本發(fā)明屬于生物醫(yī)藥或食品保健領(lǐng)域,特別涉及一種人參來源的納米膳食纖維及其制備方法和其在制備用于改善腸道炎癥藥物或保健食品中的應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、潰瘍性結(jié)腸炎(ulcerative?colitis,uc)和克羅恩病(crohn's?disease,cd)是炎癥性腸病(inflammatory?bowel?disease,ibd)的兩種主要表現(xiàn)形式。這些病癥通常涉及慢性、周期性的腸道炎癥,嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量,且發(fā)病率在世界范圍內(nèi)呈上升趨勢(shì)。盡管現(xiàn)有藥物和治療方法能夠在一定程度上控制病情,但長(zhǎng)期使用仍存在副作用風(fēng)險(xiǎn)。中草藥作為一種替代和補(bǔ)充療法,因具有相對(duì)較低的副作用和調(diào)節(jié)多個(gè)生理途徑的能力而備受關(guān)注,已證實(shí)其增強(qiáng)機(jī)體愈合、調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)、提供抗炎效果等作用。此外,許多中草藥成分已顯示出調(diào)節(jié)腸道微生物和改善腸道屏障等功能。
2、人參,是傳統(tǒng)中醫(yī)最為珍貴的草藥之一,擁有數(shù)千年藥用歷史。在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究中,已被證實(shí)含有多種活性成分,如人參皂苷、多糖等,表現(xiàn)出顯著的抗炎和免疫調(diào)節(jié)功效,且在腸道炎癥的治療中可抑制炎癥因子表達(dá)、調(diào)節(jié)腸道菌群、保護(hù)腸道上皮屏障功能。人參纖維占人參根生物量的80%左右,含量豐富,同樣具有潛在的生物活性和藥用價(jià)值。然而,在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中,人參飲片殘?jiān)蛘ブ蟮拇掷w維并未得到有效利用,導(dǎo)致資源的極大浪費(fèi)。
3、近年來,納米技術(shù)在醫(yī)藥和食品領(lǐng)域發(fā)展迅速,纖維素納米纖維(cellulosenanofiber)作為一種新興的生物材料受到了廣泛關(guān)注,其高比表面積和優(yōu)異的生物相容性使其成為藥物遞送系統(tǒng)和組織工程支架等應(yīng)用的理想材料。植物源納米纖維具有來源廣泛、成本低廉、可持續(xù)性強(qiáng)及生物可降解性好等優(yōu)點(diǎn);目前,諸如木材、棉花和竹子等傳統(tǒng)植物的納米纖維得到了廣泛研究,但人參納米纖維的制備及其在醫(yī)藥和食品領(lǐng)域的應(yīng)用還未被提出。
4、因此,為實(shí)現(xiàn)人參纖維的高值化利用,拓展其作為膳食纖維在醫(yī)藥和保健食品領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值,本發(fā)明提供了一種從人參殘?jiān)刑崛〖{米纖維的方法,并深入研究提取到的人參納米纖維在緩解腸道炎癥疾病等方面的應(yīng)用潛力,最終顯著增強(qiáng)了其作為膳食纖維的開發(fā)和應(yīng)用價(jià)值。綜上,該發(fā)明有效促進(jìn)了中藥資源的可持續(xù)發(fā)展,也為中藥材的現(xiàn)代化應(yīng)用提供了科學(xué)依據(jù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)上述背景提出的問題,本發(fā)明提供了一種改善腸道炎癥的人參納米纖維及其制備方法和應(yīng)用。
2、本發(fā)明通過在新鮮人參殘?jiān)刑崛∪藚⒓{米纖維,研究了其作為膳食纖維對(duì)腸道炎癥、腸道屏障功能完整性、腸道菌群穩(wěn)態(tài)等方面的調(diào)節(jié)作用,并以潰瘍性結(jié)腸炎癥作為疾病模型進(jìn)行研究,具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值。
3、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
4、一種改善腸道炎癥的人參納米纖維的制備方法,包括:
5、(1)以新鮮榨汁后的人參殘?jiān)鼮樵希?jīng)純水洗凈、恒溫烘干、粉碎得人參殘?jiān)勰?/p>
6、(2)將人參殘?jiān)勰┘尤雗aoh溶液磁力攪拌除雜處理,收集沉淀,純水洗滌至ph為中性;
7、(3)將步驟(2)中收集的沉淀,加入naclo溶液進(jìn)行脫色處理,磁力攪拌,收集沉淀,純水洗滌至ph為中性;
8、(4)將步驟(3)中的脫色產(chǎn)物加入木聚糖酶溶液,磁力攪拌酶解處理,純水洗滌沉淀;
9、(5)采用高速剪切機(jī)處理步驟(4)中的酶解產(chǎn)物,隨后在4-8℃低溫條件下進(jìn)行高壓均質(zhì)處理,得到人參納米纖維。
10、進(jìn)一步的,所述木聚糖酶溶液采用ph?5.0的磷酸氫二鈉-檸檬酸緩沖液配制得到;所述酶解處理:將步驟(3)中的脫色產(chǎn)物加入10-30u/ml木聚糖酶溶液中,料液比為1:10-1:20,50-60℃條件下磁力攪拌處理4-8h。
11、優(yōu)選的是,人參納米纖維的制備除木聚糖酶處理外還可以包括纖維素酶、果膠酶等酶水解、tempo氧化以及強(qiáng)酸如硫酸或鹽酸水解等方法。
12、進(jìn)一步的,所述脫色處理:將步驟(2)中收集的沉淀,以1:10-1:20的料液比加入質(zhì)量百分比為2.5-7.5%naclo溶液中進(jìn)行脫色處理,70-90℃條件下磁力攪拌20-30min。
13、進(jìn)一步的,所述高速剪切機(jī)的速率為8000-10,000rpm,剪切時(shí)間為20-30min;所述高壓均質(zhì)的壓力為600-1000bar,循環(huán)次數(shù)為4次以上。
14、進(jìn)一步的,所述除雜處理:將人參殘?jiān)勰┘尤胭|(zhì)量百分比為3-7%(優(yōu)選是5%)的naoh溶液,料液比為1:15-1:25,70-90℃下磁力攪拌處理1.5-2.5h。naoh是用于除雜和提高纖維素提取效率,特別是在提取納米纖維的過程中,由于其能有效去除木質(zhì)素和部分半纖維素。
15、一種根據(jù)上述任意一項(xiàng)所述的制備方法得到的所述人參納米纖維。
16、一種根據(jù)所述的人參納米纖維在制備用于防治腸道炎癥藥物或保健食品中的應(yīng)用,所述人參納米纖維作為藥物或膳食來防治腸道炎癥,包括:恢復(fù)體重和疾病活動(dòng)指數(shù),抑制結(jié)腸病變和縮短程度,改善結(jié)腸組織炎癥因子水平和腸道粘膜屏障功能,恢復(fù)腸道菌群的多樣性和組成等,相比市售菊粉可發(fā)揮更好的效果。
17、優(yōu)選的是,所述人參納米纖維能夠通過抑制潰瘍性結(jié)腸炎小鼠體重下降、結(jié)腸病變和縮短程度來改善結(jié)腸的健康狀況。
18、優(yōu)選的是,所述人參納米纖維能夠降低潰瘍性結(jié)腸炎小鼠血清中炎癥因子il-6和tnf-α的表達(dá)水平,恢復(fù)腸道緊密連接蛋白o(hù)ccludin和zo-1的表達(dá)。
19、優(yōu)選的是,所述人參納米纖維能夠調(diào)節(jié)腸道菌群組成和多樣性,改善腸道菌群紊亂,發(fā)揮膳食纖維的功效作用。
20、優(yōu)選的是,所述的人參纖維可作為膳食纖維調(diào)節(jié)腸道微生物平衡并恢復(fù)腸道屏障功能完整,同時(shí)可用于預(yù)防/治療腸道炎癥疾病等。
21、進(jìn)一步的,所述腸道炎癥包括急性或慢性潰瘍性結(jié)腸炎、克羅恩病、感染性腸炎、壓力性腸炎、放射性腸炎、免疫反應(yīng)失調(diào)、腸道菌群失衡、疝氣、粘膜和粘膜下層潰瘍。
22、進(jìn)一步的,所述人參納米纖維與5-氨基水楊酸、乳酸菌、腎上腺皮質(zhì)激素中一種或多種共同作為活性成分在制備防治腸道炎癥藥物中的應(yīng)用,或作為日常膳食補(bǔ)充劑在保健品中的應(yīng)用。
23、進(jìn)一步的,所述人參納米纖維被加工成不同劑型,包括膠囊劑、片劑、微球、顆粒劑或緩釋制劑中的任意一種。
24、本發(fā)明的有益效果和優(yōu)點(diǎn)在于:
25、(1)本發(fā)明提供了一種可改善腸道炎癥的人參納米纖維及其制備方法和應(yīng)用,制備的人參納米膳食纖維是以新鮮人參榨汁后的殘?jiān)蛑兴幦藚嬈葹樵?,?jīng)過干燥、除雜、脫色、酶解、剪切和高壓均質(zhì)等步驟獲得成分相對(duì)單一的人參納米纖維素,其來源豐富,使用安全。
26、(2)本發(fā)明對(duì)人參納米纖維預(yù)防潰瘍性結(jié)腸炎的藥效、炎癥調(diào)節(jié)、腸道菌群組成和結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行研究。發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的人參納米纖維可以有效預(yù)防潰瘍性結(jié)腸炎,抑制炎癥因子的表達(dá),恢復(fù)腸道菌群穩(wěn)態(tài);同時(shí)可作為藥物或保健品改善潰瘍性結(jié)腸炎癥狀。所以本發(fā)明的人參納米纖維具有開發(fā)為預(yù)防/治療腸道炎癥等相關(guān)疾病藥物或功能性食品的巨大潛力。