一种用于改善慢性心力衰竭的复合膳食纤维补充剂及其制备方法与流程

1.本发明属于食品和医药领域,具体涉及一种用于改善衰竭心脏的能量供应状态，延缓心衰病情发展，提高心衰竭病人生活质量的复合膳食纤维补充剂及其制备方法。


背景技术：

2.心力衰竭（heart failure）简称心衰，是指由于心脏收缩功能和（或）舒张功能发生障碍，不能将静脉回心血量充分排出心脏，导致静脉系统血液淤积，动脉系统血液灌注不足，从而引起心脏循环障碍症候群。心力衰竭并不是一个独立的疾病，而是心脏疾病发展的终末阶段，具有很高的发病率和死亡率，是一个全球性公共卫生问题。
3.心衰的病理生理基础是心脏能量代谢不能满足机体正常代谢需求所致。在过去的几十年里，虽然心力衰竭的基础研究取得了很大进展，但推向市场的抗心衰药物却没有真正的显著性进步【heggermont wa, papageorgiou ap, heymans s, et al. metabolic support for the heart:.eur j heart fail. 2016 dec;18(12):1420-1429. doi: 10.1002/ejhf.678.】，心衰的发病率与死亡率仍在攀升，现有药物对患者生活质量和预期寿命的改善效果还远不能令人满意。
4.目前心衰治疗的基石包括 β-受体阻滞剂、血管紧张素转换酶抑制剂（acei）、血管紧张素受体拮抗剂（arb）、醛固酮受体拮抗剂（ mras）和利尿剂，总体目标在于减少心脏能耗和/或改善心脏收缩力。前者，如β-受体阻滞剂通过降低心率减少心脏能耗，但却同时带来供能（氧气）水平下降的矛盾；后者，如acei能降低心脏前后负荷，增加心血输出量（徐 予, 朱中玉, 刘煜昊 主编. 实用心力衰竭学.河南科学技术出版社 2016. kindle 版2839.；），但同时也增加了本来能量受损的衰竭心脏的能量需求（he yanan et al., energy metabolism disorders and potential therapeutic drugs in heart failure, acta pharmaceutica sinica b, https://doi.org/10.1016/j.apsb.2020.10.007）。显然，当今心衰药物治疗的基本方案，都不是从心脏能量代谢障碍的角度出发解决衰竭心脏的能量匮乏问题。
5.心脏是一个高度消耗能量的器官，必须持续高效地供应能量才能维持它的正常功能。在正常情况下，心脏可以利用多种基质，例如葡萄糖、脂质、氨基酸和酮体提供能量以维持正常的心跳。在成年人的心脏中，占60%～90%的能量来源于脂肪酸，其余10%～40%来源于葡萄糖、氨基酸、丙酮酸、乳酸、酮体等【heggermont wa, papageorgiou ap, heymans s, van bilsen m.metabolic support for the heart: . eur j heart fail 2016;18:1420-1429】。但随着生命周期生理、病理和外部环境的变化，心脏对不同基质的偏好却会发生很大变化。
6.衰竭心脏细胞线粒体外膜上的长链脂肪酸（lcfa）转运蛋白（肉碱棕榈酰转移酶，cpt 1）活性降低，导致线粒体摄取的长链脂肪酸数量不足，氧化lcfa生成atp的产量减少。
与此同时，衰竭心脏细胞葡萄糖利用的多个环节也发生障碍，致使葡萄糖氧化效率低下，能量产量进一步降低，最终引发失代偿和能量饥饿。（carley an, maurya sk, fasano m, wang y, et al. short-chain fatty acids outpace ketone oxidation in the failing heart. circulation. 2021 .143(18):1797-1808.）。心脏能适应多种能量底物，选择能绕开衰竭心脏受损能量代谢途径的替代底物，补救受损心脏的能量代谢，是当前广受关注的重建心脏代谢策略。


技术实现要素：

7.短链脂肪酸(scfa)都不受心脏细胞cpt1的抑制，可通过自由扩散穿过线粒体膜，直接进入线粒体进行氧化代谢。例如，动物实验证明，短链脂肪酸中的丁酸可以抵消心衰模型小鼠长链脂肪酸氧化的损失【carley an, maurya sk, fasano m, wang y, et al. short-chain fatty acids outpace ketone oxidation in the failing heart. circulation. 2021 .143(18):1797-1808.】，可见，短链脂肪酸是重建衰竭心脏能量代谢值得重视的底物。在这方面，利用膳食纤维肠道发酵生成高水平短链脂肪酸的策略，是重建衰竭心脏能量代谢值得重视的新手段，这表现在：首先，心衰病人肠道微生物菌群的突出特征，是纤维摄入量过低造成肠道纤维降解菌占比例显著低于常人【mayerhofer cck, kummen m, holm k,et al. low fibre intake is associated with gut microbiota alterations in chronic heart failure. esc heart fail. 2020 apr;7(2):456-466. doi: 10.1002/ehf2.12596.】，因此，大幅提高膳食纤维的摄入量是改善心衰的可能手段。
8.其次，脂肪酸进入线粒体首先需要经过β-氧化过程，即依次氧化断裂为两个碳的乙酰辅酶a单元，才能进入三羧酸循环彻底氧化为co2和水并产生能量（atp）。膳食纤维肠道发酵生成的短链脂肪酸当中，主产物醋酸进入线粒体无需β-氧化即直接活化为乙酰辅酶a，然后进入三羧酸循环氧化产能。节省β-氧化过程耗氧量，醋酸每消耗一个氧原子可产出atp分子2.7个，明显高于所有其它脂肪酸（2.2—2.5之间），接近葡萄糖水平（3.17）。醋酸高效的能量生产效率有利于降低心肌耗氧量。
9.第三，临床容易解决向心脏细胞大量、均衡供应醋酸的问题。作为心脏的能量替代底物，必须有大量，均衡、持续供应的解决方案才能满足要求。肠道微生物发酵膳食纤维生成以醋酸、丙酸、丁酸为主成分的短链脂肪酸，其中醋酸产量最高，约为丙酸、丁酸的3倍，且不被肠道上皮细胞利用，也很少被肝脏细胞代谢消耗（肝脏本身可生成醋酸），所以肠源醋酸能大量送达包括心脏在内的远端器官。显然，通过肠道发酵有可能实现向心脏细胞大量、均衡供应醋酸，满足重建心脏能量代谢的特殊生理要求。肠道微生物发酵膳食纤维生成短链脂肪酸（醋酸、丙酸、丁酸为主成分），能持续不断地吸收进入血液循环，均衡、稳定供应心脏细胞利用，这是任何其它口服、注射给药途径所不能比拟的优势。
10.本发明目的在于提供一种向肠道微生物提供可发酵性能良好，并且有醋酸高产特性的用于改善慢性心力衰竭的复合膳食纤维补充剂及制备方法，所述的复合膳食纤维补充剂经肠道微生物发酵，可生成高水平醋酸供给衰竭心脏细胞利用，从而改善衰竭心脏的能量供应状态，延缓心衰病情发展，提高心衰竭病人生活质量。
11.为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种用于改善慢性心力衰竭的复合膳食纤维补充剂，具体组成包括：植物细胞壁半纤维素主成分-木聚糖、植物细胞壁半纤维素第二大成分-葡甘露聚糖、谷物非淀粉贮藏多糖-果聚糖、抗性淀粉、豌豆纤维以及薯类纤维；这些纤维成分是人类主食的代表性纤维成分，是人类日常饮食中大量摄入的纤维；其中，所述的木聚糖选用木聚糖含量不低于40%的谷物麸皮为来源或选用纯化的水不溶性木聚糖。
12.所述的复合膳食纤维补充剂由上述膳食纤维成分按如下重量比例混合而成，具体为：选用谷物麸皮为木聚糖来源时，则木聚糖和葡甘露聚糖两者占比》15%（w/w），优选》30%；选用纯化的水不溶性木聚糖配制时，则木聚糖和葡甘露聚糖两者占比》40%，优选60～85%（w/w）；果聚糖用量在纤维总量5～15%范围内，优选7%；抗性淀粉的用量在纤维总量3～10%范围内；豌豆纤维和红薯纤维两者占比不超过10%，优选5%（w/w）。
13.上述的用于改善慢性心力衰竭的复合膳食纤维补充剂中，所述的木聚糖可选用木聚糖含量不低于40%的谷物麸皮为来源，可选用的谷物麸皮包括小麦麸，玉米皮，米糠等，谷物麸皮应经过碱-过氧化氢处理破坏木质素，再经机械破碎增大比表面积，充分改善可酶解性，所得制品的木聚糖含量不低于40%，其中可酶解木聚糖》80%；也可选用禾本作物秸秆提取纯化得到的水不溶性木聚糖，其木聚糖含量应》80%，能被木聚糖酶充分酶解，不仅含量高，而且口感好。
14.本发明所述的葡甘露聚糖，可选用从魔芋属（amorphopha llus blume）植物块茎纯化，商品化生产的魔芋胶，或者从某些豆科植物种子纯化，商品化生产的半乳甘露聚糖（如瓜尔豆胶）。
15.所述的果聚糖，可以选用来自菊科植物块根以贮藏多糖形式存在纯化物，如以菊苣（cichorium intybus），菊芋（helianthus tuberosus）块根商品化生产的菊粉。
16.本发明所述的豌豆纤维指豌豆子叶纤维，即脱皮豌豆子叶进行淀粉加工所得的残渣，其半纤维素具有高阿拉伯糖含量的典型特征，经酶法脱淀粉，超微粉碎后使用。所述的红薯纤维为高活性红薯纤维，是红薯淀粉加工后所剩余的残渣，其半纤维素具有高半乳糖含量的特征，经酶法脱淀粉，超微粉碎后使用。
17.所述的豌豆纤维或高活性红薯纤维可按以下制备方法进行制备：（1）除重杂：取新鲜无霉变、干燥的豌豆渣或红薯渣原料，投入10-15倍重量的清水，缓慢搅拌浮选去除沉淀至容器底部的重杂物，离心脱水，得到含水率＜60%的纤维物料；（2）脱淀粉与蛋白：将以上所得纤维物料投入5-7倍重量的清水中，调节ph值为6.0-6.5，以酶:纤维物料为1:1000的重量比加入高温α-淀粉酶，加热至90℃保温，缓慢搅拌水解1-1 .5小时；降温至52℃，并调节ph值至6 .8-7 .0，以酶:纤维物料为1-2:1000的重量比加入中性蛋白酶，于48-52℃恒温酶解1小时，然后通过过滤式离心或挤压脱水方式对纤维物料脱水再用清水搅拌洗涤两次，得到净化纤维物料；（3）超微细化：净化纤维物料先经胶体磨磨细，再用超高压均质机进行超微化处理，得到可形成稳定悬浊液的超细微粒，超细微粒的粒径在100-1000目之间；（4）干燥：将以上超细微粒悬浊液干燥，即得豌豆纤维超微粉或高活性红薯纤维。
18.本发明用于改善慢性心力衰竭的复合膳食纤维补充剂中，所述的水不溶性木聚糖的提取方法，包括如下步骤：(1)浸提：取无霉变、干燥的木质纤维材料原料100重量份，经过破碎后投入到其重
量8-12倍量、质量分数为8%-20%的氢氧化钠溶液中浸泡0.5-4小时，温度为80-120℃；浸提结束后，离心沉淀进行固液分离，得离心重相和提取液；离心重相用质量浓度为6%的氢氧化钠溶液再洗涤两次，每次均进行固液分离；(2)合并3次提取碱液，用耐碱电渗析膜进行脱碱处理，实现碱液再生循环利用；脱碱提取液用盐酸中和至ph值为6-8；此ph值下水不溶性木聚糖完全析出，用高速离心机离心沉淀，离心重相为水不溶性木聚糖，用水洗涤4-6遍以除尽其中的水溶性成分；最后干燥得到高纯度的水不溶性木聚糖。
19.所述的水不溶性木聚糖的提取方法，还可以按以下步骤方法进行提取制备：（1）浸提：取无霉变、干燥的木质纤维材料原料100重量份，将天然木质纤维材料经适当破碎后，投入到其重量8-12倍量、质量分数为8%-12%的氢氧化钠溶液中浸泡2-4小时，温度为80-120℃；浸提结束后，离心沉淀进行固液分离，得离心重相和提取液；离心重相用质量浓度为6%的氢氧化钠溶液再洗涤两次，每次均进行固液分离，回收液相部分，得木聚糖浸提碱液；（2）脱碱：合并上述（1）中提取碱液，可单独，或联合使用电渗析、扩散渗析、超滤、纳滤技术的一种或两种方法，回收木聚糖浸提碱液中的碱，实现碱液再生循环利用；脱碱提取液用盐酸中和至ph值为8-11；此ph值下水不溶性木聚糖完全析出，得到木聚糖脱碱液；（3）纯化：上述（2）所得木聚糖脱碱液，经微滤或真空浓缩，将浓缩液再以适当的方式冰冻；所用的冰冻手段包括但不限于空气鼓风冷冻、直接接触冷冻、利用低温介质冷冻等；（4）干燥：上述（3）所得木聚糖冰块置于适合的洗涤装置中化冰，洗涤；待冰块完全化开，水不溶性木聚糖聚集沉淀下落，木质素则随流动的水离开洗涤柱；待洗涤流出液无色，木质素除净后，洗涤至电导《200μs/cm；ph中性，收集沉淀部分获得纯净的木聚糖沉淀液；纯净木聚糖沉淀液脱水干燥即获得高纯度的水不溶性木聚糖。
20.所述的水不溶性木聚糖的提取方法中所用的木质纤维材料原料，包括木材、竹子、玉米秸秆、麦秆、稻草、玉米芯、甘蔗渣等中的一种或多种。
21.本发明中所述的木聚糖含量不低于40%的谷物麸皮，可按以下步骤方法进行制备：（1）除重杂：取新鲜无霉变、干燥的谷物麸皮原料，投入10-15倍重量的清水，缓慢搅拌浮选去除沉淀至容器底部的重杂物，离心脱水，得到含水率＜60%的纤维物料；（2）脱淀粉与蛋白：将以上所得纤维物料投入5-7倍重量的清水中，调节ph值为6.0-6.5，以酶:纤维物料为1:1000的重量比加入高温α-淀粉酶，加热至90℃保温，缓慢搅拌水解1-1 .5小时；降温至52℃，并调节ph值至6 .8-7 .0，以酶:纤维物料为1-2:1000的重量比加入中性蛋白酶，于48-52℃恒温酶解1小时，然后对纤维物料脱水再用清水搅拌洗涤两次，最后用离心机脱去游离液体，得到净化纤维物料；（3）脱木质化：往脱木质化试剂（碱性过氧化氢溶液，其中氢氧化钠浓度0.1-1%；过氧化氢浓度0.3-3%）中加入净化纤维物料，在反应压力为0.04-0.2mpa、温度为60℃条件下恒温反应6-10小时；反应结束后滤去游离液，固体物料在清水中用稀酸中和至ph值为6.0，再用清水漂洗两次，得到脱木质化纤维；（4）超微细化：脱木质化纤维用纯水悬浮，先经胶体磨磨细，再用超高压均质机进行超微化处理，得到可形成稳定悬浊液的超细微粒；
（5）干燥：将以上超细微粒悬浊液干燥，即得高活性纤维超微粉。
22.本发明用于改善慢性心力衰竭的复合膳食纤维补充剂由人类多种主食纤维复合而成，具有优异的醋酸高产特性，长期、大量补充本发明的复合膳食纤维，本质上相当于长期维持高水平的粗粮饮食。粗粮饮食属于当今倡导的健康膳食模式，本发明的复合膳食纤维补充剂，既不存在摄入量的上限，也不存在摄入时间的制约，能从根本上解决肠道高产醋酸的原料需求。
23.本发明的复合膳食纤维补充剂有良好的膳食感官可接受性，尤其方便以高浓度形式冲调，即使直接拌成糊状物食用，也保持细腻爽滑的口感，确保肠道对纤维成分的大量需求，同时满足公众感官的可接受性。
24.因病情，体型、年龄等因素，不同心衰患者的适用剂量有较大差异，谷物麸皮为木聚糖来源的产品，一般推荐剂量15-35g/天；用纯化的不溶性木聚糖配制的产品，推荐剂量5-25克/天。心衰病患者根据自身病情选择合适的剂量，服用本发明的复合膳食纤维补充剂，一般5-10天即可显著改善呼吸困难，乏力，液体潴留等心衰临床症状，大幅提高运动耐力，表现现有药物所无法达到的改善效果。
25.为了验证本发明所述复合膳食纤维补充剂的生理功能，将本发明所制得的改善慢性心衰的复合膳食纤维进行质量检测，本技术人进行了以下实验：1木聚糖含量检测1.1 除淀粉：精确称取2.000g样品，加入50ml，ph 5.6 kh2po
4-k2hpo4溶液，0.02g 中温a-淀粉酶，65℃酶解30min后，稀盐酸调节ph值至4.8，加入10
µ
l葡糖苷酶，52℃酶解1h后，高温灭活，4000rpm离心，弃上清，沉淀用纯水清洗三次后烘干。
26.1.2木聚糖水解：精确称取1.000g样品，加入10ml 1%h2so4溶液，称重，记录重量。放入灭菌锅中，121℃水解1小时。取出三角瓶，称重，加纯水至水解前重量，混匀后4000rpm离心，取上清。上清液纯水稀释50倍后，取10ml加入阳离子树脂、阴离子树脂、活性炭脱酸脱色，过0.22
µ
m滤膜后进行hplc检测。
27.1.3标准品制备：木糖标准品粉末烘至恒重后，用0.02%h2so4（w/w）溶液配制成2g/l的木糖标准溶液。取此木糖标准液10ml，加入阴离子树脂、阳离子树脂、活性炭振摇后，过0.22um滤膜，即得和样品相同处理方法的2g/l木糖标准溶液供hplc检测。
28.1.4 hplc检测条件：奥普斯高效液相色谱仪aps-80，色谱柱月旭xtimate sugar
ꢀ‑
ca柱，柱温85℃，流动相为超纯水，进样量20
µ
l，流速0.5ml/min，示差检测器。
29.本发明所用的木糖标准品和木聚糖水解物，经过上述处理并在本检测条件下的液相色谱如附图1-图5所示。根据hplc检测结果计算得出木聚糖含量。
30.2木聚糖酶解率2.1精确称取2.000g样品，加入0.1mol/l 柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液（ph4.8）100ml，加入1ml木聚糖酶液，混匀后置于48℃水浴中振摇，24h后取出，4000rpm离心，取上清，酶解残渣再加入50ml缓冲液和1ml木聚糖酶液，混匀后置于48℃水浴中振摇，24h后取出，4000rpm离心，取上清，两次离心所得上清液置于250ml容量瓶中。酶解残渣加入30ml纯水清洗，4000rpm离心，上清倒入容量瓶中，重复清洗两次，容量瓶最后用纯水定容。
31.2.2采用3,5-二硝基水杨酸比色法（dns法）检测酶解液中的还原糖。酶解率计算采用以下公式：式中：e—酶解率（%）；m1—还原糖的量，单位为克（g）；m2—样品所含木聚糖重量，单为克（g）；0.9-单糖与聚糖的换算系数。
32.木聚糖酶解率是指酶解出来的木聚糖，占总木聚糖的比例，即=酶解木聚糖（还原糖量*0.9）/ 样品木聚糖*100%2.3实验结果：按照本发明所述的木聚糖含量不低于40%的谷物麸皮的制备方法制备所得小麦麸皮, 木聚糖含量比天然麦麸提高了一倍（23.5 vs 48.79），并且所含木聚糖的酶解率提高2倍，表明本发明对麦麸的处理过程，不仅大幅去除了杂质，也有效改善的肠道微生物的可发酵性能。
33.水不溶性木聚糖能被木聚糖酶充分酶解，木聚糖酶解率加工麦麸为天然麦麸的1.5倍。复合膳食纤维各组分检测3.1酸水解：精确称取1.000g样品，加入10ml 1%h2so4溶液，称重，记录重量。放入灭菌锅中，121℃水解1小时。取出三角瓶，称重，加纯水至水解前重量，混匀后4000rpm离心，取上清。上清加稀naoh溶液中和至中性，纯水稀释50倍后备用。
34.3.2标准品配制 ：分别取一定量烘至恒重的甘露糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖标准品，纯水配制成0.2g/l的混合标准品溶液。
35.3.3衍生：分别取标准品溶液和稀释后的样品溶液各200
µ
l于具塞玻璃管中，加入200
µ
l 0.5mol/l pmp（1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮）甲醇溶液和200
µ
l 0.3 mol/l naoh溶液，混匀后，置于70℃恒温水浴锅中反应70min。取出后冷却至室温，加入0.3mol/l 200
µ
l hcl中和，加入200
µ
l纯水至体积1ml，再加入2ml三氯甲烷，涡旋后1500rpm离心3min，除去有
机相，重复萃取3次。将得到的水相过0.22
µ
m微孔滤膜后，进行hplc分析。
36.3.4色谱条件 ：岛津液相lc-2030c 3d，色谱柱zorbax sb c-18柱 4.6
×
250mm；柱温30℃；流速0.7ml/min；流动相a为0.1mol/l k2hpo
4-kh2po4缓冲液（ph=6.7），流动相b为乙腈，梯度洗脱，时间梯度0min
→
28min
→
38min
→
60min,相应的浓度梯度为15%
→
15%
→
19%
→
19%（溶剂b）；紫外检测波长为250nm，进样体积10
µ
l。
37.3.5 hplc检测结果：hplc色谱图显示，复合膳食纤维的主要单糖成分为木糖，来自木聚糖水解，其次为甘露糖和葡萄糖，来自葡甘露聚糖水解。液相色谱图如附图6-7所示。
38.菊粉检测方法参照gb5009.255-2016的果聚糖检测方法。
39.本发明产品的重要特征包括：（1）在不作其它添加的条件下，总纤维含量》80%，说明是人工制备的高纤维食物。
40.（2）可直接用木聚糖酶水解出丰富的木糖，说明其中包含提取纯化过的木聚糖，或者谷物麸皮纤维经过了专门去木质素处理，其中的木聚糖具有易于酶水解的特性。
41.（3）其稀酸水解物的单糖以木糖为主成分，说明产品组成有意识提高木聚糖占比。
42.（4）其稀酸水解物除木糖之外，还可检出阿拉伯糖，甘露糖，果糖，说明产品有意识添加了甘露聚糖，果聚糖。因为禾本植物半纤维素的甘露聚糖含量极低，本发明制备的麸皮，或提取纯化的木聚糖进行单独稀酸水解，都不会出现甘露糖；植物细胞壁也不含果聚糖，除非人工有意识添加，否则麸皮或木聚糖的稀酸水解物中不应检测到果糖。
43.本发明的有益效果为：本发明提供的一种用于改善慢性心力衰竭的纤维复合膳食纤维补充剂具有高产肠道短链脂肪酸，尤其是高产醋酸的特征，人体对本发明复合膳食纤维补充剂，具有人体耐受性极高，微生物可发酵性能良好的突出优势。本发明提供的复合膳食纤维补充剂经肠道微生物发酵，可生成高水平醋酸供给衰竭心脏细胞利用，从而改善衰竭心脏的能量供应状态，延缓心衰病情发展，提高心衰竭病人生活质量。本发明提供的复合膳食纤维补充剂可有效改善慢性心力衰竭、改善心率不齐和不稳定心绞痛等症状。
44.本发明提供的用于改善慢性心力衰竭的纤维复合膳食纤维补充剂经肠道微生物发酵生成短链脂肪酸（醋酸、丙酸、丁酸为主成分），能持续不断地吸收进入血液循环，均衡、稳定供应心脏细胞利用，这是任何其它口服、注射给药途径所不能比拟的优势。
附图说明
45.图1为纯化木聚糖酸水解hplc色谱图，图中，1-葡萄糖；2-木糖；3-阿拉伯糖；图2为谷物麸皮酸水解hplc色谱图，图中，1-葡萄糖；2-木糖；3-阿拉伯糖；图3为麦麸酸水解hplc色谱图，图中，1-葡萄糖；2-木糖；3-阿拉伯糖；图4为水不溶性木聚糖酸水解hplc色谱图，图中，1-葡萄糖；2-木糖；3-阿拉伯糖；图5为木糖标准品hplc色谱图，图中，1-木糖；图6为复合膳食纤维hplc色谱图，图中，1-甘露糖，2-葡萄糖醛酸，3-葡萄糖，4-半乳糖，5-木糖，6-阿拉伯糖；图7 为混合标准品色谱图，图中，1-甘露糖，2-葡萄糖醛酸，3-葡萄糖，4-半乳糖，5-木糖，6-阿拉伯糖。
具体实施方式
46.为了更加详细的介绍本发明，下面结合实施例，对本发明做进一步说明，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
47.实施例1一种用于改善慢性心力衰竭的复合膳食纤维补充剂，由水不溶性木聚糖，魔芋胶，菊粉，抗性淀粉，豌豆纤维与红薯纤维按重量百分含量比70%:10%:7%:3%:5%:5%混合而成；所述魔芋胶，菊粉，抗性淀粉均为市售。
48.所述水不溶性木聚糖是由玉米芯经过除杂、提取、脱碱、纯化、干燥后得到的，具体制备方法如下：（1）浸提：取无霉变、干燥的玉米芯原料100重量份，将玉米芯经适当破碎后，投入到10倍质量分数为10%的氢氧化钠溶液中浸泡3小时，温度为80-120℃。浸提结束后，离心沉淀进行固液分离，得离心重相和提取液；离心重相用质量浓度为6%的氢氧化钠溶液再洗涤两次，每次均进行固液分离，回收液相部分，得木聚糖浸提碱液。
49.（2）脱碱：合并上述（1）中提取碱液，可单独，或联合使用电渗析、扩散渗析、超滤、纳滤技术的一种或两种方法，回收木聚糖浸提碱液中的碱，实现碱液再生循环利用；脱碱提取液用盐酸中和至ph:8-11。此ph下水不溶性木聚糖完全析出，得到木聚糖脱碱液。
50.（3）纯化：上述（2）所得木聚糖脱碱液，经微滤或真空浓缩，将浓缩液再以适当的方式冰冻；所用的冰冻手段包括但不限于空气鼓风冷冻、直接接触冷冻、利用低温介质冷冻等。
51.（4）干燥：上述（3）所得木聚糖冰块置于适合的洗涤装置中化冰，洗涤。待冰块完全化开，水不溶性木聚糖聚集沉淀下落，木质素则随流动的水离开洗涤柱。待洗涤流出液无色，木质素除净后，洗涤至电导《200μs/cm；ph中性，收集沉淀部分获得纯净的木聚糖沉淀液。纯净木聚糖沉淀液脱水干燥即获得高纯度的水不溶性木聚糖。
52.所述豌豆纤维与红薯纤维是由豌豆渣和红薯渣分别经除重杂、脱淀粉与蛋白、超微细化、干燥后得到的，具体的制备方法如下：（1）除重杂：分别取新鲜无霉变、干燥的豌豆渣或红薯渣原料，投入12倍重量的清水，缓慢搅拌浮选10分钟，去除沉淀至容器底部的重杂物，过滤式离心脱除物料游离水，得到含水率＜60%的纤维物料。
53.（2）脱淀粉与蛋白：将以上所得纤维物料投入6倍重量的清水中，调节ph值为6.0-6.5，以酶:纤维物料为1:1000的重量比加入高温α-淀粉酶，加热至90℃保温，缓慢搅拌水解1.2小时；降温至52℃，并调节ph值至6.8-7.0，以酶:纤维物料为1.5：1000的重量比加入中性蛋白酶，于48-52℃恒温酶解1小时，然后通过过滤式离心方式对纤维物料脱水,再用清水搅拌洗涤两次，得到净化纤维物料。
54.（3）超微细化：净化纤维物料先经胶体磨磨细，再用超高压均质机进行超微化处理，得到可形成稳定悬浊液的超细微粒，超细微粒的粒径在100-1000目之间；（4）干燥：将以上超细微粒悬浊液干燥，即得豌豆纤维超微粉或高活性红薯纤维。
55.实施例2一种用于改善慢性心力衰竭的复合膳食纤维补充剂，由木聚糖含量不低于40%的谷物麸皮，魔芋胶，菊粉，抗性淀粉，豌豆纤维与红薯纤维按重量百分含量比80%:7%:5%:3%:
3%:2%混合而成；所述魔芋胶，菊粉，抗性淀粉均为市售。
56.上述的谷物麸皮是由小麦麸皮或玉米麸皮经除重杂、脱淀粉与蛋白、脱木质化、超微细化、干燥后得到的，具体的制备方法如下：（1）除重杂：取新鲜无霉变、干燥的小麦麸皮或玉米麸皮原料，投入10-15倍重量的清水，缓慢搅拌浮选去除沉淀至容器底部的重杂物，离心脱水，得到含水率＜60%的纤维物料；（2）脱淀粉与蛋白：将以上所得纤维物料投入5-7倍重量的清水中，调节ph值为6.0-6.5，以酶:纤维物料为1:1000的重量比加入高温α-淀粉酶，加热至90℃保温，缓慢搅拌水解1.2小时；降温至52℃，并调节ph值至6 .8-7 .0，以酶:纤维物料为2:1000的重量比加入中性蛋白酶，于48-52℃恒温酶解1小时，然后对纤维物料脱水再用清水搅拌洗涤两次，最后用离心机脱去游离液体，得到净化纤维物料；（3）脱木质化：往脱木质化试剂（碱性过氧化氢溶液，其中氢氧化钠浓度0.1-1%；过氧化氢浓度0.3-3%））中加入净化纤维物料，在反应压力为0.04-0.2mpa、温度为60℃条件下恒温反应8小时；反应结束后滤去游离液，固体物料在清水中用稀酸中和至ph值为6.0，再用清水漂洗两次，得到脱木质化纤维；（4）超微细化：脱木质化纤维用纯水悬浮，先经胶体磨磨细，再用超高压均质机进行超微化处理，得到可形成稳定悬浊液的超细微粒；（5）干燥：将以上超细微粒悬浊液干燥，即得高活性谷物麸皮。
57.所述的豌豆纤维或高活性红薯纤维的具体制备方法如下：（1）除重杂：取新鲜无霉变、干燥的豌豆渣或红薯渣原料，投入15倍重量的清水，缓慢搅拌浮选去除沉淀至容器底部的重杂物，离心脱水，得到含水率＜60%的纤维物料；（2）脱淀粉与蛋白：将以上所得纤维物料投入7倍重量的清水中，调节ph值为6.0-6.5，以酶:纤维物料为1:1000的重量比加入高温α-淀粉酶，加热至90℃保温，缓慢搅拌水解1 .5小时；降温至52℃，并调节ph值至6 .8-7 .0，以酶:纤维物料为1.2:1000的重量比加入中性蛋白酶，于48-52℃恒温酶解1小时，然后通过挤压脱水方式对纤维物料脱水再用清水搅拌洗涤两次，得到净化纤维物料；（3）超微细化：净化纤维物料先经胶体磨磨细，再用超高压均质机进行超微化处理，得到可形成稳定悬浊液的超细微粒，超细微粒的粒径在100-1000目之间；（4）干燥：将以上超细微粒悬浊液干燥，即得豌豆纤维超微粉或高活性红薯纤维。
58.实施例3一种用于改善慢性心力衰竭的复合膳食纤维补充剂，由水不溶性木聚糖，半乳甘露聚糖，菊粉，抗性淀粉，豌豆纤维与红薯纤维按重量百分含量比70%:12%:8%:3%:4%:3%混合而成；所述半乳甘露聚糖，菊粉，抗性淀粉均为市售。
59.所述的水不溶性木聚糖的提取方法，包括如下步骤：(1)浸提：取无霉变、干燥的玉米秸秆原料100重量份，经过破碎后投入到其重量12倍量、质量分数为15%的氢氧化钠溶液中浸泡2小时，温度为80-120℃；浸提结束后，离心沉淀进行固液分离，得离心重相和提取液；离心重相用质量浓度为6%的氢氧化钠溶液再洗涤两次，每次均进行固液分离；(2)合并3次提取碱液，用耐碱电渗析膜进行脱碱处理，实现碱液再生循环利用；脱
碱提取液用盐酸中和至ph值为6-8；此ph值下水不溶性木聚糖完全析出，用高速离心机离心沉淀，离心重相为水不溶性木聚糖，用水洗涤5遍以除尽其中的水溶性成分；最后干燥得到高纯度的水不溶性木聚糖，该水不溶性木聚糖中木聚糖含量》80%，能被木聚糖酶充分酶解。
60.所述的豌豆纤维或高活性红薯纤维的具体制备方法如下：（1）除重杂：取新鲜无霉变、干燥的豌豆渣或红薯渣原料，投入10倍重量的清水，缓慢搅拌浮选去除沉淀至容器底部的重杂物，离心脱水，得到含水率＜60%的纤维物料；（2）脱淀粉与蛋白：将以上所得纤维物料投入5倍重量的清水中，调节ph值为6.0-6.5，以酶:纤维物料为1:1000的重量比加入高温α-淀粉酶，加热至90℃保温，缓慢搅拌水解1小时；降温至52℃，并调节ph值至6.8-7.0，以酶:纤维物料为2:1000的重量比加入中性蛋白酶，于48-52℃恒温酶解1小时，然后通过挤压脱水方式对纤维物料脱水再用清水搅拌洗涤两次，得到净化纤维物料；（3）超微细化：净化纤维物料先经胶体磨磨细，再用超高压均质机进行超微化处理，得到可形成稳定悬浊液的超细微粒，超细微粒的粒径在100-1000目之间；（4）干燥：将以上超细微粒悬浊液干燥，即得豌豆纤维超微粉或高活性红薯纤维。
61.实施例4本发明复合膳食纤维补充剂的肠道微生物发酵产醋酸的性能4.1分组和给药大鼠购自湖南斯莱克景达实验动物有限公司，雄性，平均体重200g。适应性喂养1周后随机分组，每组10只。基础饲料配方为成年啮齿动物维持饲料ain-93m，实验膳食纤维按5%添加量（w/w）替代ain-93m中的纤维。实验用膳食纤维分别为麦麸、复合膳食纤维、木聚糖、按照本发明方法制得的谷物麸皮、葡甘露聚糖、果聚糖、抗性淀粉。复合膳食纤维1中各纤维的比例为木聚糖70%，葡甘露聚糖10%，菊粉7%，抗性淀粉3%，红薯纤维5%，豌豆纤维5%；复合膳食纤维2中各纤维的比例为谷物麸皮70%，葡甘露聚糖10%，菊粉7%，抗性淀粉3%，红薯纤维5%，豌豆纤维5%。
62.4.2检测样采集大鼠自由取食取水喂养30天后，取直肠新鲜粪便检测短链脂肪酸。
63.4.3实验结果本发明的复合膳食纤维具有高产肠道短链脂肪酸，尤其是高产醋酸的特征。其醋酸产量为丙酸的3倍、丁酸的4.6倍。且复合膳食纤维醋酸产量远高于任一种单一纤维，约是对照组麦麸的2倍，而木聚糖组和谷物麸皮组的醋酸产量也高于其他单一纤维组，由此可见，复合膳食纤维高产醋酸的特性主要是由于其中的木聚糖成分。
64.实施例5本发明复合膳食纤维补充剂的在改善慢性心力衰竭等方面的效果：1、小麦麸皮源木聚糖配制的复合膳食纤维改善ⅱ级心衰效果病例男，55 岁，慢性充血性心力衰竭，持续性心房颤，扩张型心肌病，心功能ⅱ级，心律失常。住院后家庭治疗仍心率失常，短距离慢步，轻度劳动即呼吸困难。
65.维持出院治疗方案，加服以本发明表1所列小麦麸皮为木聚糖来源配制的复合膳食纤维(小麦麸皮80%，魔芋胶7%，菊粉5%，抗性淀粉3%，豌豆纤维3%,红薯纤维2%)，15g/天， 一周后心率失常显著改善，继续服用，乏力，轻度劳动呼吸困难等症状消失，运动耐力显著提高。已经持续服用9个月，病情保持稳定，耐受中等强度劳动。
66.中途多次停用本发明复合膳食纤维，但停用一周左右胸前区不适，劳动即呼吸困难症状再现，恢复服用，劳动呼吸困难现象消失，确认改善心衰症状的效果来自于服用本发明的复合膳食纤维补充剂。
67.2、小麦麸皮源木聚糖配制的复合膳食纤维改善iii级心衰的效果病例 女，47岁，慢性充血性心力衰竭，心功能iii级；持续性心房颤动，心律失常；风湿性心脏病，二尖瓣重试狭窄并中度反流；脑梗死。住院后家庭治疗仍乏力，短距离慢步行即呼吸困难，丧失轻体力劳动能力。
68.维持原有家庭治疗方案，加服本发明表1所列小麦麸皮为木聚糖来源配制的复合膳食纤维(小麦麸皮80%，魔芋胶7%，菊粉5%，抗性淀粉3%，豌豆纤维3%,红薯纤维2%)，15g/天，一周后慢步行呼吸困难症状显著改善，半月后恢复轻体力劳动能力。已持续服用一年，
病情稳定，保持轻体力劳动能力，生活质量显著提高。
[0069] 多次尝试停用本发明的复合膳食纤维补充剂，但3-5天后运动耐力即明显下降，恢复服用，运动耐力再度恢复，确认改善心衰症状的效果来自于服用本发明的复合膳食纤维补充剂。
[0070]
3、水不溶性木聚糖复合膳食纤维改善ⅳ级心衰的效果病例 男 46岁 心肌病，慢性充血性心力衰竭，心功能ⅳ级，心率失常，持续性心房颤动。住院月余后家庭维持治疗，仍表现严重乏力，即使轻微活动也呼吸困难，基本不具有运动体能。
[0071]
维持原有家庭治疗方案，加服本发明表1所列水不溶性木聚糖配制的复合膳食纤维(水不溶性木聚糖70%，魔芋胶10%，菊粉7%，抗性淀粉3%，豌豆纤维5%,红薯纤维5%)，15g/天，连续服用一周乏力现象明显改善，半月后可百米短距离步行，一个月后可从事轻度家务劳动。已持续服用半年，病情、劳动耐力稳定，生活质量显著提高。
[0072]
4、水不溶性木聚糖复合膳食纤维改善心率不齐和不稳定心绞痛病例. 男，50岁，冠心病合并高血压、糖尿病患者，坚持药物规范治疗10余年， 但近年频繁出现每日静息心率50—120次/分的心率不齐现象，常伴有心悸、胸闷、心前区不适症状，血压，血糖药物控制效果均不佳。
[0073]
在原有治疗方案基础上加服本发明表1所列水不溶性木聚糖配制的复合膳食纤维(水不溶性木聚糖70%，魔芋胶10%，菊粉7%，抗性淀粉3%，豌豆纤维5%,红薯纤维5%)，一个月后平时反复发作的心绞痛、心率不齐症状消失，两个月后血糖，血压指标趋于正常稳定。至今连续服用古膳纤维1年整，心绞痛、心率不齐症状完全消失，血糖，血压指标控制良好，生活质量显著改善。