一种富含半乳甘露酸性低聚糖的发酵黄精液的制备方法、产品及应用

本发明涉及食药同源食品加工与微生物发酵，特别是涉及一种富含半乳甘露酸性低聚糖的发酵黄精液的制备方法、产品及应用。

背景技术：

1、黄精（

polygonatumsp.）是食药同源植物，素有“仙人余粮”之称，其干燥根茎入药具有补气养阴、健脾润肺之效。研究表明，黄精具有抗氧化、免疫调节、降血糖、抗衰老等多种生物活性。传统加工方法以蒸制为主，其中“九蒸九晒”最为经典，经过九蒸九晒炮制后，黄精的性质由凉转温，口感更为温和，既减轻了对咽喉和胃肠的刺激，也更利于消化吸收。然而，传统九蒸九晒工艺存在耗时长（需反复蒸晒九次）、能耗高、活性物质在反复加热过程中可能损失等问题，难以满足现代工业化生产的需求。

2、现代研究发现，黄精发挥诸多功效的原因在于其富含多种生物活性成分，其中多糖是含量最高的活性物质，具有抗氧化、抗炎、降血糖、调节免疫力等多种生物活性。然而，黄精多糖具有较高的分子量，溶液粘度高，通透性低，不利于功效的充分发挥。研究表明，低分子量的低聚糖能够被人体更快吸收，展现出比高分子量的多糖更强的活性，因此，有必要将黄精多糖降解为合适分子量的低聚糖，开发出一款富含低聚糖的功能性发酵黄精液，不仅能够解决传统工艺效率低的问题，也为脂肪肝和高血糖人群提供了一种新的膳食干预方案。

技术实现思路

1、基于上述内容，本发明提供一种富含半乳甘露酸性低聚糖的发酵黄精液的制备方法、产品及应用。本发明利用纤维素酶和果胶酶对黄精粉进行酶解破壁，释放胞内多糖成分，经高压灭菌灭酶后，接种由植物乳杆菌和鼠李糖乳酪杆菌组成的复合益生菌进行发酵，联合离心分离和成分分析，获得了富含半乳甘露酸性低聚糖的发酵黄精液。该发酵黄精液中分子量为1000～10000 da的半乳甘露酸性低聚糖占总糖的62.36%～79.26%，甘露糖、半乳糖和半乳糖醛酸，摩尔比为0.43～1.54 : 0.88～2.83 : 1。相比于未发酵黄精，发酵黄精液皂苷、总酚、总黄酮、γ-氨基丁酸等活性成分含量均有提升。体内实验表明，该发酵黄精液能够显著降低高脂饮食诱导的非酒精性脂肪肝病小鼠的空腹血糖和血清脂质水平，减轻肝脏脂肪变性，表明本发明制备的发酵黄精液在改善脂肪肝和代谢性疾病方面具有广阔的应用前景。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明技术方案之一，一种富含半乳甘露酸性低聚糖的发酵黄精液，所述发酵黄精液中总糖含量为30.56～39.59 mg/ml，其中分子量为1000～10000 da半乳甘露酸性低聚糖占总糖质量的62.36%～79.26%，所述半乳甘露酸性低聚糖的单糖组成包括甘露糖、半乳糖和半乳糖醛酸，摩尔比为 0.43～1.54 : 0.88～2.83 : 1。

4、所述发酵黄精液的ph为3.04～5.23，皂苷含量为152.84～180.37 μg/ml，相比于未经酶解和发酵处理的黄精提取液，皂苷含量提升43.15%～68.93%。

5、所述发酵黄精液中总酚含量为30.25～45.62 μg/ml，相比于未经酶解和发酵处理的黄精提取液，总酚含量提升13.42%～71.05%。

6、所述发酵黄精液中总黄酮含量为70.26～102.86 μg/ml，相比于未经酶解和发酵处理的黄精提取液，总黄酮含量提升6.25%～55.54%。

7、所述发酵黄精液中含有24～25种游离氨基酸，包含人体所需的9种必需氨基酸，γ-氨基丁酸较相比于未经酶解和发酵处理的黄精提取液提升14%～25%，游离精氨酸提升7%～18%。

8、本发明技术方案之二，一种植物乳杆菌（

lactiplantibacillus plantarum），所述植物乳杆菌yz11保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏编号为cgmcc no. 39764，保藏日期为2026年7月20日。

9、本发明技术方案之三，一种鼠李糖乳酪杆菌（

lacticaseibacillus rhamnosus），所述鼠李糖乳酪杆菌zl73保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏编号为cgmcc no. 39765，保藏日期为2026年7月20日。

10、本发明技术方案之四，上述的植物乳杆菌和/或权利要求2所述的鼠李糖乳酪杆菌在发酵制备低聚糖中的应用。

11、本发明技术方案之五，一种富含半乳甘露酸性低聚糖的发酵黄精液的制备方法，包括以下步骤：

12、将黄精粉与水混合，加入纤维素酶和果胶酶进行酶解，得到黄精酶解液；

13、将所述黄精酶解液进行灭菌处理，冷却后接种复合益生菌进行发酵，得到发酵产物；

14、将所述发酵产物进行固液分离，收集上清液，即得富含半乳甘露酸性低聚糖的发酵黄精液；

15、所述复合益生菌为上述的植物乳杆菌和上述的鼠李糖乳酪杆菌的混合菌。

16、在本发明优选的实施方案中，所述黄精粉的粒径为60～200目；所述黄精粉与水的质量比为1:5～1:20；所述酶解的温度为40～60℃，酶解的时间为1～4 h；所述纤维素酶的添加量为黄精粉质量的0.1%～1.0%，所述果胶酶的添加量为黄精粉质量的0.05%～0.5%。

17、在本发明优选的实施方案中，所述复合益生菌中植物乳杆菌体积占比为30%～70%，余量为鼠李糖乳酪杆菌；所述复合益生菌的接种量为1%~10%（v/v）。

18、在本发明优选的实施方案中，所述发酵的温度为30～37℃，发酵的时间为12～72h。

19、在本发明的一些实施方案中，还可以对黄精发酵液进行浓缩、冷冻干燥或喷雾干燥，得到发酵黄精浓缩液或发酵黄精冻干粉。

20、在本发明的一些实施方案中，黄精发酵液可以与药品或食品辅料混合，制备成口服液、片剂、胶囊、颗粒剂或饮料。

21、本发明技术方案之六，上述的发酵黄精液在制备用于改善脂肪肝和/或代谢性疾病方面的产品中的应用。

22、在本发明优选的实施方案中，所述脂肪肝和/或代谢性疾病包括降低空腹血糖、降低肝脏甘油三酯含量、降低血清总胆固醇和/或低密度脂蛋白胆固醇水平、升高血清高密度脂蛋白胆固醇水平、减轻肝脏脂肪变性、改善非酒精性脂肪肝病；所述产品包括功能性食品、保健食品、药品或特医食品。

23、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

24、本发明提供一种富含半乳甘露酸性低聚糖的发酵黄精液的制备方法，采用“酶解破壁-高压灭菌灭酶-益生菌发酵”三段式工艺，通过纤维素酶和果胶酶协同酶解释放胞内多糖，经高压灭菌灭酶，再由植物乳杆菌和鼠李糖乳酪杆菌复合发酵定向转化为目标低聚糖，操作简便、条件温和、易于扩大生产，所得发酵液中半乳甘露酸性低聚糖含量高，不含葡萄糖和果糖，对高血糖高血脂人群安全友好，且能够显著改善高脂饮食诱导的非酒精性脂肪肝病，为功能性发酵黄精产品的工业化开发提供了新的技术方案。