一种微生物制剂及其在制备健脾祛湿发酵物中的应用的制作方法
本发明属于微生物发酵,具体涉及一种微生物制剂及其在制备健脾祛湿发酵物中的应用。
背景技术:
1、药食同源复方遵循中医药配伍理论,富含多酚、黄酮、多糖等天然活性组分,是优良的发酵功能基质。然而,复方发酵增效效果具有菌种—基质特异性,并不具备跨复方的普适性:在某一复方中增效显著的菌种组合,应用于其他复方时往往效果不佳;各类复方均需匹配其专属的菌种组合,方能实现有效成分的解离、转化与富集。复方中多味药材导致基质组分复杂,不同复方的活性成分组成、比例及理化性质差异较大,部分复方所含鞣质、强抗氧化成分会显著抑制微生物生长代谢;同时基质内活性物质易发生氧化、聚合等副反应,阻碍有效成分释放。此外,复方活性成分对微生物生长具有双向调控作用,成分种类与占比的差异直接影响菌体增殖与代谢效率,进一步拉大了不同复方的发酵效果差异。
2、在菌种应用层面,菌株的协同增效生长无通用适配性,不存在适配所有复方基质的通用菌群组合,并非所有菌株均可在同一发酵基质中形成协同共生体系。不同菌种的代谢通路、营养偏好、环境耐受特性存在显著差异,将任意菌株进行混合共培养时,极易出现菌株间营养底物争夺、代谢产物相互抑制、生长周期不匹配等拮抗问题,严重破坏菌群整体稳态。尤其药食同源复方基质组分复杂,含有的鞣质、多酚等活性成分对不同菌株存在差异化的促生或抑制作用,进一步加剧了菌群适配难度。
3、由此可见,药食同源复方高效发酵的核心在于特定复方基质与专属协同菌株的精准适配,当前行业缺乏成熟的菌株互作评估与基质适配筛选体系,无法定向筛选出适配特定复方、可稳定共生的复合菌群,难以实现菌种与基质的精准匹配。这一核心技术瓶颈,导致复方发酵转化效率低、功效提升有限,极大制约了药食同源发酵产业的产业化发展。
技术实现思路
1、为此,本发明目的一是提供一种微生物制剂,一方面,该微生物制剂中的鼠李糖乳酪杆菌lrb-2和植物乳植杆菌ysh08两种菌相比于单菌,表现出显著的种间协同增殖效应;另一方面,该微生物制剂可显著提高有效总多酚、总黄酮和多糖的释放;同时可显著提高dpph自由基清除率、羟自由基清除率、超氧阴离子自由基清除率及胰脂肪酶抑制率。
2、本发明目的二是提供一种药食同源发酵物,该发酵物可有效富集活性成分,具有更高的总多酚、总黄酮和多糖含量。
3、本发明目的三是提供一种药食同源发酵物,该发酵物能够显著提高dpph自由基清除率、羟自由基清除率、超氧阴离子自由基清除率和abts阳离子自由基清除率,具有优异的抗氧化活性。
4、本发明目的四是提供一种药食同源发酵物,该发酵物可以有效抑制胰脂肪酶和α-葡萄糖苷酶的活性,具备良好的血脂和血糖调控潜力。
5、为了解决上述技术问题/达到上述目的或者至少部分地解决上述技术问题/达到上述目的,本发明第一方面,提供了一种微生物制剂,其活性成分包括鼠李糖乳酪杆菌(
lacticaseibacillus rhamnosus)lrb-2和植物乳植杆菌(
lactiplantibacillus
plantarum)ysh08;
6、所述鼠李糖乳酪杆菌lrb-2保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏号为cgmcc no.39596,保藏日期为2026年7月6日,保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号;
7、所述植物乳植杆菌ysh08的保藏编号为cgmcc no.36182。
8、优选的,所述鼠李糖乳酪杆菌lrb-2和所述植物乳植杆菌ysh08的体积比为(0.05-0.3):(0.05-0.3)。
9、具体的,在本发明的某些实施方式中,所述鼠李糖乳酪杆菌lrb-2和所述植物乳植杆菌ysh08的体积比为1:1。
10、优选的,所述鼠李糖乳酪杆菌lrb-2的活菌数为1.0×108cfu/ml以上;所述植物乳植杆菌ysh08的活菌数为1.0×108cfu/ml以上。
11、优选的,所述微生物制剂还包括维持微生物存活的助剂。
12、本发明第二方面,提供了上述微生物制剂在发酵药食同源组合物或制备药食同源发酵物中的应用。
13、本发明第三方面,提供了一种药食同源发酵物,由药食同源组合物依次经酶解、接种上述微生物制剂发酵制备得到。
14、优选的,所述药食同源组合物按重量份计,包括芡实4-10份、薏苡仁3-8份、赤小豆2-6份和陈皮2-6份。
15、进一步优选的,所述药食同源组合物按重量份计,包括芡实4-8份、薏苡仁3-6份、赤小豆3-6份和陈皮2-5份。
16、具体的,在本发明的某些实施方式中,所述药食同源组合物以重量份计,包括芡实6份、薏苡仁5份、赤小豆4份和陈皮4份。
17、优选的,所述微生物制剂,包括鼠李糖乳酪杆菌(
lacticaseibacillus
rhamnosus)lrb-2和植物乳植杆菌(
lactiplantibacillus plantarum)ysh08;
18、所述鼠李糖乳酪杆菌lrb-2保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏号为cgmcc no.39596,保藏日期为2026年7月6日,保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号;
19、所述植物乳植杆菌ysh08的保藏编号为cgmcc no.36182。
20、优选的,所述微生物制剂的接种量为0.05-0.3%;具体的,在本发明中的某些实施方式中,微生物制剂的接种量为0.2%,所述接种量为体积比,即微生物制剂的体积占发酵体系的体积比。
21、优选的,所述鼠李糖乳酪杆菌lrb-2和所述植物乳植杆菌ysh08的体积比为(0.05-0.3):(0.05-0.3)。
22、进一步优选的,所述鼠李糖乳酪杆菌lrb-2和所述植物乳植杆菌ysh08的体积比为1:1。
23、优选的,所述鼠李糖乳酪杆菌lrb-2的活菌数为1.0×108cfu/ml以上;所述植物乳植杆菌ysh08的活菌数为1.0×108cfu/ml以上。
24、优选的,在接种微生物制剂前,还需要对单菌株活化,具体为:将菌种接种于mrs培养基中,于35℃恒温培养24h,连续传代3次,使菌种充分活化至活菌数在1.0×108cfu/ml以上。
25、进一步优选的,所述mrs培养基组成及制备方法为:培养基配方为蛋白胨10.0 g/l,牛肉浸粉5.0 g/l,酵母浸粉4.0 g/l,葡萄糖20.0 g/l,磷酸氢二钾2.0 g/l,柠檬酸氢三铵2g/l,乙酸钠5.0 g/l,硫酸镁0.2 g/l,硫酸锰0.05 g/l,吐温-80 1g/l。取上述mrs培养基加1l纯水,121℃,15min高压蒸汽灭菌备用。
26、优选的,所述酶解选用的酶制剂包括纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶和酸性蛋白酶。
27、优选的,所述纤维素酶的添加量为0.2-0.5%,所述半纤维素酶的添加量为0.2-0.5%,所述果胶酶的添加量为0.2-0.4%,所述酸性蛋白酶的添加量为0.1-0.3%。
28、进一步优选的,所述纤维素酶的添加量为0.3%,所述半纤维素酶的添加量为0.3%,所述果胶酶的添加量为0.3%,所述酸性蛋白酶的添加量为0.15%;所述添加量为重量比,指的是酶制剂的重量占药食同源组合物重量的百分比。
29、更进一步优选的,所述纤维素酶酶活为10000u/ml-20000u/ml,所述半纤维素酶酶活为50000u/g-60000u/g,所述果胶酶的酶活为60000u/ml-70000u/ml,所述酸性蛋白酶酶活为100000u/ml-200000 u/ml。
30、具体的,在本发明的某些实施方式中,所述纤维素酶酶活为11000u/ml,所述半纤维素酶酶活为50000u/g,所述果胶酶的酶活为60000u/ml,所述酸性蛋白酶酶活为100000u/ml。
31、本发明第四方面,提供了一种药食同源发酵物的制备方法,包括如下步骤:(1)将药食同源组合物和水混合均匀后加入酶制剂酶解,酶解结束后进行高压蒸汽灭菌,得到酶解液;(2)向所述酶解液中接种微生物制剂发酵,得到发酵物。
32、优选的,所述药食同源组合物和水的固液比为1:(10-25);进一步优选的,所述药食同源组合物和水的固液比为1:15。
33、优选的,所述步骤(1)中酶解为水浴摇床酶解,所述水浴温度为45-55℃,转速为100-180rpm,酶解时间为2-5h;具体的,在本发明中的某些实施方式中,所述水浴温度为50℃,转速为150rpm,酶解时间为3h。
34、优选的,所述步骤(1)中高压蒸汽灭菌温度为110-120℃,时间为10-20min;具体的,在本发明中的某些实施方式中,所述高压蒸汽灭菌温度为115℃,时间为15min。
35、优选的,所述步骤(2)中发酵温度为30-40℃,时间为20-30h;具体的,在本发明中的某些实施方式中,所述发酵温度为37℃,时间为24h。
36、本发明第五方面,提供了一种上述药食同源发酵物或上述制备方法得到的药食同源发酵物在制备功能性产品中的应用。
37、优选的,所述功能性产品包括降血糖产品、降血脂产品、健脾祛湿产品和抗氧化产品。
38、相比于现有技术,本发明的技术方案,具有如下优点:
39、1.本发明提供了一种微生物制剂,包括鼠李糖乳酪杆菌(
lacticaseibacillus
rhamnosus)lrb-2和植物乳植杆菌(
lactiplantibacillus plantarum)ysh08,经验证鼠李糖乳酪杆菌lrb-2和植物乳植杆菌ysh08两菌种在mrs培养基和健脾祛湿组合物基质中发酵8h时菌落数显著高于预测值,出现种间协同效应。
40、2.本发明提供了一种微生物制剂,该制剂对健脾祛湿组合物基质进行发酵处理后,能够显著提高发酵物中总多酚、总黄酮和多糖等核心功效成分含量;同时可有效提升发酵物抑制胰脂肪酶活性以及dpph自由基清除率、羟自由基清除率、超氧阴离子自由基清除率。
41、3.本发明提供一种药食同源发酵物,该发酵物以药食同源健脾祛湿组合物为原料,经酶解后,接种鼠李糖乳酪杆菌lrb-2和植物乳植杆菌ysh08共发酵制备得到而成,发酵物中总多酚、总黄酮和多糖类功效成分含量显著提升,活性成分富集效果优异。
42、4.本发明提供一种药食同源发酵物,具有优异的抗氧化性能,可显著提高dpph自由基清除率、羟自由基清除率、超氧阴离子自由基清除率、abts阳离子自由基清除率,能够有效清除体内自由基,可广泛应用在各类抗氧化产品中。
43、5.本发明提供一种药食同源发酵物,能高效抑制α-葡萄糖苷酶和胰脂肪酶的生物活性,具有良好的降糖、降脂功效,可应用在降血糖和降血脂类功能性产品中;且经人体试服验证,具有健脾祛湿的功效。
44、6.本发明提供的微生物制剂发酵健脾祛湿组合物基质可精准适配,在保证发酵产物活性成分含量与功能活性的前提下,可有效降低发酵菌种微生物制剂的投加用量(添加量仅为0.1%),同时大幅缩短整体发酵周期(发酵时间为24h),降低发酵耗能和生产成本。
45、菌种保藏说明:
46、生物材料:鼠李糖乳酪杆菌lrb-2,
47、保藏编号:cgmcc no.39596;
48、分类命名:鼠李糖乳酪杆菌(
lacticaseibacillus rhamnosus);
49、保藏日期为2026年7月6日;
50、保藏单位:中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心;
51、保藏单位简称:cgmcc;
52、保藏单位地点:北京市朝阳区北辰西路1号院3号。
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