高效调节肠道菌群的益生元组合物制备方法、设备及应用技术

本发明专利技术涉及益生元组合物制备技术领域，具体公开了一种高效调节肠道菌群的益生元组合物制备方法、设备及应用，按重量份计包括以下组份，半乳甘露聚糖20～30份，褐藻寡糖15～20份，甲壳低聚糖15～20份，低聚半乳糖5～10份，复合乳酸杆菌5～10份，双歧杆菌10～15份，保护剂15～20份。本发明专利技术具有成本低廉、具有多菌群调节效果和调节效果较为明显的特点。调节效果和调节效果较为明显的特点。调节效果和调节效果较为明显的特点。

【技术实现步骤摘要】
高效调节肠道菌群的益生元组合物制备方法、设备及应用


[0001]本专利技术涉及益生元组合物制备
，特别涉及一种高效调节肠道菌群的益生元组合物制备方法、设备及应用。

技术介绍

[0002]益生元是指能选择性刺激一种或几种细菌在宿主肠道内生长或活化，增进宿主健康而又不被宿主胃肠道消化的物质。补充益生元可以促进肠道内益生菌增殖，改善肠道菌群结构。深入研究表明，单一的益生元对益生菌的促进作用不具有广谱性，如低聚木糖能促进青春双歧杆菌、长双歧杆菌和唾液乳杆菌增殖，对干酪乳杆菌、发酵乳杆菌、短双歧杆菌、婴儿双歧杆菌和两歧双歧杆菌无明显影响；低聚果糖能促进嗜酸乳杆菌、唾液乳杆菌和多数的双歧杆菌增殖，对两歧双歧杆菌、干酪乳杆菌和发酵乳杆菌促进效果有限；甲壳低聚糖能促进双歧杆菌增殖，对乳杆菌数量无明显影响。而肠道微生态是有种类繁多、数量庞大的微生物组成的复杂群体，单一菌群或少数菌群的增殖对肠道菌群结构的改善较为有限。因此，根据单一益生元的性质进行科学的组合配伍，立足促进多菌群生长，带动肠道菌群结构整体性改善，成为今后益生元应用与产品开发的主要方向。
[0003]肠道微生物与人体的健康之间的关系已经有了很多的研究报道，研究表明，益生元可以调节肠道菌群，促进人体的健康。益生元是被宿主微生物选择性利用的有益物质，它是食物中宿主不能消化的成分在肠道中被肠道菌群选择性代谢并有益于宿主健康的物质。这些特征被认为是益生元与膳食纤维的区别。因此，即使膳食纤维可能导致肠道共生成分的改变，选择性利用的标准或健康益处尚未得到充分证明。
>[0004]瓜尔胶是从印度、巴基斯坦等地栽培的“瓜尔胶”中提取的一种水溶性膳食纤维，具有良好的生理作用。部分水解的瓜尔胶(PHGG)是一种瓜尔胶水解后的产物，其线性主链由β
‑
1，4
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连接的D
‑
甘露糖残基组成，每2个甘露糖中就有1，6
‑
连接的α
‑
D
‑
半乳糖残基。这种半乳甘露聚糖完全溶于水，不形成凝胶，并通过增加乳酸杆菌和双歧杆菌的丰度以及结肠SCFA含量显示出益生元特性。而目前没有一款充分利用半乳甘露聚糖特性的益生元组合物产品来满足高效调节人体肠道菌群和改善人体肠道功能的需要。
[0005]在功能性胃肠疾病如肠易激综合征(IBS)中，PHGG可以改善腹胀以及改善肠易激综合征相关症状。微生物菌群对PHGG的发酵可以增加短链脂肪酸的丰度，包括乙酸盐、丙酸盐和丁酸盐，SCFAs是结肠上皮细胞的重要能量来源，对肠道生理、代谢和免疫具有多种调节功能

技术实现思路

[0006]本专利技术为了解决现有益生元组合物所存在的上述技术问题，提供了一种高效调节肠道菌群的益生元组合物制备方法、设备及应用，它具有成本低廉、具有多菌群调节效果和调节效果较为明显的特点。
[0007]本专利技术的第一种技术方案：高效调节肠道菌群的益生元组合物，按重量份计包括
以下组份，
[0008]半乳甘露聚糖20～30份，褐藻寡糖15～20份，甲壳低聚糖15～20份，低聚半乳糖5～10份，复合乳酸杆菌5～10份，双歧杆菌10～15份，保护剂15～20份。本专利技术主要通过添加半乳甘露聚糖，利用半乳甘露聚糖对改善腹胀和改善肠易激综合征相关症状的良好效果，又按照合适的配比，加入褐藻寡糖、甲壳低聚糖、低聚半乳糖、复合乳酸杆菌、双歧杆菌和保护剂多种组份，各种组份配合后相互协同，使得制得的益生元组合物能够显著促进多种肠道内或外源补充的益生菌增殖，并抑制多种肠道条件致病菌，从而起到调节人体肠道菌群、改善肠道功能和促进人体营养吸收的作用，且这些效果均明显优于现有单一低聚糖或简单单一低聚糖配合使用后的作用，其组合配伍不仅合理有效，还克服了单一低聚糖或简单单一低聚糖配合作用的局限性，各种组份混合制备简单，成本的低廉，具有良好的肠道调节效果。
[0009]作为优选，按重量份计包括以下组份，
[0010]半乳甘露聚糖23～28份，褐藻寡糖16～18份，甲壳低聚糖17～19份，低聚半乳糖6～8份，复合乳酸杆菌7～9份，双歧杆菌12～14份，保护剂16～18份。
[0011]作为优选，按重量份计包括以下组份，
[0012]半乳甘露聚糖25份，褐藻寡糖17份，甲壳低聚糖18份，低聚半乳糖7份，复合乳酸杆菌8份，双歧杆菌13份，保护剂17份。
[0013]作为优选，所述复合乳酸杆菌按重量份计包括以下组份，
[0014]植物乳杆菌2～4份，嗜酸乳杆菌2～4份，保加利亚杆菌1～4份。
[0015]由植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌和保加利亚杆菌组成的复合乳酸杆菌，协同配合半乳甘露聚糖等组份，使得整个益生元组合物在人体胃肠道中具有更好的抑制幽门螺杆菌和调理肠胃的效果。
[0016]作为优选，所述保护剂按重量份计包括以下组份，
[0017]胰蛋白胨5～10份，酵母提取物3～8份，L
‑
半胱氨酸1～5份，血红素1～2份，氯化钠1～5份，氯化钙1～5份，磷酸二氢钾1～5份，硫酸镁1～5份，维生素0.5～4份，刃天青0.1～0.5份。
[0018]通过加入含有能量物质的保护剂，能够有效的保证复合乳酸杆菌和双歧杆菌的存活，使得复合乳酸杆菌和双歧杆菌能在最终制得的益生元组合物中发挥更高效调理人体肠道的作用；由胰蛋白胨、酵母提取物、 L
‑
半胱氨酸、血红素、氯化钠、氯化钙、磷酸二氢钾、硫酸镁、维生素和刃天青按适量份配比之后形成的保护剂，对复合乳酸杆菌和双歧杆菌的存活具有良好的保护效果。
[0019]本专利技术的第二种技术方案：高效调节肠道菌群的益生元组合物的制备方法，包括以下步骤，
[0020](S01)选取瓜尔豆，在酵素存在和40～60℃的温度条件下对瓜尔豆进行水解，待水解完成后对水解从产物进行超滤和冷冻干燥后，制得部分水解瓜尔胶产物；
[0021](S02)选取源于米黑根毛霉CAU432的甘露聚糖酶的基因，并将所述基因转入毕赤酵母GS115中进行发酵，待酶活力达到72626U/mL时，制得β
‑
甘露聚糖酶；
[0022](S03)将β
‑
甘露聚糖酶加入部分水解瓜尔胶产物中进行酶解，待酶解完成后将酶解产物进行超滤和冷冻干燥后，制得半乳甘露聚糖；
[0023](S04)称取适量的半乳甘露聚糖、褐藻寡糖、甲壳低聚糖、低聚半乳糖、复合乳酸杆菌、双歧杆菌和保护剂置于混合装置内，在50～100r/min的搅拌速度下混合0.5～2h，即制得益生元组合物。
[0024]本专利技术部分水解瓜尔胶是指利用瓜尔豆在酵素存在的条件下水解、干燥后得到的，采用生物酶解工艺，精准控制目标产物降解，将来源于米黑根毛霉CAU432的甘露聚糖酶的基因转入毕赤酵母GS115中，进行高密度发酵得到酶活力达到72626U/mL的β
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甘露聚糖酶，再将得到的部分水解瓜尔胶使用甘露聚糖酶酶解得到半乳甘露聚糖(PHGG)，得到的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高效调节肠道菌群的益生元组合物，其特征是：按重量份计包括以下组份，半乳甘露聚糖20～30份，褐藻寡糖15～20份，甲壳低聚糖15～20份，低聚半乳糖5～10份，复合乳酸杆菌5～10份，双歧杆菌10～15份，保护剂15～20份。2.根据权利要求1所述的高效调节肠道菌群的益生元组合物，其特征是：所述复合乳酸杆菌按重量份计包括以下组份，植物乳杆菌2～4份，嗜酸乳杆菌2～4份，保加利亚杆菌1～4份。3.根据权利要求1所述的高效调节肠道菌群的益生元组合物，其特征是：所述保护剂按重量份计包括以下组份，胰蛋白胨5～10份，酵母提取物3～8份，L～半胱氨酸1～5份，血红素1～2份，氯化钠1～5份，氯化钙1～5份，磷酸二氢钾1～5份，硫酸镁1～5份，维生素0.5～4份，刃天青0.1～0.5份。4.高效调节肠道菌群的益生元组合物的制备方法，其特征是：包括以下步骤，(S01)选取瓜尔豆，在酵素存在和35～60℃的温度条件下对瓜尔豆进行水解，待水解完成后对水解从产物进行超滤和冷冻干燥后，制得部分水解瓜尔胶产物；(S02)选取源于米黑根毛霉CAU432的甘露聚糖酶的基因，并将所述基因转入毕赤酵母GS115中进行发酵，待酶活力达到72626U/mL时，制得β～甘露聚糖酶；(S03)将β～甘露聚糖酶加入部分水解瓜尔胶产物中进行酶解，待酶解完成后将酶解产物进行超滤和冷冻干燥后，制得半乳甘露聚糖；(S04)称取适量的半乳甘露聚糖、褐藻寡糖、甲壳低聚糖、低聚半乳糖、复合乳酸杆菌、双歧杆菌和保护剂置于混合装置内，在50～100r/min的搅拌速度下混合0.5～2h，即制得益生元组合物。5.根据权利要求4所述的高效调节肠道菌群的益生元组合物的制备方法，其特征是：所述半乳甘露聚糖的制备方法为，将部分水解瓜尔胶预热后，加入预热后的β～甘露聚糖酶液，获得反应液1，搅拌8～12min后，在35～55℃下反应8.5～24h，再加入3，5～二硝基水杨酸，隔水在115～125℃下加热3～6min后取出冷却，用超滤膜在加压条件下超滤，收集过滤液，冷冻干燥后，即得半乳甘露聚糖；所述低聚半乳糖的制备方法为，将pH为5.5～6.5的磷酸缓冲液配制成550～600g/L的乳糖溶液，取植物乳杆菌酶液加入乳糖溶液中，获得反应液2，在水浴加热后，隔水在115～120℃下加热3～6min后取出冷却，加入乙腈溶液，搅拌均匀后，过滤、烘干，即得低聚半乳糖；所述褐藻寡糖的制备方法为，于～70℃选择导入了褐藻胶裂解酶基因的大肠杆菌，在保种管中吸取2.5～3ul的菌种，选取220～250MlLB液体培养基，进行摇床培养25～30h，逐步扩繁至3L培养基；在5000r/min的转速下离心20min收集菌体，利用binding buffer悬浮菌体，形成混合均匀的菌液，～3℃低温冷藏；在低温环境，进行超声破碎20min～30min；在5000r/min的转速下离心20min收集上层液即是褐藻胶裂解酶；在45～55℃条件下，在120rpm～180rpm的搅拌速率下，反应3～5h，利用褐藻胶裂解酶酶解海藻酸钠，并将酶解产物于不高于60℃下烘干，即得褐藻寡糖；
所述甲壳低聚糖的制备方法为，将壳聚糖粉末用酸溶解成粘稠状溶液，搅拌均匀后，...

【专利技术属性】
技术研发人员：皮雄娥，刘伟，张伟，费笛波，刘燕静，
申请(专利权)人：承德康尔润食品有限公司，
类型：发明
国别省市：