揭露一種將由上述方法所製得之山粉圓發酵產物用於製備治療罹患肥胖相關性疾病之醫藥組合物之用途，舉例來說，該肥胖相關性疾病係得為代謝症候群、高血脂症、肥胖、心血管疾病、糖尿病或脂肪肝等疾病。

本發明之再一目的係在於提供一種動物飼料添加物，用以達到抑制該非人類動物肥胖之功效。

本發明所揭一種動物飼料添加物，其係至少包含有一由上述方法製得之山粉圓發酵產物。具體來說，藉由將有效量之該動物飼料添加物添加於一非人類動物之食物中，能夠有效地達到抑制該非人類動物肥胖或是罹患與肥胖相關疾病之功效。

本發明之又一目的係在於提供一種用於預防肥胖相關性疾病之飲食補充品，其係用以使個體達到於日常生活中預防與肥胖相關疾病之功效。

本發明所揭一種用於預防肥胖相關性疾病之飲食補充品，其係至少包含有一由上述方法製得之山粉圓發酵產物，其中，與肥胖相關性疾病係如代謝症候群、高血脂症、肥胖、心血管疾病、糖尿病、脂肪肝等疾病。而個體得藉由日常生活中攝取該飲食補充品，達到預防罹患與肥胖相關性疾病之功效。

此外，除非另外定義，本發明中所揭科學詞彙及技術詞彙乃依據所屬技術領域且具通常知識者所能明瞭之相同意義。本發明中所揭術語於其他明示下，其所代表之意義如下所示。

本發明中所稱「山粉圓」，其學名為Hyptis suaveolens，別名山香、山薄荷、毛老虎，為脣形科山香屬之一個種，一年生草本植物，全草皆可入藥，用以治感冒發燒、頭痛、胃腸脹氣、風濕骨痛、跌打腫痛、溼疹、創傷出血等病症。

本發明中所稱「代謝症候群」，係指個體具有至少二用以判 斷代謝之指標異常，而該用以判斷代謝之指標包含有血壓、血脂、血糖、尿酸、凝血因子、體重、身體質量指數、腰臀比、三酸甘油酯、血中高密度脂蛋白膽固醇。

本發明中所稱「藥學上可接受之載體」係包含，但不限於，食鹽水、葡萄糖、緩衝液、甘油、碘化油、水、乳糖、澱粉或上述成份之組合。

本發明中所稱「飲食補充品」係得為食品、飲品、錠劑、咀嚼錠、膠囊、口服液等，並且可包含至少一種添加物，舉例來說，但不限於，人工色素、抗氧化劑、甜味劑、乳化劑、防腐劑、維生素、香料/精等。

本發明中所謂「至少一」，係包含數值1及1以上。

第一圖係為地衣芽孢桿菌經培養之結果。

第二圖係為山粉圓發酵產物之質譜圖譜。

第三圖係為前脂肪細胞於不同條件培養後之細胞計數結果。

第四圖A係前脂肪細胞培養於未添加山粉圓發酵產物之環境，以顯微鏡觀察其細胞型態之結果。

第四圖B係前脂肪細胞培養於添加濃度10%之山粉圓發酵產物之環境，以顯微鏡觀察其細胞型態之結果。

第五圖係為各該組小鼠血液中三酸甘油酯及總膽固醇之含量。

第六圖係為各該組小鼠血液中丙胺酸轉胺酶及天冬胺酸轉胺酶之濃度。

第七圖係為各該組小鼠肝臟重量。

第八圖係為各該組小鼠復部脂肪組織、腎臟脂肪組織及副睪脂肪組織之重量。

以下，為能更進一步說明本發明之功效，將茲舉若干實例作詳細說明，惟，該等實例係為用以解說之例示，其中所使用之任何詞彙並不限制本發明說明書及申請專利範圍之範圍及意義。

實例一：分離地衣芽孢桿菌

自東海大學校園內收集白蟻數隻，取出各該白蟻之腸道，磨碎後以磷酸鹽緩衝液均勻混合，靜置一段時間，用以使腸道組織碎片沈澱。取上清液製備為預定濃度，並且將該上清液均勻塗抹於CMC(carboxymethyl cellulose)培養基上後，於37℃下培養3天。將0.1%剛果紅溶液約7~10毫升倒入培養完成之培養基中，直至淹沒培養基表面，靜置30分鐘後，移除剛果紅溶液，以1M氯化鈉溶液清洗吼，觀察菌株透明環之情形，如第一圖所示。

另取東海大學校園土壤，以Mandels-Reese培養基與剛果紅試劑，自土壤中篩選出具有分解木質纖維素能力之菌株。

將自白蟻腸道及土壤中所篩選出之菌株交由明欣生物科技公司予以定序，菌種鑑定報告係如附件一所示。由該報告可知，該菌株之DNA序列編碼為SEQ ID：NO.1，並且經由與NCBI中之序列進行比對後，可知本實例所分離之菌株係為地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)。

實例二：製備山粉圓發酵產物

將實例一中分離出之地衣芽孢桿菌以NB(Nutrient Broth)培養基於37℃下搖菌培養3天後，以分光光度計測量菌液，以確定O.D.值達到0.6~0.8。

取山粉圓藥渣，磨成粉狀，將之與菌液以1：1之比例混合，於37℃之恆溫培養箱中發酵3天，收集發酵後之液體，其即為本發明所揭山粉圓發酵產物。

取該山粉圓發酵產物10μl，加入990μl之雙蒸水(ddH₂O)稀釋為一山粉圓溶液。取10μl之山粉圓溶液，透過質譜儀分析該山粉圓發酵產物之組成，其中，分析條件係如下表一所示。

該山粉圓發酵產物之質譜圖譜係如第二圖所示，並且第二圖中之波峰清單如下表二所示。

實例三：細胞實驗

取實例二所得之山粉圓發酵產物製備為濃度1%及10%，分別添加於培養基中，進行前脂肪細胞之培養。培養完成後，觀察以不同條件培養之前脂肪細胞之型態，並且進行細胞計數，結果如第三圖及第四圖所示。

由第三圖及第四圖之結果可知，以未添加山粉圓發酵產物之培養基進行培養之前脂肪細胞，其細胞數量係高於以添加山粉圓發酵產物之培養基進行培養者，顯示山粉圓發酵產物係具有抑制前脂肪細胞增生之能力，並且山粉圓發酵產物之添加濃度增加，具有提昇其抑制前脂肪細胞增生之能力。因此，本發明所揭山粉圓發酵產物係能有效地預防或治療與肥胖相關疾病。

實例四：動物實驗

將小鼠分為五組，各組共有5隻小鼠，分別依據不同條件進行飼養8週，並於每週稱重，各該組小鼠之體重變化如下表三所示，其中，第一組係空白組，以正常飲食及水進行飼養；第二組係餵食劑量為10ml/kg之糖水；第三組係餵食10ml/kg之糖水以及劑量為1000mg/kg之山粉圓發酵產物。

由上表三之結果可知，相較於第一組小鼠，第二組小鼠之體重確實明顯增加，顯示透過餵食高劑量糖水係得製備出肥胖模式小鼠。並且，相較於第二組小鼠，第三組小鼠之體重係明顯下降，顯示於高糖份飲食下，同時餵食本發明所揭山粉圓發酵產物，係有助於改善或減緩體重上升。

實例五：各組小鼠之血液生化檢驗結果

將實例四之各該組小鼠禁食12小時，以二氧化碳予以麻醉，並且收集各該組小鼠腹腔大動脈之血液，離心後，以酵素法及比色原理測量各該組小鼠血液中三酸甘油酯及總膽固醇之濃度，以及丙胺酸轉胺酶(alanine aminotransferase)及天冬胺酸轉胺酶(aspartate aminotransferase)之活性，並且分別加以統計分析，結果分別如第五圖及第六圖所示。

由第五圖之結果可知，相較於第一組小鼠，第二組小鼠血液中之三酸甘油酯及總膽固醇之含量係顯著提高。而第三組小鼠血液中之三酸甘油酯及總膽固醇之含量係較第二組小鼠顯著降低。由此顯示，投予山粉圓發酵產物至高糖份飲食之個體中，能有效降低其血液中三酸甘油酯及總膽固醇之含量。

由第六圖之結果可知，第二組小鼠血液中丙胺酸轉胺酶及天 冬胺酸轉胺酶係顯著高於第一組小鼠。相較於第二組小鼠，第三組小鼠血液中丙胺酸轉胺酶及天冬胺酸轉胺酶則顯著降低。由此結果顯示，餵食高糖份飲食會使個體肝臟功能受損，使血液中丙胺酸轉胺酶及天冬胺酸轉胺酶濃度升高，而藉由投予山粉圓發酵產物至高糖份飲食之個體中，能夠顯著降低其血液中丙胺酸轉胺酶及天冬胺酸轉胺酶之濃度，而改善個體肝臟功能受損之情形。

據此，本發明所揭山粉圓發酵產物不僅具有降低血液中酸甘油酯及總膽固醇之能力，並且能夠降低血液中丙胺酸轉胺酶及天冬胺酸轉胺酶，而能有效達到預或治療與肥胖相關疾病之效果，例如脂肪肝、代謝症候群、高血脂等疾病。

實例六：測量各組小鼠組織之重量

將實例四之各該小鼠予以犧牲後，分別測量各該組小鼠之肝臟、腹部脂肪組織、腎臟脂肪組織、副睪脂肪組織之重量，並且加以統計分析，結果如第七圖及第八圖所示。

由第七圖及第八圖之結果可知，第二組小鼠之肝臟、腹部脂肪組織、腎臟脂肪組織及副睪脂肪組織皆較第一組小鼠顯著增加，顯示高糖份飲食確實會使小鼠體重明顯增加，並且造成脂肪累積於肝臟，誘導形成脂肪肝模式小鼠。相較於第二組小鼠，第三組小鼠之肝臟、腹部脂肪組織、腎臟脂肪組織及副睪脂肪組織係明顯降低，並且第三組小鼠之肝臟重量係較第一組小鼠低。

由上述結果顯示，將山粉圓發酵產物投予至經高糖飲食處理之個體，能有效降低個體內臟脂肪之堆積，減少脂肪肝相關病徵之發生。 據此，本發明所揭山粉圓發酵產物係具有抑制脂肪堆積之能力，進而能達到治療或預防肥胖相關疾病之功效。

實例七：葡萄糖耐受試驗

將各該組小鼠予以禁食12小時後，採集各該組小鼠尾巴靜脈血液，以血糖儀測試各該組小鼠空腹時之血糖濃度(此為第0分鐘)。而於第30分鐘時，得以腹腔注射或以灌胃方式將葡萄糖分別投予至各該組小鼠，劑量為每公斤體重餵食2公克葡萄糖，而後，分別於第30、60、90、120、150分鐘測定各該組小鼠之血糖濃度，結果如下表四所示。

由表四之結果可知，第二組小鼠於投予葡萄糖後所測得之血糖值係顯高於第一組小鼠，於各該時間點之血糖值亦分別明顯高於第一組小鼠，並且血糖值之下降速度較慢。第三組小鼠於投予葡萄糖後所測得之血糖值係明顯較第二組降低，並且相較於第二組，第三組小鼠能於短時間 內(第60分鐘)快速使血糖值下降。由上述結果顯示，餵食本發明所揭山粉圓發酵產物係得使高糖飲食之小鼠具有良好之葡萄糖耐受性，因此，本發明所揭山粉圓發酵產物係具有調節血糖之能力，而能達到預防或治療與血糖相關疾病之功效，如糖尿病。

實例八：肝臟中發炎因子之表現量

取各該組小鼠之肝臟，依據該發明所屬技術領域且具通常知識者所周知技術檢測各該組小鼠肝臟細胞中白細胞介素1β(IL-1β)及單核細胞趨化蛋白1(MCP-1)之表現量，結果如下表五所示。

由上表五顯示，相較於第一組小鼠，第二組小鼠肝臟細胞中發炎因子，白細胞介素1β及單核細胞趨化蛋白1，表現量皆明顯提昇。而於第三組小鼠，其白細胞介素1β及單核細胞趨化蛋白1之表現量係分別明顯低於第二組小鼠，並且相近於第一組小鼠。

由於肥胖之過程中，脂肪組織內脂質持續累積，使脂肪組織肥大，導致巨嗜細胞浸潤到脂肪組織中，刺激發炎相關因子之釋放，如白細胞介素1β、單核細胞趨化蛋白1，促進發炎反應之發生，造成非酒精性脂肪肝之發生。因此，由表五之結果可知，投予本發明所揭山粉圓發酵產物至肥胖模式小鼠，係能明顯降低如白細胞介素1β及單核細胞趨化蛋白1等發炎因子之表現，換言之，本發明所揭山粉圓發酵產物係具有抗發炎之能力， 並且能夠有效地預防或治療脂肪肝之發生。

藉由上述實例可知，本發明所揭之山粉圓發酵產物確實具有抑制前脂肪細胞增生之能力，並且對於由高糖飲食所引起之脂肪肝、脂肪組織堆積、三酸甘油脂、膽固醇及肝炎等疾病或與其疾病相關症狀係具有顯著的抑制效果。由此可知，本發明所揭山粉圓發酵產物係能有效預防或治療生物體之肥胖、高血脂症、心血管疾病、糖尿病或脂肪肝等與肥胖相關疾病，而能進一步開發作為保健產品、醫藥組合物或飼料添加物之潛力。再者，本發明所揭山粉圓發酵產物之製備方法，其係能夠利用過去視為廢棄物之山粉圓藥渣作為原料，不僅能夠達到上述功效外，更能藉由二次利用原料，有效地降低生產成本，並且達到節能減碳之功效。

以上僅是藉由各該實施例詳細說明本發明，熟知該技術領域者於不脫離本發明精神下，而對於說明書中之實施例所做的任何簡單修改或是變化，均應為本案申請專利範圍所得涵攝者。

<110> 東海大學

<120> 元寶草發酵產物之用途及其製備方法

<130>

<160> 1

<170> PatentIn version 3.5

<210> 1

<211> 1370

<212> DNA

<213> Bacillus licheniformis

<400> 1

Claims (8)

1. 一種山粉圓發酵產物之製備方法，其將一山粉圓(Hyptis suaveolens)與一地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)混合，進行發酵反應，其中，該山粉圓發酵產物係以下列分析條件：流速0.2μl/分鐘、MS範圍：100-600 m/z、正模式(positive mode)進行質譜分析而得到一如第二圖所示圖譜。
2. 依據申請專利範圍第1項所述山粉圓發酵產物之製備方法，其中，該微生物係分離自白蟻腸道或土壤中。
3. 一種醫藥組合物，其係具有如申請專利範圍第1或2項中任一項所述方法製成之山粉圓發酵產物及至少一藥學上可接受之載體。
4. 一種將山粉圓發酵產物用於製備治療罹患肥胖相關性疾病之醫藥組合物之用途，其中，該山粉圓發酵產物係由申請專利範圍第1或2項中任一項所述方法所製成。
5. 依據申請專利範圍第4項所述用途，其中，與肥胖相關性疾病係選自由代謝症候群、肥胖、第二型糖尿病及脂肪肝所組成之群。
6. 一種動物飼料添加物，其係至少包含一由申請專利範圍第1或2項中任一項所述方法所製得之山粉圓發酵產物。
7. 一種如申請專利範圍第6項所述動物飼料添加物之用途，其係用於非人類之動物抑制肥胖。
8. 一種用於預防肥胖相關性疾病之飲食補充品，其係至少包含一由申請專利範圍第1或2項中任一項所述方法所製得之山粉圓發酵產物。