專利名稱：由植物乳桿菌ST-Ⅲ發(fā)酵的發(fā)酵豆制品和α-葡萄糖苷酶抑制劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于發(fā)酵食品領(lǐng)域,特別涉及植物乳桿菌ST-1II (Lb.plantarum CGMCCN0.0847)對(duì)α-葡萄糖苷酶(包括α -淀粉酶、麥芽糖酶和蔗糖酶)的抑制用途，使用該菌株作為發(fā)酵菌種制備具有α-葡萄糖苷酶的抑制作用的發(fā)酵豆類和/或豆乳產(chǎn)品的方法及其產(chǎn)品，以及從植物乳桿菌ST-1II發(fā)酵制備的發(fā)酵豆類中制備α -葡萄糖苷酶抑制劑的方法及廣品。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，糖尿病在全世界廣泛流行，目前已成為繼腫瘤、心血管疾病之后第三大類嚴(yán)重危害人類健康的慢性疾病。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的迅速發(fā)展，膳食結(jié)構(gòu)和生活方式的改變，人口老齡化速度的加快，糖尿病的患病率也呈現(xiàn)快速增加的趨勢(shì)。在糖尿病患病率快速上升的同時(shí)，我國(guó)糖尿病的知曉率、治療率及控制率明顯偏低。糖尿病已成為一個(gè)嚴(yán)重危害我國(guó)人群健康的公共衛(wèi)生問(wèn)題，對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生越來(lái)越嚴(yán)重的影響。根據(jù)發(fā)病機(jī)制不同，糖尿病分為I型糖尿病(胰島素依賴型)和II型糖尿病(非胰島素依賴型)，后者約占糖尿病總數(shù)的85%以上。迄今為止，治療II型糖尿病的藥物根據(jù)治療機(jī)制不同主要分為:(I)促胰島素分泌劑:如磺酰脲類；(2)胰島素增敏劑:如屈吉他宗(troglitazon e)等噻唑燒衍生物；(3) α -葡萄糖苷酶抑制劑(a-GI):如阿卡波糖等。由于a-GI具有作用溫和持久、毒副作用小甚至無(wú)毒的優(yōu)點(diǎn)，因此得到越來(lái)越多國(guó)內(nèi)外研究者的青睞。研究表明，α -葡萄糖苷酶抑制劑(a -GI)可有效地降低糖尿病人的餐后高血糖，作為口服降糖藥的一種，其發(fā)生作用的場(chǎng)所位于小腸，作用方式是抑制小腸體內(nèi)的α-葡萄糖苷酶活性，從而達(dá)到降低餐后高血糖的目的。如果使用者飲食中碳水化合物占50%以上，則降糖效果更為明顯，因此其適用于以碳水化合物為主食的人群，尤其是中老年糖尿病患者。目前所發(fā)現(xiàn)的a-GI雖能克服傳統(tǒng)降糖藥的一些缺點(diǎn)，但種類相對(duì)較少，人們?nèi)圆粩嘀铝τ陂_(kāi)發(fā)新型α-GI，尤其是天然產(chǎn)物的研究。近年來(lái)，從天然產(chǎn)物中分離和提取的a -GI主要來(lái)自草本植物和放線菌屬，只有少數(shù)關(guān)于乳酸菌產(chǎn)物降血糖的報(bào)道。H.Fujita(J.Nutr1.131:1211-1213,2001)報(bào)道了從中國(guó)傳統(tǒng)的調(diào)味品豆豉(Touchi)采用熱水抽提的方式，得到具有抑制α-葡萄糖苷酶(大鼠蔗糖水解酶)活性的抽提物，該抽提物在大鼠和高血糖人群中具有降血糖作用；美國(guó)專利US7354606B2公開(kāi)了一種采用豆豉抽提物與來(lái)自于白蕓豆(kidney bean)的α -淀粉酶抑制劑phaseolamin混用，用于治療高血糖的方法。A.Momose (J.J.Soc.Food Tech.Sci, Feb, 2011)報(bào)道了從meso (—種日本傳統(tǒng)的采用天然發(fā)酵方法生產(chǎn)的作為調(diào)味料使用的發(fā)酵豆制品)分離到的α-葡萄糖苷酶抑制劑具有調(diào)節(jié)餐后血糖波動(dòng)的作用。但無(wú)論采用何種方法，其主要的活性成分都來(lái)自于采用自然方法制備的發(fā)酵大豆，在該方法中，參與發(fā)酵過(guò)程的微生物種類繁多，有細(xì)菌如Bacillus subtlis,有霉菌如Aspergillus niger等,組成也不穩(wěn)定。在很多傳統(tǒng)的發(fā)酵工藝中，為了防止污染，需要加入高濃度的NaCl，而高濃度的NaCl對(duì)于多數(shù)心血管疾病患者而言，具有一定的危害性，不適合作為普通食品食用，主要作為調(diào)味料使用；在傳統(tǒng)發(fā)酵工藝中，由于參與發(fā)酵過(guò)程的微生物種類繁多，部分微生物及其代謝產(chǎn)物的安全性有待進(jìn)一步確證；菌群組成的不穩(wěn)定則無(wú)法保證不同批次制備的發(fā)酵豆類產(chǎn)品品質(zhì)的穩(wěn)定性，更不利于大規(guī)模地制造。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題就是針對(duì)具有α -葡萄糖苷酶抑制活性的傳統(tǒng)發(fā)酵豆制品發(fā)酵劑組成不穩(wěn)定、發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)、發(fā)酵豆制品不適合作為普通食品使用的缺陷，提供一種發(fā)酵劑成分明確的發(fā)酵豆制品及從中制備的α-葡萄糖苷酶抑制劑及相應(yīng)的方法。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)植物乳桿菌ST-1II (CGMCC N0.0847)在大豆基料中生長(zhǎng)后，其產(chǎn)物具有強(qiáng)烈的α -葡萄糖苷酶抑制活性，從而完成了本發(fā)明。本發(fā)明的技術(shù)方案一是:植物乳桿菌ST-1II在制備α -葡萄糖苷酶抑制劑中的用途。本發(fā)明的技術(shù)方案二是:植物乳桿菌ST-1II在制備具有α -葡萄糖苷酶抑制活性的發(fā)酵豆制品的用途。本發(fā)明的技術(shù)方案三是:一種制備具有α -葡萄糖苷酶抑制活性的發(fā)酵豆乳的方法，包括以下步驟:將植物乳桿菌ST-1II接種于無(wú)菌豆?jié){中，25-40°C發(fā)酵2至120小時(shí)，獲得發(fā)酵豆?jié){(或稱發(fā)酵豆乳)。其中，所述的豆?jié){是由作為主要糧食品種的豆類制備的，如選自大豆、赤豆、綠豆、蠶豆、大白蕓豆和小白蕓豆，最優(yōu)選大豆。所述的豆?jié){的制備方法是常規(guī)，如在豆?jié){機(jī)中制備成豆?jié){。豆?jié){經(jīng)過(guò)滅菌后即得無(wú)菌豆?jié){，滅菌方法常規(guī)，如高溫蒸煮滅菌，118°C 15分鐘。所述的滅菌豆?jié){優(yōu)選固形物含量3%-9% (w/w)，最優(yōu)選豆?jié){濃度為5-6% (w/w) 0植物乳桿菌ST-1II在無(wú)菌豆?jié){中的接 種量?jī)?yōu)選0.5^-5% (v/v)，最優(yōu)選2% (v/v)。發(fā)酵溫度為25-40°C，優(yōu)選35-37°C，最佳的是37°C。發(fā)酵時(shí)間2至120小時(shí)，優(yōu)選24-72小時(shí)，更優(yōu)選24-30小時(shí)。植物乳桿菌ST-1II接種于無(wú)菌豆?jié){中發(fā)酵，可以作為唯一的發(fā)酵菌種，也可以和其他菌類同時(shí)發(fā)酵，本發(fā)明優(yōu)選植物乳桿菌ST-1II作為唯一的發(fā)酵菌種。本發(fā)明的技術(shù)方案四是:一種具有α -葡萄糖苷酶抑制活性的發(fā)酵豆乳，由上述方法制備而得。本發(fā)明的技術(shù)方案五是:一種制備具有α -葡萄糖苷酶抑制活性的發(fā)酵豆類的方法，包括以下步驟:將植物乳桿菌ST-1II接種于蒸煮豆類中，35-37°C培養(yǎng)13-15天，獲得發(fā)
酵豆類。其中，所述的蒸煮豆類是由作為主要糧食品種的豆類制備的，如選自大豆、赤豆、綠豆、蠶豆、大白蕓豆和小白蕓豆，最優(yōu)選大豆。所述的蒸煮豆類的制備方法是常規(guī)，將水泡發(fā)過(guò)的豆類高溫蒸煮，達(dá)到煮熟殺菌的目的，即得蒸煮豆類。如將大豆用水10-40°C浸泡
4-24小時(shí)，然后倒掉余水后，110-121°C蒸煮15-40分鐘即得蒸煮豆類。植物乳桿菌ST-1II在蒸煮豆類中的接種量?jī)?yōu)選0.5%-4% (v/w)，最優(yōu)選2-4% (v/v) 0發(fā)酵溫度為25-40°C，優(yōu)選35-37°C，最佳的是37°C。發(fā)酵時(shí)間I天以上，優(yōu)選10天以上，更優(yōu)選13-15天。植物乳桿菌ST-1II接種于蒸煮豆類中發(fā)酵，可以作為唯一的發(fā)酵菌種，也可以和其他菌類同時(shí)發(fā)酵，本發(fā)明優(yōu)選植物乳桿菌ST-1II作為唯一的發(fā)酵菌種。本發(fā)明的技術(shù)方案六是:一種具有α -葡萄糖苷酶抑制活性的發(fā)酵豆類，由上述方法制備而得。本發(fā)明的技術(shù)方案七是:一種從所述的發(fā)酵豆乳中或者從所述的發(fā)酵豆類中制備的α -葡萄糖苷酶抑制劑的方法，包括以下步驟:將所述的發(fā)酵豆類加入水勻漿得勻漿液，將該勻漿液或者將所述的發(fā)酵豆乳的pH值調(diào)節(jié)為6.5-7.5，煮沸10-60分鐘，冷卻后固液分離取液相即得。其中，pH值為6.5-7.5，優(yōu)選pH6.8-7.0。煮沸10-60分鐘，優(yōu)選30分鐘。煮沸后冷卻到室溫進(jìn)行固液分離。固液分離的方法是常規(guī)方法，如采用多層紗布/無(wú)紡布或壓榨過(guò)濾，或采用3000-5000rpm(l，500g至7，500g)離心15-20分鐘，去除不溶性固形物。固液分離所得的液相(水溶性抽提物)即為α-葡萄糖苷酶抑制劑，具有抑制α-葡萄糖苷酶的活性。可以采用常規(guī)的方法將該水溶性抽提物干燥成粉末，如采用噴霧干燥(進(jìn)風(fēng)溫度130-160°C、出風(fēng)溫度110-130°C)或冷凍干燥的方式獲得濃縮物干粉。而其中發(fā)酵豆類加入水勻漿的方法是常規(guī)方法，如加入5至10倍質(zhì)量的水進(jìn)行勻漿。勻漿可在勻漿機(jī)中進(jìn)行。本發(fā)明的技術(shù)方案八是:一種α -葡萄糖苷酶抑制劑，由所述的方法制備而得。本發(fā)明的技術(shù)方案九是:上述從植物乳桿菌ST-1II發(fā)酵的發(fā)酵豆類中制備α -葡萄糖苷酶抑制劑在降糖食品、保健品或者藥品中的用途。優(yōu)選的是口服的降糖食品、保健品或者藥品，來(lái)降低糖尿病人的餐后高血糖，調(diào)節(jié)餐后血糖波動(dòng)。本發(fā)明中，植物乳桿菌ST-1II是現(xiàn)有技術(shù)，為CGMCC N0.0847。本發(fā)明所用的原料或試劑除特別說(shuō)明之外，均市售可得。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果如下:1、發(fā)酵豆乳采用的發(fā)酵劑組成明確，即可以采用單一的植物乳桿菌ST-1II，也可以采用植物乳桿菌ST-1II與常規(guī)酸奶菌種等混合發(fā)酵的方法。2、與傳統(tǒng)發(fā)酵豆制品的方法相比，采用本發(fā)明可以明顯縮短發(fā)酵時(shí)間。3、與傳統(tǒng)發(fā)酵豆制品的方法相比，采用本發(fā)明制造的發(fā)酵豆類具有低鹽、低糖和高α -葡萄糖苷酶抑制活性，可以作為普通食品直接被食用。4、本發(fā)明制備的發(fā)酵豆制品可以大規(guī)模、連續(xù)化生產(chǎn)，得到的產(chǎn)品可以直接使用或作為大規(guī)模制備α-葡萄糖苷酶抑制劑的原料。5、采用本發(fā)明制備的α -葡萄糖苷酶抑制劑可以直接用于具有控制碳水化合物在腸道吸收作用的產(chǎn)品的生產(chǎn)、從而達(dá)到控制血糖波動(dòng)目的。


以下結(jié)合

本發(fā)明的特征和有益效果。圖1顯示37°C條件下，不同菌種在大豆豆?jié){中發(fā)酵產(chǎn)物對(duì)麥芽糖酶的抑制作用。圖2顯示植物乳桿菌ST-1II在37°C發(fā)酵不同種類豆?jié){(中生長(zhǎng))后的發(fā)酵產(chǎn)物對(duì)麥芽糖酶的抑制活性。 圖3顯示37°C條件下，植物乳桿菌ST-1II不同接種量對(duì)豆?jié){發(fā)酵產(chǎn)物抑制麥芽糖酶活性的影響。圖4顯示植物乳桿菌ST-1II在37°C發(fā)酵不同濃度豆?jié){制備的發(fā)酵產(chǎn)物對(duì)麥芽糖酶的抑制作用。圖5顯示植物乳桿菌ST-1II不同發(fā)酵溫度對(duì)豆?jié){發(fā)酵產(chǎn)物抑制麥芽糖酶活性的影響。圖6顯示37 °C條件下，植物乳桿菌ST-111不同接種量對(duì)大豆發(fā)酵產(chǎn)物抑制麥芽糖酶活性的影響。圖7顯示植物乳桿菌 ST-1II不同發(fā)酵溫度對(duì)大豆發(fā)酵產(chǎn)物抑制麥芽糖酶活性的影響。圖8顯示植物乳桿菌ST-1II發(fā)酵大豆?jié)饪s物對(duì)麥芽糖酶活性的影響。圖9顯示植物乳桿菌ST-1II發(fā)酵豆?jié){濃縮物對(duì)麥芽糖酶活性的影響。
具體實(shí)施例方式α -葡萄糖苷酶抑制劑的靶向酶包括α -淀粉酶、麥芽糖酶和蔗糖酶等。本發(fā)明對(duì)被公認(rèn)為安全(GRAS)的植物乳桿菌 ST-1II (Lactobacillus plantarum CGMCC N0.0847)在體外對(duì)α-葡萄糖苷酶的抑制作用作了較詳細(xì)的研究，通過(guò)建立體外篩選模型，對(duì)不同來(lái)源的乳酸菌在大豆制品中的發(fā)酵產(chǎn)物對(duì)麥芽糖酶的抑制作用進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)植物乳桿菌ST-1II具有對(duì)麥芽糖酶強(qiáng)烈的抑制作用，然后進(jìn)一步測(cè)試了該菌以其他豆類為基料生長(zhǎng)后的發(fā)酵產(chǎn)物對(duì)麥芽糖酶抑制作用。在經(jīng)過(guò)測(cè)試的多種作為主要糧食品種的豆類中，植物乳桿菌ST-1II在以經(jīng)過(guò)蒸煮的大豆或殺菌的大豆豆?jié){為生長(zhǎng)基質(zhì)后，獲得的產(chǎn)物對(duì)麥芽糖酶及蔗糖酶的抑制活性最明顯。本發(fā)明中對(duì)α -葡萄糖苷酶的抑制率的測(cè)定如下:1.待測(cè)樣品對(duì)麥芽糖酶的抑制率的測(cè)定待測(cè)樣品對(duì)麥芽糖酶的抑制活性如以下公式所示:
權(quán)利要求
1.植物乳桿菌ST-1II在制備α-葡萄糖苷酶抑制劑中的用途。
2.植物乳桿菌ST-1II在制備具有α-葡萄糖苷酶抑制活性的發(fā)酵豆制品的用途。
3.一種制備具有α-葡萄糖苷酶抑制活性的發(fā)酵豆乳的方法，其特征在于，包括以下步驟:將植物乳桿菌ST-1II接種于無(wú)菌豆?jié){中，25-40°C發(fā)酵2至120小時(shí)，獲得發(fā)酵豆?jié){。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述的豆?jié){是大豆豆?jié){。
5.一種具有α-葡萄糖苷酶抑制活性的發(fā)酵豆乳，其特征在于，由權(quán)利要求3或4所述的方法制備而得。
6.一種制備具有α-葡萄糖苷酶抑制活性的發(fā)酵豆類的方法，其特征在于，包括以下步驟:將植物乳桿菌ST-1II接種于蒸煮豆類中，25-40°C培養(yǎng)I天以上，獲得發(fā)酵豆類。
7.一種具有α-葡萄糖苷酶抑制活性的發(fā)酵豆類，其特征在于，由權(quán)利要求6所述的方法制備而得。
8.—種從權(quán)利要求5所述的發(fā)酵豆乳中或者從權(quán)利要求7所述的發(fā)酵豆類中制備的α -葡萄糖苷酶抑制劑的方法，其特征在于，包括以下步驟:將權(quán)利要求7所述的發(fā)酵豆類加入水勻漿得勻漿液，將該勻漿液或者將權(quán)利要求5所述的發(fā)酵豆乳的pH值調(diào)節(jié)為6.5-7.5，煮沸10-60分鐘，冷卻后固液分離取液相即得。
9.一種α-葡萄糖苷酶抑制劑，其特征在于，由權(quán)利要求8所述的方法制備而得。
10.如權(quán)利要求9所述的α-葡萄糖苷酶抑制劑在降糖食品、保健品或者藥品中的用途。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了植物乳桿菌ST-III在制備α-葡萄糖苷酶抑制劑或制備具有α-葡萄糖苷酶抑制活性的發(fā)酵豆類制品中的用途。還公開(kāi)了一種具有α-葡萄糖苷酶抑制活性的發(fā)酵豆乳或者發(fā)酵豆類，將植物乳桿菌ST-III接種于滅菌豆?jié){或者蒸煮豆類中，25-40℃發(fā)酵即得。將所述的發(fā)酵豆類加水勻漿，調(diào)節(jié)pH值為6.5-7.5，煮沸10-60分鐘，冷卻后固液分離，取液相，即得該發(fā)酵豆乳的水溶性抽提物。其具有高α-葡萄糖苷酶抑制活性，用于降糖食品、保健品或者藥品中。作為口服的降糖食品、保健品或者藥品，降低糖尿病人的餐后高血糖，調(diào)節(jié)餐后血糖波動(dòng)。
文檔編號(hào)A61P3/10GK103169075SQ20111043326
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月21日
發(fā)明者吳正鈞, 韓瑨, 周方方, 季紅, 孫克杰 申請(qǐng)人:光明乳業(yè)股份有限公司