木聚糖在制备预防或治疗骨质疏松的药物或食品中的应用制造技术

本发明专利技术属于骨质疏松的防治技术领域，具体涉及木聚糖(聚木糖)在制备预防或治疗骨质疏松的药物或食品中的应用。本发明专利技术利用高纯度的木聚糖进行动物试验证明，木聚糖可以显著改善骨质代谢，提高血液维生素D、PINP、BALP水平，降低血液CTXI、尿液羟脯氨酸水平，降低尿钙流失，从而起到抑制骨吸收和促进骨形成的作用，摄入木聚糖的动物与摄入纤维素、木质素、果胶、果聚糖、葡甘露聚糖或者不摄入任何膳食纤维的动物相比，具有更高的骨量和骨密度、更优异的骨生物力学性能；木聚糖适合进一步开发成为预防或治疗骨质疏松症的药物或食品。治疗骨质疏松症的药物或食品。

【技术实现步骤摘要】
木聚糖在制备预防或治疗骨质疏松的药物或食品中的应用
[0001]本申请是申请日为2018年06月11日、申请号为201810594637.6、专利技术名称为《木聚糖在制备预防或治疗骨质疏松的药物或食品中的应用》的分案申请。


[0002]本专利技术属于骨质疏松的防治
，具体涉及木聚糖在制备预防或治疗骨质疏松的药物或食品中的应用。

技术介绍

[0003]骨质疏松(osteoporosis，OP)是以骨量减少，骨组织显微结构退化，进而导致骨的脆性增加，骨力学强度下降，载荷承受力降低，易发生骨折的一种全身性骨骼疾病。
[0004]任何年龄段都有可能发生骨质疏松，但老年人为主要发病群体。据不完全统计，我国60岁以上人群患骨质疏松比例达到59.89％。按照我国老龄化进程，预测至2050年，我国60岁以上的老龄人口将占总人口的20％。骨质疏松的人口将占总人口的13.2％。骨质疏松已经成为了严重的社会健康问题，是继肿瘤和心血管疾病后又一严重危害人类健康的疾病。采取有效的方法预防和治疗骨质疏松具有重要的社会意义。
[0005]骨质疏松没有根治的方法，当前预防的措施主要是日常补充维生素D和钙剂，治疗的措施主要是采用激素类、双磷酸类等药物抑制老年人过快的骨质流失速度和甲状旁腺激素、氟制剂等骨形成促进药。最新的研究表明，补充钙剂，维生素D均不能降低50岁以上中老年人骨折的发生率，大剂量补充维生素D还增加骨折风险。因此，开发新的更安全有效的制剂，从长远上对骨质代谢进行改善，并对骨质疏松进行预防或治疗显得极其重要。
[0006]骨质疏松症虽然是中老年最常见的骨骼疾病，但其产生并非仅仅老年骨质代谢的失衡，同时也与少年、青壮年时期骨质的积累密切相关。在生命的各个时期，保持骨骼的健康对预防老年骨质疏松均具有重要的意义。人们早已认识，提高膳食纤维摄入水平能够改善骨质健康。专利申请号为201380021560.9的中国专利公开了一种来自谷物中的葡聚糖和阿拉伯糖木聚糖的缔合物，作为平衡肠道微生物的用途，以及作为便秘、炎性肠综合症、炎性肠疾病、骨质疏松症、肥胖受试者的体重管理、癌症特别是结肠癌、糖尿病、以及与氧化应激和/或心血管疾病有关联的病状的预防或治疗。但是该专利并未解释其中任何的作用机理。来自2016年的研究文献，关于膳食纤维对骨质健康作用的肠道微生物机理进行了部分阐明，即肠道微生物，以及肠道微生物发酵膳食纤维生成的短链脂肪酸，通过提高机体类胰岛素生长因子1的合成水平，从而促进骨髂的形成与生长，改善骨髂健康。也即，肠道微生物是改善骨质健康的重要手段。但人们仍然并不清楚是什么微生物在促进骨髂健康方面发挥主要作用，也不清楚是哪一类膳食纤维对于改善骨质健康最有效。
[0007]在骨质疏松症与临床生化指标的关联研究中，已经发现如雌激素水平，尿钙水平，VD水平，PINP、BALP、CTX
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I、尿液羟脯氨酸等代谢指标与骨质健康密切相关，但目前为止也未有任何膳食纤维与骨质代谢指标之间联系的报道。人们并不清楚膳食纤维能否影响这些指标的水平，以及哪一类膳食纤维能够最有效正向调节哪些指标的水平，进而显著地改善
骨髂健康。
[0008]食物中的膳食纤维是指那些不被人体消化酶消化，能够进入大肠为共生在肠道中的微生物发酵分解的多糖的总称。膳食纤维的种类繁多，在人类日常膳食中摄入的主要是纤维素、半纤维素和果胶，这三大类膳食纤维是构成植物细胞壁的主要成分，其中半纤维素是指植物细胞壁中除纤维素、果胶以外，由两种或三种以上的单糖基构成，没有特定的化学结构的一类物质的总称，构成半纤维素的糖基有D
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木糖基、D
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甘露糖基、D
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葡萄糖基、D
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半乳糖基、L
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阿拉伯糖基、4
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O
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甲基
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D
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葡萄糖醛酸基，D
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半乳糖醛酸基和D
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葡萄糖醛酸基等，还有少量的L
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鼠李糖、L
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岩藻糖等。半纤维素主要分为三类，即聚木糖类(即木聚糖)、聚葡萄甘露糖类(即葡甘露聚糖)和聚半乳糖葡萄甘露糖类。
[0009]膳食纤维是支撑肠道微生物生长与发酵的基础碳源，是影响肠道微生态结构进而影响人体正常生理代谢的食物成分，但由于不同膳食纤维种类的结构不同，某一类膳食纤维只能选择增殖特定类型的肠道微生物，并形成特定的代谢产物谱，对机体特定的代谢侧面产生正向调节作用。因此，确证人类基本食物中对于改善骨质健康最有效，而日常膳食摄入又显著欠缺的成分，然后将其用于强化现代人对该成分的摄入水平，对于改善公众的骨质健康水平显然是有十分重要的意义。
[0010]在膳食纤维的大家族中，没有一种膳食纤维像木聚糖那样与人类饮食如此密切。木聚糖是半纤维素的主要成分，在禾本科作物的茎秆穗中含量达到20～40％，在谷物表皮中含量也达到15～50％。自人类进入农业社会开始，如同粮食在人类膳食中的作用地位一样，粮食表皮中所含的木聚糖也担当了人类膳食纤维总量的50％以上。工业文明之后人类饮食结构发生了剧烈变化，食物不仅高能量化，粮食普遍的精加工使得富含木聚糖的表皮被去除，其结果是膳食纤维的摄入总量不足，以及膳食纤维中最重要的成分——木聚糖的缺失。营养结构失衡引起的肠道菌群的紊乱，是许多现代疾病流行的诱因。
[0011]由于木聚糖提取技术和商业化生产的难度，长久以来缺乏对木聚糖生理功能的深入研究，人们对木聚糖的认识更多仅限于是膳食纤维的组成成分之一，并未对其作为一种独立成分的具体生理作用有更多深入的了解。

技术实现思路

[0012]本专利技术的目的在于提供一种木聚糖(聚木糖)在制备预防或治疗骨质疏松的药物或食品中的应用，木聚糖(聚木糖)可以显著改善骨质代谢，提高血液维生素D、PINP、BALP水平，降低血液CTXI、尿液羟脯氨酸水平，降低尿钙流失，从而起到起到抑制骨吸收和促进骨形成、防止骨质丢失的作用，摄入木聚糖的动物表现出更高的骨密度(骨质疏松诊断的金标准)和更优异的骨力学性能(最直接和直观的指标)。木聚糖(聚木糖)适合进一步开发成为预防或治疗骨质疏松症的药物或食品。
[0013]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0014]木聚糖(聚木糖)在制备预防或治疗骨质疏松的药物或者食品中的应用。
[0015]进一步的，所述的木聚糖在制备提高骨量、增加骨矿密度、增强骨骼最大载荷以及增强骨骼的抗骨折能力的药物或者食品中的应用。
[0016]进一步的，所述的木聚糖在制备抑制骨吸收、提高骨形成，减少骨质丢失，改善骨质代谢的药物或者食品中的应用。
[0017]进一步的，所述的木聚糖在制备具有降低尿钙流失作用的药物或者食品中的应用。
[0018]上述的木聚糖在制备预防或治疗骨质疏松的药物或者食品中的应用，所述的木聚糖具有降低血液中标志物CTXI水平的作用、具有降低血液和尿液中脯羟脯氨酸水平和日排出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.木聚糖在制备预防或治疗骨质疏松的药物或者食品中的应用，其特征在于：所述木聚糖为唯一活性成分；所述的木聚糖是指以木糖残基为结构单元，通过β
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(1
→
4)糖苷键或者β
‑
(1
→
3)糖苷键链接而成的主链，在主链的不同位置上通常分布多种不同侧链基团的一类多聚糖的总称；其结构通式如下：其中R代表侧链基团，该侧链基团为D
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葡萄糖醛酸基、4
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O
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甲基
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葡萄糖醛酸基、D
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葡萄糖基、L
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阿拉伯糖基、D
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木糖基、D或L半乳糖基、鼠李糖基、乙酰基、阿魏酸基中的一种或多种；所述木聚糖为截留分子量为10000道尔顿分子量的膜截留物并且经过乙醇沉淀的产物。2.根据权利要求1所述的木聚糖在制备预防或治疗骨质疏松的药物或者食品中的应用，其特征在于：所述侧链基团包括乙酰基、阿拉伯糖基、葡萄糖醛酸基、4
‑
O
‑
甲基
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葡萄糖醛酸基和木糖基；所述木聚糖中木糖基和阿拉伯糖基的数量比为9～10：1或10～15：1。3.根据权利要求2所述的木聚糖在制备预防或治疗骨质疏松的药物或者食品中的应用，其特征在于：所述的木聚糖的制备方法如下：以甘蔗渣为原料，原料经过自来水喷淋堆沤3个月至1年，清水洗涤去除黄水和杂质，然后用pH 12.0的稀碱100℃蒸煮2h，将乙酰基和部分木质素去除，压榨后反复洗涤，渣部分用质量体积百分含量为8％的NaOH溶液，固液比为1：10进行提取6h，提取温度80℃，压榨固液分离，液体部分经过静置澄清，澄清液采用膜分离将10000道尔顿以下小分子透过膜分离出去，并且截留液持续加入清水反复透析除碱加入清水反复将...

【专利技术属性】
技术研发人员：周玉恒，覃香香，陈海珊，蔡爱华，
申请(专利权)人：广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所，
类型：发明
国别省市：