直投式发酵剂制备红茶菌及红茶菌的降血糖作用

1.本发明属于茶饮料工业生产方法领域，具体涉及一种直投式红茶菌发酵剂及红茶菌的降血糖作用的应用。


背景技术：

2.红茶菌(kombucha)是由糖、茶、水经乳酸菌、酵母菌、醋酸菌混合发酵后产生的对人体有益的一种饮品。由于红茶菌菌膜与海蜇皮相似，因此红茶菌称为“海宝”，又因为其菌液具有促消化的作用，又被称做“胃宝”，但是由于当时的人们对于发酵红茶菌所需的微生物学知识以及技术的缺乏，导致民间发酵的红茶菌容易受到杂菌的污染，从而不能被广泛的应用工业化生产中。红茶菌具有多种营养成分，包括有机酸、酚类物质、氨基酸等，如葡萄糖醛酸它具有解毒作用，有助于保护人类的健康和预防慢性非传染性疾病。
3.糖尿病(diabetes mellitus，dm)是一种与胰岛素分泌受损、胰岛素抵抗和胰岛β细胞功能障碍有关的代谢性疾病，机体存在慢性炎症、糖脂代谢紊乱、氧化损伤等现象，临床上以高血糖及“三多一少”为主要标志。目前随着现代社会的飞速发展，人们的生活方式，尤其是饮食习惯发生了巨大的变化。饮食中糖、脂肪摄入过多，可导致肥胖和糖尿病等慢性代谢疾病的发生率上升。红茶菌发酵代谢产物茶多酚的吸收的主要场所在肠道，茶多酚与肠道菌群关系密切。文献报道指出，肠道菌群可广泛代谢多酚类成分，影响其生物活性，同样，多酚类成分如儿茶素类、黄酮类及酚酸类等也可调节ii型糖尿病肠道菌群紊乱现象。
4.近年来，国内学者对于红茶菌的研究越来越多，包括红茶菌发酵饮料、发酵休闲食品、红茶菌中菌种的应用、发酵工艺及发酵装备等，如申请号为cn201811389231.0的专利公开了一种黄皮果红茶菌复合饮料及其制备方法；如申请号为cn201910546380.1的专利公开了一种红茶菌豆腐及其生产方法。关于直投式发酵剂的研发亦有相关报道，如申请号为cn201811311727.6的专利公开了一种直投式红茶菌发酵剂的制备方法。
5.通过检索，尚未发现与本发明专利申请相关的专利公开文献。


技术实现要素：

6.本发明目的在于克服现有的发酵茶饮料的混合菌种发酵引起的微生物菌相复杂、发酵过程易受杂菌污染以及产品风味不均一等问题，提供一种纯种发酵红茶菌饮料工艺。本发明采用菌种为从传统红茶菌分离出的优势菌种，保证了本发明与传统红茶菌在风味与营养物质上保持相近。
7.本发明的另外一个目的在于以昆明小鼠为模型动物对具有降血糖作用的红茶菌产品及t2dm药品和/或食品中的应用，红茶菌产品可显著改善t2dm症状，提高降血糖作用。
8.本发明实现目的的技术方案是：
9.直投式发酵剂制备红茶菌及红茶菌的降血糖作用。
10.而且，所述的木驹形氏菌(komagataeibacter xylinus)c82、拜耳结合酵母(zygosaccharomyces bailii)y4分离与传统红茶菌得到，已在中国微生物菌种保藏管理委
员会普通微生物中心保藏，保存编号分别为cgmcc no.16184、cgmcc no.16183。植物乳杆菌(lactobacillus plantarum)bc299在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，保存编号为cgmcc no.6326。
11.而且，所述药物或食品以以木驹形氏菌c82、拜耳结合酵母y4、植物乳杆菌bc 299活菌为有效成分，制成药品和/或食品中能接受的剂型。
12.而且，直投式发酵剂制备红茶菌，包括以下步骤：
13.1)茶叶的选取：挑选干燥、有浓郁茶香味的绿茶、红茶或其他茶叶，茶叶质量百分比为0.8％。
14.2)浸提、过滤：将茶叶放入煮沸的水中，煮沸5min，用食用滤布过滤，得到浸提液。
15.3)灭菌：过滤后的浸提液加入4-10％白砂糖后，采用115℃、15min灭菌。
16.4)发酵：将木驹形氏菌c82、拜耳结合酵母y4、植物乳杆菌bc299发酵剂以10
6～8
cfu/100ml接入灭菌的茶汤中，30℃发酵4-7d。
17.5)离心：采用4℃、8000r、20min离心，除去菌体。
18.6)灌装：将离心后以红茶菌原液配以0～5倍水混合，灌装，即得红茶菌饮料。
19.而且，所述的应用，其茶叶进行浸提的目的是将茶叶进行浸提的目的是将茶叶中的茶多酚及其他多酚类成分如儿茶素类、黄酮类及酚酸类等成分提取至茶汤中。
20.而且，所述的应用，其特征在于：所述的红茶菌饮料与传统红茶菌相比，其甲酸、乙酸、丁酸等短链脂肪酸含量增加，红茶菌饮料的降低了空腹血糖浓度，降血糖作用增加。
21.而且，所述的应用，其产品功能特征在于：所述的ii型糖尿病的重要病理特征包括缓解了“三多一少”的症状、降低血糖浓度、改善葡萄糖耐受能力，改善糖尿病小鼠的消瘦现象。即红茶菌产品可以通过提高小鼠体重，降低饮食量、饮水量、排尿量，降低空腹血糖以及改善葡萄糖耐受能力来改善ii型糖尿病，提高降血糖作用。
22.而且，所述的应用，其特征在于：所述“三多一少”包括饮水量升高、饮食量升高、排尿量升高、体重下降。
23.一种具有降血糖作用的药物或食品，其特征在于：所述药物或食品包括有效量的红茶菌及医学上、食品中能够接受的辅料。
24.而且，所述药物或食品的剂型包括粉剂、片剂、颗粒剂、胶囊剂和饮剂。
25.本发明的优点和积极效果是：
26.1、本发明采用纯种发酵改善了天然菌种发酵引起的微生物菌相复杂、发酵过程易受杂菌污染以及产品风味不均一等问题。
27.2、本发明利用测定“三多一少”相关指标，对饲喂红茶菌饮料的糖尿病小鼠进行体重、饮食量、饮水量指标的测定。对各组小鼠进行体重检测，结果显示：红茶菌发酵液可改善糖尿病小鼠消瘦现象，且红茶菌发酵液比茶汤效果要好。对各组小鼠进行饮食量、饮食量检测，结果显示：红茶菌发酵液可明显降低糖尿病小鼠饮食及饮水量。
28.3、本发明还对红茶菌饮料的糖尿病小鼠进行空腹血糖的变化及糖化血清蛋白含量进行检测。与t2dm小鼠相比，红茶菌发酵饲喂小鼠空腹血糖明显降低；糖化血清蛋白含量降低；说明本发明提供的红茶菌饮料有明显的降血糖作用。
附图说明
29.图1为受试样品对糖尿病小鼠糖化血清蛋白含量的影响的实验结果：数据是以均值
±
s.d；nc为正常组，dc为模型组，met为二甲双胍组，kt为红茶菌组，ts为茶汤组；##p＜0.01表示样品组与dc组比较有极显著性差异，**p＜0.01表示dc组与nc组比较有极显著性差异。
具体实施方式
30.下面详细叙述本发明的实施例，需要说明的是，本实施例是叙述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
31.本发明中所使用的原料，如无特殊说明，均为常规市售产品，本发明中所使用的方法，如无特殊说明，均为本领域常规方法，本发明所用各物质质量均为常规使用质量。
32.实施例1
33.本发明的一种红茶菌饮料工艺
34.1原料
35.茶叶、木驹形氏菌c82发酵剂、拜耳结合酵母y4发酵剂、植物乳杆菌bc299发酵剂、白砂糖、水。
36.2制备方法
37.1)茶叶的选取：挑选干燥、有浓郁茶香味的绿茶、红茶或其他茶叶，茶叶质量百分比为0.8％。
38.2)浸提、过滤：将茶叶放入煮沸的水中，煮沸5min，用食用滤布过滤，得到浸提液。
39.3)灭菌：过滤后的浸提液加入4-10％白砂糖后，采用115℃、15min灭菌。
40.4)发酵：将木驹形氏菌c82、拜耳结合酵母y4、植物乳杆菌bc299发酵剂以10
6～8
cfu/100ml接入灭菌的茶汤中，30℃发酵4-7d。
41.5)离心：采用4℃、8000r、20min离心，除去菌体。
42.6)灌装：将离心后以红茶菌原液配以0～5倍水混合，灌装，即得红茶菌饮料。
43.3产品指标
44.表1红茶菌饮料相关指标
[0045][0046]
本产品采用纯种发酵红茶菌在其总酸、总酚的含量相比于传统红茶菌有明显的上升，且其代谢糖的能力优于传统红茶菌。本发明相比于传统红茶菌中的短链脂肪酸有明显
的提高，尤其是乙酸及丁酸。而乙酸是一种酸味剂，不仅可改善产品的口感，也可防止杂菌的生长，是一种温和的抑菌剂；丁酸具有抗炎、降血糖、调节肠道菌群等功效，并且短链脂肪酸的直接摄入可有效的提高机体降血糖的作用，为此，本发明可提高降血糖作用，并进行以下实验进行验证。
[0047]
实施例2
[0048]
茶汤及红茶菌发酵液的配置：
[0049]
1)茶汤(ts)：采用实施例1中的浸提液。
[0050]
2)红茶菌发酵液制备(kt)：采用实施例1中的红茶菌发酵液。
[0051]
实施例3
[0052]
以昆明小鼠为实验材料，适应性喂养1周后开始实验。t2dm模型小鼠是通过高糖高脂饲料结合链脉佐菌素(stz)诱导。高糖高脂饲料喂养4周后，禁食12h，分别按小鼠体质量70mg/kg连续5次小剂量腹腔注射stz(每次注射间隔48小时)；注射72h后测空腹血糖值大于11.1mmol/l的小鼠纳入糖尿病模型。实验将小鼠分为5组(每组10只)：糖尿病模型组、正常对照组、二甲双胍阳性对照组(0.13g/kg)、新型红茶菌、茶汤；5组均按11.1ml/kg，1次/d，连续灌胃4周，其中正常对照组和糖尿病模型组小鼠给予生理盐水灌胃。
[0053]
表2实验动物分组和给药
[0054][0055]
表3高糖高脂饲料组成
[0056][0057]
实施例4
[0058]
利用对体重检测观察各组小鼠在造模前后及给药后体重的变化。结果见表4。表4显示：造模(注射stz)前，dc组小鼠体质量增至nc组的1.3倍，差异具有统计学意义(p＜
0.01)，其它各组与dc组体质量无显著差异。造模(注射stz)后，dc组小鼠的体重极显著低于nc组小鼠。随着给药时间推移，至给药第4周，met组、kt组小鼠体质量分别较dc组提升了1.24倍、1.23倍，差异有统计学意义(p＜0.01)，说明红茶菌发酵液可改善糖尿病小鼠消瘦现象，且红茶菌发酵液比茶汤效果要好。
[0059]
表4受试样品对t2dm小鼠体重变化的影响
[0060][0061]
注：nc为正常组，dc为模型组，met为二甲双胍组，kt为红茶菌组，ts为茶汤组；
##
p＜0.0表示样品组与dc组比较有极显著性差异，**p＜0.01表示dc组与nc组比较有极显著性差异。
[0062]
实施例5
[0063]
利用对饮食量、饮水量检测观察各组小鼠在造模前后及给药后饮食量、饮水量的变化。结果见表5、表6。表5、表6显示：建模后dc组小鼠日均饮食量、饮水量显著增加；随着给药时间的推移，在灌胃第4周，给药各组小鼠饮食量和饮水量均极显著或显著低于dc组小鼠(p＜0.01或p＜0.05)。
[0064]
表5受试样品对t2dm小鼠日均饮食量的影响
[0065][0066]
注：nc为正常组，dc为模型组，met为二甲双胍组，kt为红茶菌组，ts为茶汤组；
##
p＜0.01表示样品组与dc组比较有极显著性差异，**p＜0.01表示dc组与nc组比较有极显著性差异。
[0067]
表6受试样品对t2dm小鼠日均饮水量的影响
[0068][0069]
注：nc为正常组，dc为模型组，met为二甲双胍组，kt为红茶菌组，ts为茶汤组；
##
p＜0.0表示样品组与dc组比较有极显著性差异，**p＜0.01表示dc组与nc组比较有极显著性差异。
[0070]
实施例4、5利用体重、饮食量、饮水量检测，表明红茶菌在改善糖尿病小鼠的三多一少症状很明显，且效果与二甲双胍相似，差异不显著。
[0071]
实施例6
[0072]
利用空腹血糖检测观察各组小鼠在造模前后及给药后每周血糖浓度变化。结果见表7。表7显示：注射stz后的各组fbg较nc组升高了4倍(p＜0.01)，且dc组血糖值稳定在20-22mmol/l之间，给予受试样品4w后，met、mt、ts组小鼠饮食量分别较dc组降低了33.2％、29.1％、14.7％，由此可知，红茶菌可以有效改善糖尿病小鼠高血糖特征其效果由于茶汤，且与二甲双胍相似，差异不显著。
[0073]
表7各组小鼠空腹血糖比较
[0074][0075]
注：nc为正常组，dc为模型组，met为二甲双胍组，kt为红茶菌组，ts为茶汤组；
##
p＜0.01表示样品组与dc组比较有极显著性差异，**p＜0.01表示dc组与nc组比较有极显著性差异。
[0076]
实施例7
[0077]
利用糖化血清蛋白检测观察各组小鼠糖化血清蛋白含量的变化，实验采用糖化血清蛋白试剂盒对t2dm小鼠gsp含量进行检测。结果见图1。图1显示：dc组小鼠gsp含量与nc组相比升高了2.16倍(p＜0.01)，为2.68mmol/l；met、kt、ts组小鼠gsp含量与dc组相比分别降低了51.2％、45.7％、21.4％(p＜0.01)，其含量分别为1.31mmol/l、1.69mmol/l、2.11mmol/l。由此可知，t2dm小鼠血糖维持在一个相对较高的水平，致使果糖胺大量形成，新型红茶菌
可以有效改善糖尿病小鼠的葡萄糖耐受能力，且效果最佳。
[0078]
结论：将传统红茶菌中分离得到木驹形氏菌c82、拜耳结合酵母y4制备发酵剂，复合植物乳杆菌bc299发酵红茶菌产品，且红茶菌产品可以通过提高小鼠体重，降低饮食量、饮水量、排尿量，降低空腹血糖以及改善葡萄糖耐受能力来改善ii型糖尿病，提高降血糖作用。
[0079]
注意：本发明使用spss分析各实验组间的差异。本文所呈现的所有数据均以平均值
±
标准差(sd)表示。
##
表示样品组与dc组比较有极显著性差异，p＜0.01，差异极显著；
**
表示dc组与nc组比较有极显著性差异，p＜0.01，差异极显著。
[0080]
尽管为说明目的公开了本发明的实施例，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例所公开的内容。