低聚糖在制备调节肠道菌群产品中的应用

技术领域

本发明涉及食品技术领域，特别涉及低聚糖在制备调节肠道菌群产品中的应用。

背景技术

肠道菌群是人体肠道微生态系统的重要组成物质，对人类健康有重要作用，早期研究发现肠道菌群与消化、吸收、代谢、免疫等功能相关，还参与了肿瘤、腹泻、肥胖、高脂血症等疾病的发生。随着研究的深入，大量证据表明肠道菌群的变化或不稳定以及多样性改变是一系列肠道功能紊乱、代谢和免疫疾病的特征。

目前，各种微生态制剂(如乳酸杆菌，双歧杆菌，布拉氏酵母菌等)已经广泛用于改善人体各类消化科疾病。益生元和益生菌均被视为改善机体健康的微生态管理工具，可改变、调节和重组已经存在的肠道菌群。益生菌在经过肠胃道后，以一定的数量抵达肠道，在肠道黏膜上进行黏附是其发挥生理作用的重要前提；此外，这种黏附也是益生菌发挥许多益生作用的前提，因此，益生菌对于肠道的黏附能力是评价益生菌益生能力的重要指标。

益生菌和益生元具有协同作用，所以我国婴儿配方食品中多以益生元和益生菌同时添加的方式来增强益生作用，应用最多的低聚糖是低聚果糖(FOS)和低聚半乳糖(GOS)；另外，随着化学和生物合成技术的不断进步，2’-岩藻糖基乳糖(2’-FL)现已成为目前唯一可以工业化生产的母乳低聚糖，在2015年和2016年获得FDA和欧盟的批准，成为婴儿配方奶粉的合法成分。鼠李糖乳杆菌MP108是国家允许添加到婴幼儿食品中的益生菌株，其与母乳低聚糖的协同作用尚未得到研究。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了低聚糖在制备调节肠道菌群产品中的应用。本发明提供了2’-岩藻糖基乳糖，或低聚果糖，低聚半乳糖和2’-岩藻糖基乳糖在制备调节肠道菌群产品中的应用。本发明通过实验发现2’-岩藻糖基乳糖，或低聚果糖，低聚半乳糖和2’-岩藻糖基乳糖可提高鼠李糖乳杆菌MP108竞争抑菌能力。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了如下任意项在制备调节肠道菌群产品中的应用：

(I)、2’-岩藻糖基乳糖；或

(II)、低聚果糖，低聚半乳糖和2’-岩藻糖基乳糖。

所述调节肠道菌群包括如下任意项：

(I)、抑制致病菌的粘附能力；和/或

(II)、提高鼠李糖乳杆菌的竞争粘附抑菌能力；和/或

(III)、提高鼠李糖乳杆菌的排斥粘附抑菌能力。

在本发明的一些具体实施方案中，所述粘附包括对Caco-2细胞的粘附。

所述致病菌包括鼠伤寒沙门氏菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌或蜡样芽孢杆菌中的一种或多种。

所述低聚果糖、所述低聚半乳糖与所述2’-岩藻糖基乳糖的质量比为(1～20)：(0.1～2)：(0.1～2)。

所述产品包括药物或食品中的一种或多种。

所述食品包括微生物制剂，婴幼儿配方奶粉和/或益生菌固体饮料。

本发明还提供了一种微生物制剂，其包括鼠李糖乳杆菌和如下任意项：

(I)、2’-岩藻糖基乳糖；或

(II)、低聚果糖，低聚半乳糖和2’-岩藻糖基乳糖。

所述鼠李糖乳杆菌包括鼠李糖乳杆菌MP108；和/或

所述低聚果糖、所述低聚半乳糖与所述2’-岩藻糖基乳糖的质量比为(1～20)：(0.1～2)：(0.1～2)。

本发明还提供了一种婴幼儿配方奶粉，其包括如下任意项，以及可接受的辅料：

(I)、2’-岩藻糖基乳糖；或

(II)、低聚果糖，低聚半乳糖和2’-岩藻糖基乳糖；或

(III)、所述微生物制剂。

所述2’-岩藻糖基乳糖，所述低聚果糖，所述低聚半乳糖和所述鼠李糖乳杆菌MP108的比例为(8～160mg)：(80～1600mg)：(8～160mg)：(10

本发明还提供了一种益生菌固体饮料，其包括如下任意项，以及可接受的辅料：

(I)、2’-岩藻糖基乳糖；或

(II)、低聚果糖，低聚半乳糖和2’-岩藻糖基乳糖；或

(III)、所述微生物制剂。

所述2’-岩藻糖基乳糖，所述低聚果糖，所述低聚半乳糖和所述鼠李糖乳杆菌MP108的比例为(10～200mg)：(100～2000mg)：(10～200mg)：(10

本发明取得的有益效果包括但不限于：

本发明公开了2’-岩藻糖基乳糖，或低聚果糖，低聚半乳糖和2’-岩藻糖基乳糖能够提高鼠李糖乳杆菌MP108的细胞粘附能力，提高鼠李糖乳杆菌MP108对于大肠杆菌，金黄色葡萄球菌，蜡样芽孢杆菌和沙门氏菌的竞争或排斥抑制能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1示低聚糖对致病菌黏附的影响；

图2示低聚糖对鼠李糖乳杆菌MP108竞争黏附抑菌能力的影响；

图3示低聚糖对鼠李糖乳杆菌MP108排斥黏附抑菌能力的影响。

具体实施方式

本发明公开了一种低聚糖在制备调节肠道菌群产品中的应用，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。

本发明的目的在于提供一种可提高鼠李糖乳杆菌MP108菌株竞争抑菌能力的低聚糖配方，鼠李糖乳杆菌MP108与2’-岩藻糖基乳糖或低聚果糖、低聚半乳糖和2’-岩藻糖基乳糖组合协同，能够对大肠杆菌、沙门氏菌和金黄色葡萄球菌产生显著的竞争抑菌作用；适用于合生元食品或发酵食品的制备。

作为本发明的一种限定，所述的低聚糖为：2’-岩藻糖基乳糖或低聚果糖、低聚半乳糖和2’-岩藻糖基乳糖组合。

作为本发明的一种限定，所述低聚糖的含量为2’-岩藻糖基乳糖0.1～2mg/mL；组合低聚糖组合为低聚果糖1～20mg/mL、低聚半乳糖0.1～2mg/mL和2’-岩藻糖基乳糖0.1～2mg/mL。

术语解释：

如本发明所用，术语“竞争抑菌”、“竞争粘附抑菌”等，是指鼠李糖乳杆菌MP108可通过竞争性占位，定植，繁殖，以减少致病菌粘附。

如本发明所用，术语“排斥抑菌”、“排斥粘附抑菌”等，是指鼠李糖乳杆菌MP108可通过排斥致病菌，以减少致病菌粘附。

如无特殊说明，本发明提供的低聚糖在制备调节肠道菌群产品中的应用中所用原料及试剂均可由市场购得。

下面结合实施例，进一步阐述本发明：

实施例1提高鼠李糖乳杆菌MP108竞争抑菌能力的复配低聚糖组合

1、菌株活化

鼠李糖乳杆菌MP108在实验前以冻干菌粉状态储存，在实验时接种于MRS液体培养基活化，然后在MRS琼脂平板上进行分离纯化。鼠伤寒沙门氏菌ATCC13311、大肠杆菌ATCC25922、金黄色葡萄球菌ATCC6538和蜡样芽孢杆菌CICC102311以甘油管状态储存，在实验时接种于LB液体培养基活化，然后在LB琼脂平板上进行分离纯化。

2、菌株悬液制备

本发明所使用的悬浮溶液如下：

(1)、PBS；

(2)、含2’-岩藻糖基乳糖PBS：2’-岩藻糖基乳糖(2’-FL)终浓度为0.5mg/mL；

(3)、含低聚糖组合PBS：终浓度分别为5mg/mL低聚果糖、0.5mg/mL低聚半乳糖和0.5mg/mL 2’-FL的低聚糖组合。

鼠李糖乳杆菌MP108，按3％接种量接种于MRS培养基中，培养18h后，离心(10000r/min，2min)收集菌体，用PBS洗涤3次。最后用悬浮溶液调整活菌数的数量级为10

鼠伤寒沙门氏菌ATCC 13311、大肠杆菌ATCC 25922、金黄色葡萄球菌ATCC 6538和蜡样芽孢杆菌CICC 102311按3％接种量接种于LB培养基中，培养12h后，离心(10000r/min，2min)收集菌体，用PBS洗涤3次。最后用悬浮溶液调整活菌数的数量级为10

3、Caco-2细胞培养

人结直肠腺癌细胞Caco-2保藏于液氮中，活化后进行传代，当细胞稳定后，培养Caco-2细胞至形成致密的单层膜、细胞形态良好且边界清晰，用于黏附试验。将Caco-2细胞以2×10

4、致病菌黏附

用PBS(pH 7.2)清洗Caco-2单层细胞2次，每孔加入200μL的致病菌菌悬液(经测定含致病菌约为1.5×10

表1低聚糖对致病菌粘附的影响

注：同一行不同上标字母表示有显著性差异(p<0.05)。

5、低聚糖对鼠李糖乳杆菌MP108竞争黏附抑菌能力的影响

用PBS(pH 7.2)清洗Caco-2单层细胞2次，每孔加入200μL的致病菌和鼠李糖乳杆菌MP108混合菌悬液(经测定含致病菌约为1.5×10

表2低聚糖对鼠李糖乳杆菌MP108竞争粘附抑菌能力的影响

注：同一行不同上标字母表示有显著性差异(p<0.05)。

6、低聚糖对鼠李糖乳杆菌MP108排斥黏附抑菌能力的影响

用PBS(pH 7.2)清洗Caco-2单层细胞2次，每孔先后加入200μL的致病菌(经测定含致病菌约为1.5×10

表3低聚糖对鼠李糖乳杆菌MP108排斥粘附抑菌能力的影响

注：同一行不同上标字母表示有显著性差异(p<0.05)。

因此，根据实验结果表明，2’-FL对竞争黏附抑制的协同效果较好，复配低聚糖对排斥黏附抑制的协同效果较好。

实施例2鼠李糖乳杆菌MP108及2’-岩藻糖基乳糖组合在婴儿配方奶粉中的应用

鼠李糖乳杆菌MP108的活菌数达到10

实施例3鼠李糖乳杆菌MP108及复配低聚糖组合在婴儿配方奶粉中的应用

鼠李糖乳杆菌MP108的活菌数达到10

实施例4鼠李糖乳杆菌MP108及低聚糖配方在益生菌固体饮料中的应用

鼠李糖乳杆菌MP108的活菌数达到10

实施例5鼠李糖乳杆菌MP108及低聚糖配方在益生菌固体饮料中的应用

鼠李糖乳杆菌MP108的活菌数达到10

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。