技术领域
[0001] 本发明涉及一株乳酸菌HWN19菌株及其应用,具体涉及一株具有降低FODMAPs的植物乳酸菌以及应用,属于微生物技术领域。
相关背景技术
[0002] FODMAPs是(Fermentable 发酵、Oligosaccharides 低聚糖、Disaccharides 二糖、Monosaccharides 单糖、Polyols 多元醇)的简称。食品中FODMAPs成分可以避免小肠的吸收作用,从而对小肠内菌群结构造成影响,引起不良的肠道症状现象,其中主要包括以下两种,分别是IBS(肠易激综合征)和IBD(炎性肠病)两种主要与肠道有关的疾病。
[0003] IBS属于无害性疾病,主要可分为以下几种:腹泻IBS-D(渗透活性代谢物以及大量气体),便秘IBS-C(渗透压力导致结肠吸水从而导致便秘)或两者混合IBS-M。IBS尽管属于无害性疾病且没有明显证据证明会影响患者的预期寿命,但是会显著影响患者的生活质量水平。
[0004] 小麦、大麦、黑麦等谷物由于其中含有较多的低聚果糖,因此成为典型的高FODMAPs食品,而富含半乳聚糖的大豆等豆类也是一类重要的高FODMAPs食品。在单糖类体系中,含有高果糖(即果糖含量大于葡萄糖)食品亦属于高FODMAPs食品,同样会引发IBS等肠道疾病,但是当食品中含有大量葡萄糖时,葡萄糖可以使得果糖更有效地吸收,因此不属于高FODMAPs食品体系。
[0005] 高FODMAPs食品对肠道疾病的影响的原因主要是以下三个特点:一、FODMAPs在小肠中吸收不良;二、FODMAPs分子量较小,其高渗透活性使得肠道菌群失衡;三、FODMAPs可迅速被肠道内的细菌迅速发酵。
[0006] 在以普通小麦粉为基质的传统面包中富含FODMAPs,其中包括游离果糖、山梨糖醇、甘露醇以及酸面团中的棉子糖等FODMAPs。但是多少的含量可被成为高FODMAPs含量的食品目前还没有一个明确的数值,原因在于引发IBS的阈值会随着个体改变而改变,在任何一餐中摄入的FODMAPs总量是决定是否诱发症状的主要因素。鉴于高FODMAPs食品对部分IBS患者带来的困扰,针对高FODMAPs食品寻找一种绿色健康的处理方式的必要性则是非常明显。
[0007] 乳酸菌是一种可以将碳水化合物发酵并生成乳酸细菌的总称,广泛存在于水果蔬菜等植物中、发酵植物食品,如泡菜、酸菜、青贮饲料以及人肠道中和发酵乳制品等。多年科学研究结果表明,乳酸菌是人体必不可少的且具有重要生理功能的益生菌,其主要生理功能可防治乳糖不耐症、恢复人体肠道内菌群平衡维护人体健康、保护肝脏并增强肝脏的解毒等功能。
[0008] 因此筛选出一株可利用降解低聚果糖的乳酸菌,并且证明其可以降低高FODMAPs食品中的FODMAPs的含量,同时研制这些乳酸菌实际的用途就显得十分必要。本发明试图进一步地挖掘该乳酸菌的作用,开发具有减轻IBS患者发生症状可能性的食品,为这些IBS患者提供更多可供选择的食品和解决方案。
具体实施方式
[0083] 实施例1(1)植物乳杆菌HWN19菌剂的制备:
所述植物乳杆菌HWN19原始菌种在温度-75℃下以30%重量百分数的甘油悬液形式保存,或者在温度 4℃下以冷冻干燥菌粉的形式保存备用。
[0084] 本发明植物乳杆菌HWN19培养方法与培养条件:在MRS培养基中在兼性厌氧条件与温度 37℃的条件下培养18-36h即可使用。
[0085] 将含有所述植物乳杆菌HWN19的菌液通过常规冷冻干燥工艺制备或其它方法制备所得到的粉剂,它含有106 CFU/g以上的活性植物乳杆菌HWN19。
[0086] (2)药物组合物的制备:将步骤(1)制备所得植物乳杆菌HWN19菌剂以30%的比例与药学上可接受的载体进行复配,制得药物组合物。
[0087] 其中药学上可接受的载体具体为填充剂淀粉比例为50%,润湿剂乙醇比例为2.0%,粘合剂聚乙烯吡络烷酮4.0%,崩解剂羧甲基淀粉钠、羟丙纤维素比例为10.0%,润滑剂滑石粉为2.0%,矫味剂蔗糖、橙皮糖浆为2.0%。
[0088] 实施例2HWN19菌剂发酵剂的制备方法如下:
A、培养基的制备:使用以所述培养基总重量计87.7%水,将10%酶水解脱脂乳、0.5%果糖、1.5% 胰蛋白胨与 0.3% 酵母浸膏溶解,然后调整其pH为6.8,这样得到所述的培养基;
B、保护剂的制备:使用水与保护剂原料制备得到含有100g/L脱脂奶粉、30mL/L甘油、
100g/L 麦芽糊精、150g/L 海藻糖、10g/L L-谷氨酸钠的保护剂;
C、植物乳杆菌HWN19按照以所述培养基的重量计2-4%接种量接种到在温度110-120℃下灭菌8-12min的所述培养基中,然后在温度37℃下培养18 h,用 pH 7.2磷酸盐缓冲液清洗2-4 次,用所述保护剂重悬达到浓度1010 CFU/mL,接着,让该悬浮液在温度 37℃下预培养60min,再采用冻干法制成所述的发酵剂。
[0089] 谷物基质食品的制备:谷物基质食品面包分为以下两步:1、小麦酸面团的制作:将发酵剂放入等量的小麦粉和水中进行搅拌,放入30℃的环境下,培养24h。
[0090] 2、面包面团制作:配方如下:高筋小麦粉(80g)、小麦酸面团(20g)、 水(55g)、酵母(1.5g)、盐(1g)、白砂糖(6.5g)、黄油(4g);80%高筋粉和20%的小麦酸面团混合。根据上述配方,将除黄油外的所有原料加入搅拌机搅拌成团,然后加入黄油,慢搅1.5 min,快搅2.3 min。取出面团,室温下覆膜静置10 min,分割成型(90 g/个),然后在醒发箱(34℃,相对湿度85%)内醒发60 min 后,放入烤箱(上火 170℃,下火210℃)烘烤20 min得到面包成品。
[0091] 应用实施例1:比较植物乳杆菌HWN19在含有果糖FYP培养基和含有葡萄糖的GYP培养基上的生长情况实验在无菌的条件下,将本发明植物乳杆菌HWN19进行活化培养,在其进入稳定期的乳杆菌HWN19接种在FYP培养基上,接种于19mL的含有果糖的FYP培养基中,在温度 37℃下培养
24h。
[0092] FYP培养基由1%D-果糖,0.5%多聚蛋白胨,0.2%乙酸钠,1%酵母提取物,0.05%吐温80,0.02%七水合硫酸镁,0.001%七水合硫酸铁,0.001%四水合硫酸锰,0.001%氯化钠组成。
[0093] 在无菌的条件下,将本发明植物乳杆菌HWN19进行活化培养,在其进入稳定期的乳杆菌HWN19接种在GYP培养基上,接种于19mL的含有果糖GYP培养基中,在温度37℃下培养 24h。
[0094] GYP培养基由1%D-葡萄糖,0.5%多聚蛋白胨,0.2%乙酸钠,1%酵母提取物,0.05%吐温80,0.02%七水合硫酸镁,0.001%七水合硫酸铁,0.001%四水合硫酸锰,
0.001%氯化钠组成。将在温度37℃下培养24h,再经MRS培养液传代培养2次后,取1mL植物乳杆菌HWN19培养液,分别接种于19mL相同pH值MRS液体培养基中,在温度37℃下培养24h。
[0095] 比较植物乳杆菌HWN19的在两种培养基中的生长情况,生长情况根据测定初始和培养结束后的OD620值,利用这个值测量在细菌培养液中的细胞浓度,从而估计细菌的生长情况。OD620值是采用分光光度法在波长620 nm处测定的细菌培养液的吸光值,它通常用于表示在细菌培养液中细胞浓度,以确定液体培养物中细菌的生长情况。
[0096] 结果表明,植物乳杆菌HWN19在两种不同的培养基环境下均能较好生长,在FYP培养基上OD620值增加的速度较快,在8小时后进入对数期,而在GYP培养基上则需要经过12小时候进入对数期,说明植物乳杆菌HWN19在含有果糖的培养基中生长较好。
[0097] 应用实施例2:比较植物乳杆菌HWN19对发酵小麦酸面团中的FODMAPs成分含量的影响在无菌的条件下,将本发明植物乳杆菌HWN19进行活化培养,在其进入稳定期的乳杆菌HWN19对小麦面团进行酸化处理。高效液相色谱结果表明,同时大豆酸面团中的甘露醇含量出现明显下降。
[0098] 应用实施例3:比较植物乳杆菌HWN19对发酵大豆酸面团中的FODMAPs成分含量的影响在无菌的条件下,将本发明植物乳杆菌HWN19进行活化培养,在其进入稳定期的乳杆菌HWN19对大豆面团进行酸化处理。高效液相色谱结果表明,同时其中的大豆酸面团中棉子糖含量出现明显下降。
[0099] 应用实施例4:比较植物乳杆菌HWN19对发酵全麦酸面团中的FODMAPs成分含量的影响在无菌的条件下,将本发明植物乳杆菌HWN19进行活化培养,在其进入稳定期的乳杆菌HWN19对全麦面团进行酸化处理,酸面团pH在18 h后趋于稳定,pH为3.8-4.0。高效液相色谱结果表明,低聚果糖含量和果糖含量出现明显下降。