黑木耳多糖添加物在抑制机体代谢臭气产生中的用途

1.本发明属于保健品、功能食品、食品、药品、医用食品或饲料领域，涉及黑木耳多糖添加物的新用途，应用于抑制机体代谢臭气的产生。


背景技术：

2.随着人们生活水平的提高，蛋白类饮食的摄入比例逐渐增大。根据联合国粮食及农业组织的数据，西欧人口的膳食蛋白质水平远超推荐摄入量。饮食中的蛋白质发酵被认为对肠道有害，过量的蛋白质摄入会导致结肠中高水平的残留氮，并成为结肠微生物的代谢底物，产生气体化合物、胺和吲哚等。其中，h2s和nh3在结肠中的蓄积对肠上皮细胞有毒，胺及酚类化合物等的产生也可能通过改变肠道微生物的组成对宿主健康造成影响。
3.小肠中未被消化的碳水化合物可作为大肠中细菌发酵的能量底物，减少蛋白质的分解代谢，并影响微生物群落，从而降低对肠道健康的损害。从菊苣中提取的聚糖是一种不易消化的碳水化合物，其可通过代替发酵蛋白质或改善肠道菌群结构来发挥益生元效应，以减少蛋白质发酵产生的臭气水平。
4.然而，目前缺乏益生元调节不当饮食改善臭气排放的研究，菊粉等多糖类物质作为益生元的应用也多集中在畜牧业的饲料添加中。黑木耳多糖是黑木耳中主要的碳水化合物成分，也是其中重要的生物活性物质，目前尚未发现有黑木耳多糖降低臭气排放作用的报道。益生元的功能特性可通过体外发酵实验来验证，基于此，本发明将蛋白质及益生元进行体外消化，得到模拟大肠发酵底物，通过添加粪菌液在厌氧条件下培养以证实黑木耳多糖抑制臭气产生的益生元作用。


技术实现要素：

5.本发明所解决的技术问题是提供黑木耳多糖添加物的新用途。具体涉及黑木耳多糖添加物在抑制机体代谢臭气产生中的用途。
6.进一步的，本发明所述的黑木耳多糖添加物包含黑木耳多糖含量为5％-99％(干重比)的黑木耳提取物，还可以包含干燥剂；所述臭气包括nh3和/或h2s。
7.进一步的，所述黑木耳多糖添加物制成为食品或保健品，每千克体重施用0.05克-0.2克日摄取量。
8.进一步的，所述黑木耳多糖添加物制成为药品，所述药品的制剂包括片剂、粉剂、颗粒剂、茶剂、胶囊剂、软胶囊剂、口服液、丸剂、膏剂、酒剂。
9.进一步的，所述黑木耳多糖添加物制成为动物饲料，其用量占每克饲料干重的5-200毫克。
10.进一步的，所述黑木耳多糖添加物能有效降低肠道微生物代谢臭气如nh3和/或h2s的产生。
11.本发明为实现上述用途，具体是通过体外消化-体外发酵实验，以大豆蛋白为模型发酵底物，菊粉为阳性对照发酵底物，来研究黑木耳多糖对粪菌发酵模型底物产生臭气的
抑制作用。发现粪菌充分以黑木耳多糖为底物进行发酵，有效地降低了臭气如nh3和h2s含量，从而得到了黑木耳多糖添加物具有抑制机体代谢臭气产生功效的用途。
12.本发明针对目前没有易于得到并适用于抑制臭气产生的膳食补充剂，以体外试验为依据，提供了一种黑木耳多糖添加物用于抑制机体代谢臭气产生的食品、药品、保健食品或饲料中的新用途，相比于传统的膳食补充剂菊粉，本发明采用的黑木耳多糖降低肠道臭气产生的效果更佳，在作为膳食补充剂调节肠道发酵方面具有较好的应用潜力。
具体实施方式
13.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，以下实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。
14.(一)材料与设计
15.购买市售大豆蛋白、菊粉及黑木耳多糖。多糖含量采用苯酚硫酸法测定，菊粉及黑木耳多糖的纯度分别为90％和50％。
16.本实施例的发酵体系为25ml，由粪菌液及底物构成。根据发酵底物的不同分为对照组、模型组、阳性对照组及黑木耳低中高剂量组，每组设置12个重复。
17.底物具体添加量见表1，si及saapm组含糖量为1％，saapl和saaph含糖量分别为0.5％和1.5％。
18.表1各组底物添加量
[0019][0020]
(二)本发明发酵体系的建立
[0021]
本实施例首先进行发酵底物的体外消化，即胃液-小肠液消化。
[0022]
根据中国药典配制模拟人工胃液和模拟人工小肠液，按表1所示称量各组底物并溶解于人工胃液(1:8，w/v)中，在110rpm 37℃的恒温摇床中消化2h，冷却至室温后，用1m naoh调节ph至中性。再加入等量人工小肠液于110rpm 37℃消化2h，后冷冻干燥于4℃保存备用。
[0023]
其次进行发酵培养基的制备。
[0024]
每1000ml体外发酵的基础盐培养基包括：5.0g nahco3、0.9g nacl、0.9g(nh4)2so4、0.45g kh2po4、0.45g k2hpo4·
3h2o、0.03g cacl2·
2h2o、0.02g mgcl2、0.01g mnso4·
4h2o、0.01g cocl2·
6h2o、0.01gfeso4·
7h2o和1.0g半胱氨酸，制备后于121℃高压灭菌20min。
[0025]
最后制备粪菌液并完成发酵。
[0026]
本实施例招募了三名在样本采集前至少三个月未接受过抗生素或益生菌治疗的健康受试者。收集其新鲜粪便后，立即悬浮在无菌厌氧(5％h2，5％co2，90％n2)的基础盐培
养基中，浓度为0.5％(w/v)。将粪便悬浮液振荡混匀后用四层纱布过滤以除去粗微粒物质即得粪菌液。将粪菌液及消化后的底物厌氧分装于50ml血清瓶中，于37℃发酵24h。
[0027]
(三)臭味气体的评价方法及结果
[0028]
臭味气体评价方法包括气体中nh3和h2s的浓度及产生量，其中产生量通过产气量及浓度进行计算。产气量评价方法为发酵瓶中产生的多余气体体积。
[0029]
在各组发酵体系完成发酵后，将无菌注射器迅速插入培养瓶中，气体推动活塞的体积即为该体系的产气量。无菌注射器中收集到的气体通过三通阀导入nh3或h2s吸收液中即可进行气体含量的测定。nh3选用纳氏试剂比色法进行测定，即将100μl nh3吸收液及50μl纳氏试剂加入96孔板中，于420nm波长处进行吸光度的测定。h2s按照国标gb/t 11742
–
89，选用亚甲基蓝分光光度法测定。具体结果如表2所示：
[0030]
表2各组发酵体系臭味气体水平
[0031][0032]
注：
#
表示与对照组相比p《0.05，
*
表示与模型组相比p《0.05。
[0033]
由表可知，黑木耳多糖的添加显著降低了发酵体系产生的气体中nh3和h2s的产生量及浓度，相比于已被报道能够抑制臭气产生的菊粉，黑木耳多糖降低臭气的能力更优；三种剂量水平下，黑木耳多糖均具有优秀的降低臭气的能力，低剂量下黑木耳多糖的降低臭气能力更优。
[0034]
(四)发酵前后总糖、还原糖及多糖含量评价方法及结果
[0035]
对发酵0h和24h的发酵液上清进行总糖、还原糖及多糖含量的测定，并均以葡萄糖为标品进行标准曲线的绘制。
[0036]
总糖及还原糖含量的检测均采用dns比色法。总糖含量的测定步骤为，在一定量的发酵液上清中加入1:0.75(v/v)的6m hcl溶液，沸水浴20min后冷却至室温，再加入1:1(v/v)6m naoh溶液及1:1.5(v/v)dns试剂，沸水浴加热5min，于540nm波长处测量吸光度值，根据标准曲线即得总糖含量。还原糖含量的测定步骤为，发酵液上清与dns试剂以1:1.5(v/v)混匀，沸水浴加热5min后于540nm波长处测量吸光度值，根据标准曲线即得还原糖含量。
[0037]
多糖含量采用水提醇沉-苯酚硫酸法进行提取与测定。即在发酵液上清中加入3倍体积的无水乙醇，4℃静置过夜后，于4,200rpm离心15min，用无水乙醇洗涤沉淀物3次，即得粗多糖。用去离子水悬浮粗多糖，加入1:0.5(v/v)的5％苯酚溶液及1:2.5(v/v)浓硫酸，室温静置20min后于490nm处测量吸光度值，根据标准曲线即得多糖含量。检测结果如表3所示：
[0038]
表3各组发酵体系发酵前后总糖、还原糖及多糖降解水平
[0039][0040]
注：
*
表示与阳性对照组相比p《0.05。
[0041]
由表可知，与阳性对照组相比，黑木耳中剂量组中总糖、还原糖和多糖的消耗量均显著升高；黑木耳低剂量组总糖及还原糖消耗量显著升高，而多糖含量的显著降低是由于多糖被消耗殆尽；黑木耳高剂量组总糖及多糖消耗量显著升高。已知菌群发酵蛋白质/氨基酸会产生臭气，且菊粉的添加会被菌群利用以代替发酵蛋白质/氨基酸从而降低臭气产生。本发明中黑木耳多糖的多糖或还原糖形式在发酵的24h中均被大量消耗且显著高于菊粉，说明黑木耳多糖的多糖或还原糖形式都更易被菌群利用从而更好地发挥降低臭气产生的作用。
[0042]
结果表明，本发明采用的黑木耳多糖作为发酵底物降低臭气及臭味物质产生的效果更好，在作为多糖类膳食补充剂调节肠道发酵方面具有较好的应用潜力，可开发为抑制机体代谢臭气产生的保健品、功能食品、食品、药品、医用食品或饲料，效果显著且易于获取。