调节微生态后生元产品及制备工艺

技术领域

本发明涉及食品加工技术领域，具体涉及调节微生态后生元产品及制备工艺。

背景技术

后生元是由一类灭活微生物、微生物裂解物、菌体成分和微生物代谢产物组成的复杂混合物。后生元对于人体健康发挥有益作用，其作用机制主要包括：(1)调节肠道菌群，后生元可通过灭活后菌体成分和代谢物对肠道进行直接或间接的调节作用。(2)增强上皮屏障功能，灭活微生物及其代谢物能够附着在肠道内壁的细胞上，增强肠道屏障，抵御可能导致肠道应激综合征的有害细菌和毒素。(3)调节局部和全身免疫，后生元中的物质可以与肠道免疫系统相互作用，并显示出对个体免疫调节和药物作用的潜力。(4)调节系统代谢，后生元可通过灭活微生物内部或表面的代谢物以及酶来介导全身代谢的调节。(5)通过神经系统发出系统信号，通过调节和促进神经炎症、神经传递和神经发生的能力影响神经功能。

后生元具有抗逆性强、稳定性高，不产生污染等优点，后生元化学结构明确，稳定性更高，保质期更长；后生元获得毒力基因的可能性较小，不具有可传播的抗生素抗性基因，产生有害代谢物可能性较小，具有较强的安全性，并且后生元可用于不适合益生菌加工的产品，如要经过高温灭菌的牛奶及饮料等。后生元产品无需冷藏、方便携带，广泛的应用于食品加工等行业。

中国专利CN114651986A中公开了一种改善肠道健康的后生元复合物及其制备方法，该后生元复合物，包括：石榴皮提取物、陈皮粉、火龙果粉、后生元微胶囊、淀粉和β-环糊精。该改善肠道健康的后生元复合物的制备方法，包括以下步骤：S1、将后生元微胶囊、第一淀粉、火龙果粉和第一水混合，之后进行第一次干燥得到第一颗粒；S2、将所述第一颗粒、第二淀粉、石榴皮提取物和第二水混合，之后进行第二次干燥得到第二颗粒；S3、将所述第二颗粒、β-环糊精、陈皮粉和第三水混合，之后进行第三次干燥得到所述后生元复合物。该发明提出的后生元复合物在短期内可改善患者的便秘问题。

中国专利CN116326715A中公开了具有改善便秘和防腐功能的后生元、其制备方法及应用，该发明的后生元是由副干酪乳杆菌Postbio-P6和乳酸乳球菌Postbio-F3经发酵制备而成，后生元的制备方法为：将副干酪乳杆菌Postbio-P6和乳酸乳球菌Postbio-F3按活菌数比例混合成益生菌组合物；将益生菌组合物接种于发酵培养基中，进行发酵；发酵结束后对混合益生菌发酵液进行杀菌，得到后生元发酵液；将后生元发酵液进行澄清除杂和浓缩脱盐处理，所获得的浓缩脱盐发酵液，即为后生元。该发明的后生元具有较好的食品防腐作用以及便秘改善功能，从而在食品防腐以及改善便秘症状等方面具有重要的应用价值。

目前，本领域对于后生元的产品研究较少，需要开发一种润肠通便、对于便秘具有缓解作用的后生元产品。

发明内容

本发明的目的是提供调节微生态后生元产品及制备工艺，所述的后生元产品能够重建肠道的微生态，具有润肠通便的作用，改善便秘的症状。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种后生元产品，所述的后生元产品包括以下重量份的原料：15-20份植物乳杆菌后生元、1-5份动物双歧杆菌乳亚种后生元、1-3份瑞士乳杆菌后生元、20-30份菊粉、15-35份聚葡萄糖、1-10份低聚木糖、1-5份水苏糖和5-10份针叶樱桃粉；

所述的后生元包括植物乳杆菌、动物双歧杆菌乳亚种和瑞士乳杆菌的灭活菌体及代谢产物。

进一步地，所述的后生元产品包括以下重量份的原料：18份植物乳杆菌后生元、4份动物双歧杆菌乳亚种后生元、2份瑞士乳杆菌后生元、25份菊粉、30份聚葡萄糖、6份低聚木糖、3份水苏糖和6份针叶樱桃粉。

进一步地，所述的植物乳杆菌后生元、动物双歧杆菌乳亚种后生元和瑞士乳杆菌后生元均由菌悬液经灭菌、冷冻干燥制得。

具体地，所述的灭菌的条件为121℃下灭菌30min。

再进一步地，所述的菌悬液的制备方法包括以下步骤：

(1)取菌株在培养基上活化，将活化后的菌接种于一级培养基中培养，获得种子液；

(2)将种子液接种于二级培养基中，经二级培养获得菌液；

(3)将菌液离心后，收集菌体，重悬获得菌悬液。

具体地，步骤(1)中一级培养的条件为37-38℃下培养36-48h。

进一步地，所述的一级培养基和二级培养基选自MRS培养基、M17培养基、PDA培养基、LB培养基、TB培养基、SOB培养基、MEM培养基、DMEM培养基、RPMI1640培养基中的任意一种。

具体地，所述的植物乳杆菌、动物双歧杆菌乳亚种和瑞士乳杆菌的一级培养基和二级培养基均为MRS培养基。

具体地，步骤(2)中种子液接种于培养基的接种量为1-5％。

具体地，步骤(2)中二级培养的条件为37-38℃下培养36-48h。

进一步地，所述的植物乳杆菌的保藏编号为CGMCC No.18205。

进一步地，所述的动物双歧杆菌乳亚种的保藏编号为CGMCC No.20816。

进一步地，所述的瑞士乳杆菌的保藏编号为CCTCC NO:M2019013。

再进一步地，所述的产品中植物乳杆菌后生元的菌含量为(1-10)×10

再进一步地，所述的产品中动物双歧杆菌乳亚种后生元的菌含量为(1-10)×10

再进一步地，所述的产品中瑞士乳杆菌后生元的菌含量为(1-10)×10

更进一步地，所述的产品中植物乳杆菌后生元、动物双歧杆菌乳亚种后生元和瑞士乳杆菌后生元的菌含量分别为5×10

具体地，所述的TFU是指总荧光单位数。

优选地，所述的产品可以还包括辅料。

进一步地，所述的辅料选自食用香精、增稠剂、酸味剂、甜味剂中的一种或多种。

再进一步地，所述的食用香精选自苹果香精、柠檬香精、橙汁香精、樱桃香精中的一种或多种。

再进一步地，所述的增稠剂选自果胶、明胶、琼脂、卡拉胶、刺槐豆胶、变性淀粉、微晶纤维素、瓜尔胶、海藻酸钠、羟甲基纤维素钠中的一种或多种。

再进一步地，所述的酸味剂选自柠檬酸、柠檬酸钠、苹果酸、酒石酸、磷酸氢钙、乳酸中的一种或多种。

再进一步地，所述的甜味剂选自三氯蔗糖、阿司巴甜、白砂糖、海藻糖、麦芽糖、葡萄糖、木糖醇、山梨醇中的一种或多种。

具体地，所述的产品可选自冲剂、颗粒剂、粉剂中的任意一种。

根据本发明的一些实施方式，所述的产品中还可以包括水果粉。

进一步地，所述的水果粉选自苹果、橘子、草莓、芒果、山楂、香蕉、梨、西瓜、桃、橙子、哈密瓜中的一种或多种。

又一方面，本发明提供了上述的后生元产品的制备方法，包括以下步骤：

(1)将菊粉、聚葡萄糖、低聚木糖、水苏糖、针叶樱桃粉，混匀，得到混合原料；

(2)将后生元添加至混合原料中，进行混匀，分装，得到后生元产品。

具体地，所述的后生元产品为后生元固体饮料。

又一方面，本发明提供了上述的后生元产品或上述制备方法制备得到的后生元产品在制备促消化或润肠通便的产品中的应用。

进一步地，所述的产品包括但不限于药品、食品、保健食品和食品添加剂。

具体地，所述的产品能够用于治疗便秘，调节肠道菌群，维持肠道的微生态平衡。

进一步具体地，所述的食品包括但不限于压片糖果、豆奶、酸奶、罐头、饼干、巧克力、糕点、奶油、干酪、乳酪、乳粉、冰激凌、雪糕、果酱、果泥、蜜饯、凉果、果脯、面包、蛋卷、蛋白饮料、固体饮料、乳酸菌饮料、植物蛋白饮料、碳酸饮料、咖啡、膨化食品。

具体地，所述的保健食品包括茶制品、冲剂、药酒、胶囊、果汁、水果醋、颗粒剂、发酵奶制品、发酵谷制品、发酵豆制品、散剂、蜜膏和代餐粉。

进一步优选地，所述的保健食品中还包括保健食品常规辅料，所述的保健食品常规辅料包括但不限于填充剂、矫味剂、粘合剂、崩解剂、润滑剂、抗酸剂和营养强化剂。

进一步优选地，所述的保健食品包括乳液制品、溶液制品、粉末制品和固体制品。

具体地，所述的食品添加剂包括但不限于防腐剂、酸度调节剂、消泡剂、抗氧化剂、漂白剂、膨松剂、着色剂、护色剂、乳化剂、增味剂、酶制剂、水分保持剂、营养强化剂、稳定剂、甜味剂、固色剂、增稠剂、食品用天然香料、食品用合成香料。

进一步具体地，所述的食品添加剂还可以包括食品中可接受的辅料。

再进一步具体地，所述的食品中可接受的辅料包括但不限于甜味剂、调味剂、调色物质、稳定剂、助流剂、填充剂、表面活性剂、碳水化合物、抗氧化剂、螯合剂、防腐剂、载剂、润湿剂、等渗剂、溶剂、乳化剂。

进一步地，所述的产品为药品时，所述的药品中还包括药学上可接受的载体。

再进一步地，所述的药学上可接受的载体选自赋形剂、稳定剂、稀释剂、粘合剂、防腐剂、润滑剂中的一种或多种。

具体地，所述的药物的剂型根据给药方式包括但不限于：经胃肠道给药剂型和非经胃肠道给药剂型。

进一步地，所述的经胃肠道给药剂型包括但不限于片剂、散剂、颗粒剂、溶液剂、胶囊剂、乳剂、混悬剂、油剂。

进一步地，所述的非经胃肠道给药剂型包括但不限于：注射给药剂型、呼吸道给药剂型、皮肤给药剂型、粘膜给药剂型和腔道给药剂型。

再进一步地，所述的注射给药剂型包括但不限于静脉注射剂、肌内注射剂、皮下注射剂、皮内注射剂、腔内注射剂。

再进一步地，所述的呼吸道给药剂型包括但不限于喷雾剂、气雾剂和粉雾剂。

再进一步地，所述的皮肤给药剂型包括但不限于洗剂、软膏剂、外用溶液剂、硬稿剂、糊剂、贴剂。

再进一步地，所述的粘膜给药剂型包括但不限于滴眼剂、滴鼻剂、眼用软膏剂、舌下片剂、贴膜剂。

再进一步地，所述的腔道给药剂型包括但不限于栓剂、气雾剂、泡腾片、滴剂和滴丸剂。

本发明的有益效果为：

本发明提供的后生元产品能够在肠道发挥作用，调节肠道环境，辅助人体微生态平衡，本发明的后生元产品各组分协同增效，具有润肠通便的作用，能够显著的增加粪便的含水量，增加小肠的推进率和胃动素水平，有效的缓解小鼠胃肠运动紊乱，改善便秘的症状。

附图说明

图1为各组小鼠的血清中胃动素(MTL)的水平。

图中，与模型组相比，*p＜0.05，**p＜0.01；与实施例3组相比，#p＜0.05，##p＜0.01；图中仅标注了实施例3组和对比例1-6组的显著性差异，实施例3组和空白对照组的显著性差异未标注。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。下述实施例中，若无特殊说明，所用的操作方法均为常规操作方法，所用设备均为常规设备，各个实施例所用设备材料均相同。

下述实施例中采用的菌株来源公开信息如下：

所述的植物乳杆菌的保藏编号为CGMCC No.18205。

所述的动物双歧杆菌乳亚种的保藏编号为CGMCC No.20816。

所述的瑞士乳杆菌的保藏编号为CCTCC NO:M2019013。

下述实施例中植物乳杆菌、动物双歧杆菌乳亚种和瑞士乳杆菌均为现有技术菌株，植物乳杆菌披露于公开专利CN110616173A中，动物双歧杆菌乳亚种披露于公开专利CN117018040A中，瑞士乳杆菌披露于公开专利CN115505551A中。

后生元制剂的制备包括以下步骤：

(1)取菌株(植物乳杆菌、动物双歧杆菌乳亚种和瑞士乳杆菌)在MRS固体培养基上活化，将活化后的菌接种于MRS液体培养基中，37℃条件下培养48h，获得种子液；

(2)将种子液按照1％的接种量接种于MRS液体培养基中，37℃条件下培养48h，获得菌液；

(3)将菌液离心后，收集菌体，使用生理盐水洗涤后重悬，重悬获得菌悬液；

(4)将菌悬液在121℃条件下灭菌30min，再将灭菌后的菌悬液冷冻干燥获得后生元粉。

下述制备得到的实施例和对比例中植物乳杆菌后生元、双歧杆菌乳亚种后生元、瑞士乳杆菌后生元的菌含量均为5×10

下式实验材料的购买厂家：

菊粉购自硕维营养科技(广州)有限公司；

聚葡萄糖购自上海若嘉食品有限公司；

低聚木糖购自硕维营养科技(广州)有限公司；

水苏糖购自硕维营养科技(广州)有限公司；

针叶樱桃粉购自斯诺特生物技术有限公司。

实施例1

后生元固体饮料的配方如下：

15份植物乳杆菌后生元、2份动物双歧杆菌乳亚种后生元、2份瑞士乳杆菌后生元、20份菊粉、20份聚葡萄糖、5份低聚木糖、2份水苏糖和5份针叶樱桃粉。

后生元固体饮料的制备包括以下步骤：

(1)将菊粉、聚葡萄糖、低聚木糖、水苏糖、针叶樱桃粉，混匀，得到混合原料；

(2)将后生元添加至混合原料中，进行混匀，进行干燥处理，至粉末的水分含量低至2.0％以下，得到益生菌固体饮料。

实施例2

后生元固体饮料的配方如下：

16份植物乳杆菌后生元、3份动物双歧杆菌乳亚种后生元、1份瑞士乳杆菌后生元、26份菊粉、25份聚葡萄糖、6份低聚木糖、3份水苏糖和5份针叶樱桃粉。

后生元固体饮料的制备同实施例1。

实施例3

后生元固体饮料的配方如下：

18份植物乳杆菌后生元、4份动物双歧杆菌乳亚种后生元、2份瑞士乳杆菌后生元、25份菊粉、30份聚葡萄糖、6份低聚木糖、3份水苏糖和6份针叶樱桃粉。

后生元固体饮料的制备同实施例1。

实施例4

后生元固体饮料的配方如下：

20份植物乳杆菌后生元、5份动物双歧杆菌乳亚种后生元、3份瑞士乳杆菌后生元、30份菊粉、35份聚葡萄糖、10份低聚木糖、5份水苏糖和10份针叶樱桃粉。

后生元固体饮料的制备同实施例1。

对比例1

与实施例3的区别仅在于，将后生元成分替换为12份植物乳杆菌后生元和12份动物双歧杆菌乳亚种后生元，其余皆相同。

对比例2

与实施例3的区别仅在于，将后生元替换为24份瑞氏乳杆菌后生元，其余皆相同。

对比例3

与实施例3的区别仅在于，不包含后生元，固体饮料的组分如下：

25份菊粉、30份聚葡萄糖、6份低聚木糖、3份水苏糖和6份针叶樱桃粉。

对比例4

与实施例3的区别仅在于，仅包含后生元，组分如下：

18份植物乳杆菌后生元、4份动物双歧杆菌乳亚种后生元和2份瑞士乳杆菌后生元。

对比例5

与实施例3的区别仅在于，将针叶樱桃粉替换为蔓越莓粉，其余皆相同。

对比例6

与实施例3的区别仅在于，将水苏糖替换为低聚异麦芽糖，其余皆相同。

实验例后生元固体饮料在改善便秘中的作用

1 实验方法

1.1 实验分组及给药

Balb/c小鼠SPF级72只，体重18-22g，适应性饲养一周，饲养的条件为温度20-26℃，湿度为50±10％，12h/12h昼夜交替，自由饮食和进水。饲养一周后将小鼠进行随机分组，每组6只，分别为空白对照组、模型组、实施例1-4组、对比例1-6组。

实验期间，空白对照组每天灌胃0.25mL生理盐水，实验的第1天至第7天，除了空白对照组外，其余各组小鼠灌胃盐酸洛哌丁胺溶液0.25mL(1mg/mL)，每天两次。

实验第8天至第15天，实施例1-4组和对比例1-6组分别灌胃0.25mL后生元固体饮料(溶于生理盐水，益生菌的含量为5×10

实验第16天，除空白对照组外，其余各组均给予0.25mL盐酸洛哌丁胺溶液，1h后，分别向各组灌胃墨汁，从灌胃墨汁开始，记录每一只小鼠排首粒黑便的时间。

实验第16天各组小鼠禁食不禁水过夜，实验第17天上午空白对照组给予0.25mL生理盐水，模型组和实施例1-4组和对比例1-6组均给予0.25mL盐酸洛哌丁胺溶液，30min后，各组分别灌胃墨汁，30min后处死小鼠，打开腹腔，剪取上端自幽门，下端至盲肠，测量小肠全长记为小肠总长度，从幽门至墨汁前沿记为墨汁推进长度。收集小鼠血液，在4℃下，4000r/min离心10min，收集血清，使用试剂盒(ABCAM，Cambridge)检测小鼠血清中胃动素(MTL)的水平。

粪便含水量(％)＝(粪便湿重-粪便干重)/粪便湿重。

小肠推进率(％)＝(墨汁推进长度(cm))/(小肠总长度(cm))×100％。

1.2数据统计处理方法

实验数据以均值±标准差的形式表示，采用SPSS19.0进行数据统计，两组间数据比较采用t检验，以p＜0.05判定为有显著性差异。

2实验结果

表1各组小鼠粪便含水量

从上表中可以看出，与空白对照组相比，模型组小鼠的粪便含水量较低，与模型组相比，给予实施例1-4组的组合物能够明显的增加粪便的含水量。与实施例1-4组相比，对比例1-6组的粪便含水量明显减少，对于便秘的缓解作用较实施例1-4的组合物差。

表2.

注：与模型组相比，*p＜0.05，**p＜0.01，***p＜0.001；与实施例3组相比，#p＜0.05，##p＜0.01，###p＜0.001；上表中仅标注了实施例3组和对比例1-6组的显著性差异，实施例3组和空白对照组的显著性差异未标注。

从上表中可以看出，正常对照组和模型组的小鼠的小肠推进率具有显著性差异，表明造模成功。给予实施例1-4组的组合物能够有效的延长小鼠首粒黑便的时间并且增加小肠的推进率，对比例1-6组缓解便秘的效果较差于本发明的实施例1-4组，本发明的组合物各组分协同增效，具有润肠通便的作用，能够有效的缓解便秘。

各组小鼠的胃动素水平如图1所示，从图中可以看出，空白对照组和模型组的胃动素水平存在显著性差异，模型组小鼠的胃动素水平显著低于正常对照组小鼠，说明模型组小鼠的正常肠胃运动功能紊乱，而实施例1-4组的组合物能够显著的提高胃动素水平，其效果明显好于对比例1-6组的组合物，上述说明本发明的后生元组合物能够有效的缓解小鼠胃肠运动紊乱，改善便秘的症状。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。