改善卵巢机能损伤和胰岛素抵抗的复合天然产物及其制备方法与流程

1.本发明涉及发酵制品技术领域，具体而言，涉及一种改善卵巢机能损伤和胰岛素抵抗的复合天然产物及其制备方法。


背景技术：

2.卵巢是雌性动物最重要的生殖和内分泌器官，其主要功能是分泌雌激素和提供成熟的卵细胞。卵巢功能损伤如激素分泌不足和异常、卵子数量和质量下降等，被报道与一系列生殖疾病如卵巢早衰、多囊卵巢综合征和不孕直接相关，是导致女性生育力降低的主要因素。近年来，随着经济社会的发展和工作节奏的加快，生活方式、环境等因素的综合作用导致卵巢功能损伤和退化的发生呈现年轻化和上升的发展态势。因此，维持和修复卵巢功能的完整是维持女性身心健康和提高生活质量的关键。
3.影响卵巢功能损伤和退化的原因有很多，包括基因或遗传缺陷、激素及其受体缺陷、环境和感染、代谢紊乱和免疫功能失调等。目前临床上主要的治疗方式是激素替代治疗，虽能一定程度激活卵巢卵泡功能和提高卵子质量，但激素浓度过高或过低均对机体肝、肾等器官造成一定的伤害，还会导致乳腺癌和心血管等疾病的发生。
4.卵巢是胰岛素作用的重要靶器官，胰岛素与卵巢受体相结合，通过激活ras-mapk和pi3k/akt途径实现细胞内的信号传递。胰岛素抵抗被认为是影响卵巢代谢功能失调、卵母细胞质量和功能的关键因素之一。胰岛素抵抗是指胰岛素在调控葡萄糖摄取、产生和脂肪分解方面能力下降，导致需要增加胰岛素的量来实现代谢平衡。胰岛素抵抗可导致外周组织如卵巢颗粒细胞对葡萄糖和能量代谢发生障碍，影响卵泡的发育，也可通过抑制类固醇激素和雌激素水平影响卵泡的发育和闭锁，从而导致排卵障碍和不孕。
5.临床上采用的双胍类和吡格列酮等药物具有副作用，无法长期使用。中药疗法或植物提取物治疗胰岛素抵抗的方法近年来备受关注。现有的发明专利均以多种中草药或其提取物研制而成，如cn110227087a和cn110237108a，石榴皮和积雪草提取物主要聚焦于提高卵巢颗粒细胞活性和增殖来改善卵巢功能失调。但植物提取物和中药成分复杂，生物学有效利用率差异大，研究机制并不完善，缺乏有效的科学性和规范性，限制了其推广和应用。目前还没有有效地针对通过调控胰岛素抵抗来改善卵巢功能损伤的、副作用小和服用方便的营养食品。


技术实现要素：

6.本发明的第一目的在于提供一种复合天然产物的制备方法，包括：
7.使用干酪乳杆菌、约氏乳杆菌和嗜热链球菌对发酵底物进行发酵，并分离发酵产物中的液体组分；
8.所述发酵底物以质量份数计，包括葛根50～80份、黄精15～40份和显齿蛇葡萄叶5～30份。
9.本发明的第二目的在于提供如上所述的制备方法制备得到的复合天然产物。
10.本发明的第三目的在于提供含有如上所述复合天然产物的食品、保健品或药物。
11.本发明的第四目的在于提供如上所述复合天然产物在制备用于改善卵巢机能损伤和胰岛素抵抗的药物中的应用。
12.本发明通过复合发酵技术对相关药食同源植物的成分进行生物转化，提高其生物学利用率，增加小分子营养素如酚类物质的含量，从而可以通过调控胰岛素抵抗来有效调节和修复卵巢排卵及内分泌功能，是一种能够修复卵巢功能和改善女性激素分泌的天然产物。
附图说明
13.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1为本发明一个实施例所提供的制剂对细胞glut1基因表达，p-akt和akt蛋白表达的影响。
具体实施方式
15.现将详细地提供本发明实施方式的参考，其一个或多个实例描述于下文。提供每一实例作为解释而非限制本发明。实际上，对本领域技术人员而言，显而易见的是，可以对本发明进行多种修改和变化而不背离本发明的范围或精神。例如，作为一个实施方式的部分而说明或描述的特征可以用于另一实施方式中，来产生更进一步的实施方式。
16.除非另有说明，用于披露本发明的所有术语(包括技术和科学术语)的意义与本发明所属领域普通技术人员所通常理解的相同。通过进一步的指导，随后的定义用于更好地理解本发明的教导。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
17.本文所使用的术语“和/或”、“或/和”、“及/或”的选择范围包括两个或两个以上相关所列项目中任一个项目，也包括相关所列项目的任意的和所有的组合，所述任意的和所有的组合包括任意的两个相关所列项目、任意的更多个相关所列项目、或者全部相关所列项目的组合。需要说明的是，当用至少两个选自“和/或”、“或/和”、“及/或”的连词组合连接至少三个项目时，应当理解，在本技术中，该技术方案毫无疑问地包括均用“逻辑与”连接的技术方案，还毫无疑问地包括均用“逻辑或”连接的技术方案。比如，“a及/或b”包括a、b和a b三种并列方案。又比如，“a，及/或，b，及/或，c，及/或，d”的技术方案，包括a、b、c、d中任一项(也即均用“逻辑或”连接的技术方案)，也包括a、b、c、d的任意的和所有的组合，也即包括a、b、c、d中任两项或任三项的组合，还包括a、b、c、d的四项组合(也即均用“逻辑与”连接的技术方案)。
18.本发明中所使用的术语“含有”、“包含”和“包括”是同义词，其是包容性或开放式的，不排除额外的、未被引述的成员、元素或方法步骤。
19.本发明中用端点表示的数值范围包括该范围内所包含的所有数值及分数，以及所
引述的端点。
20.本发明中涉及浓度数值，其含义包括在一定范围内的波动。比如，可以在相应的精度范围内波动。比如2％，可以允许
±
0.1％范围内波动。对于数值较大或无需过于精细控制的数值，还允许其含义包括更大波动。比如100mm，可以允许
±
1％、
±
2％、
±
5％等范围内的波动。
21.本发明中，涉及“多个”、“多种”等描述，如无特别限定，指在数量上指大于等于2。
22.本发明中，以开放式描述的技术特征中，包括所列举特征组成的封闭式技术方案，也包括包含所列举特征的开放式技术方案。
23.本发明中，“优选”、“更好”、“更佳”、“为宜”仅为描述效果更好的实施方式或实施例，应当理解，并不构成对本发明保护范围的限制。本发明中，“可选地”、“可选的”、“可选”，指可有可无，也即指选自“有”或“无”两种并列方案中的任一种。如果一个技术方案中出现多处“可选”，如无特别说明，且无矛盾之处或相互制约关系，则每项“可选”各自独立。
24.在本发明提及的所有文献都在本技术中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。除非和本技术的发明目的和/或技术方案相冲突，否则，本发明涉及的引用文献以全部内容、全部目的被引用。本发明中涉及引用文献时，相关技术特征、术语、名词、短语等在引用文献中的定义也一并被引用。本发明中涉及引用文献时，被引用的相关技术特征的举例、优选方式也可作为参考纳入本技术中，但以能够实施本发明为限。应当理解，当引用内容与本技术中的描述相冲突时，以本技术为准或者适应性地根据本技术的描述进行修正。
25.本发明涉及一种复合天然产物的制备方法，包括：
26.使用干酪乳杆菌、约氏乳杆菌和嗜热链球菌对发酵底物进行发酵，并分离发酵产物中的液体组分；
27.所述发酵底物以质量份数计，包括葛根50～80份、黄精15～40份和显齿蛇葡萄叶5～30份。
28.微生物发酵能有效改善药食同源植物的口感，减少抗营养成分，增加小分子营养素和生物学利用率，更能利于人体吸收。本发明产品是葛根、黄精和显齿蛇葡萄叶经过微生物益生菌混合发酵而产生的多元小分子的组合物。在一个实施例中，通过分析发酵前后的组成成分发现，微生物发酵能够显著增加酚类物质如3,4-二甲氧基苯乙酸(64倍)、3,4-二羟基肉桂酸(56倍)、2,3-二羟基苯甲酸(5倍)和1,2,3-苯三酚(13倍)等小分子物质的含量。酚类物质如3,4-二羟基肉桂酸和2,3-二羟基苯甲酸均能增强胰岛素敏感性，调控机体糖脂代谢和激素分泌。
29.三种微生物均以常规量进行添加，三者可大致是等量的，例如以重量百分数计，三者添加量为干酪乳杆菌20％～40％、约氏乳杆菌20％～40％、嗜热链球菌20％～40％。微生物可在本领域知晓的标准条件下培养。例如，所述微生物可在培养容器中25℃～37℃间的温度下正常培养。可在搅拌下持续培养直到达到预定的细胞密度，通常培养至对数期。
30.本说明书的“％”为重量百分数。
31.在一些实施方式中，所述发酵底物以质量份数计，包括葛根55～75份、黄精15～25份和显齿蛇葡萄叶5～15份。
32.在一些实施方式中，所述发酵底物以质量份数计，包括葛根60～70份、黄精18～22
份和显齿蛇葡萄叶8～12份。
33.在一些实施方式中，所述发酵底物中还含有1～10份的糖，例如3、5、7、9份。微生物培养中公知所惯用的糖均适用于本技术，例如蔗糖、葡萄糖、麦芽糖等，或其进一步加工后所得的糖类产物。在一些具体的实施方式中，所用的糖为甘蔗糖蜜。
34.在一些实施方式中，所述葛根、黄精、显齿蛇葡萄叶为10～80目的粉碎物，并经过杀菌及干燥处理。
35.杀菌的方法优选不影响药材有效成分活性的方法，因而优选微波杀菌，例如以2200mhz～2600mhz的微波进行处理。
36.在一些实施方式中，所述发酵底物的水分含量为40％～90％，例如50％、60％、70％或80％。
37.在一些实施方式中，所述发酵的培养条件为25℃～50℃密闭培养5～15天。培养温度还可以选择为30℃、35℃、40℃或45℃。培养天数还可以选择为7、10或13天
38.在一些实施方式中，所述干酪乳杆菌、约氏乳杆菌和嗜热链球菌所用的菌株的保藏编号分别为cgmcc 1.3206、cgmcc 1.3221和cicc 6038。
39.在一些实施方式中，所述分离发酵产物中的液体组分包括如下步骤：
40.将所述发酵产物通过机械压榨获得榨出液；
41.将所述榨出液离心得到澄清液；
42.将所述澄清液超滤膜过滤除菌；
43.将所述超滤除菌的澄清液高温短时灭菌。
44.在一些实施方式中，所述的制备方法还包括：将灭菌后的澄清液真空冷冻干燥得到冻干粉。
45.真空冷冻干燥为从产品移除水分以延长保存期限的工艺。真空冷冻干燥包含冷冻产品以及降低水分相变压力以容许材料中的固态水在较低加热温度下升华。当固态水升华时，产品中大部分水(约90-95％)被移除。
46.根据本发明的再一方面，还涉及如上所述的制备方法制备得到的复合天然产物。
47.根据本发明的再一方面，还涉及含有如上所述复合天然产物的食品、保健品或药物。
48.对于食品、保健品或药物而言，其通常为组合物，剂型可以为溶液或干粉，或经过进一步加工制备得到的药片、胶囊等。所述组合物依据使用方法不同，可以额外添加矫味剂、着色剂、芳香剂、稳定剂，或者其他生理上可接受的辅料。
49.所述的矫味剂，没有特别限制，可以是本领域中常规的矫味用辅料，例如包括糖精钠、阿斯巴甜、三氯蔗糖、蔗糖、乙酰舒泛钾、甘露醇、薄荷脑和甜菊苷中的一种或多种。
50.所述的芳香剂，没有特别限制，可以是本领域中常规的芳香剂药用辅料，例如莫雷拉香精、樱桃香精、草莓香精、蓝莓香精、苹果香精、香蕉香精、柠檬香精、菠萝香精、桃香精、山楂香精、薄荷香精、荔枝香精、葡萄香精、甜橙香精、绿豆香精、红豆香精、牛奶香精、巧克力香精以及抹茶香精中的任一种，或它们中任意几种的混合香精。
51.所述的着色剂，没有特别限制，可以是本领域中常规的着色剂药用辅料，例如红色色素、黄色色素、蓝色色素等。
52.在一些实施方式中，所述稳定剂包括依地酸及其衍生物或盐(例如依地酸二钠)、
2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、茶多酚、生育酚、丁基羟基茴香醚中的至少一种。
53.在一些实施方式中，所述遮光剂为二氧化钛。
54.生理上可接受的辅料的实例包括结合剂(糖浆、阿拉伯树胶、明胶、山梨醇、黄芪胶(tragacanth)、聚乙烯吡咯烷酮等)、填充剂(乳糖、蔗糖、淀粉、磷酸钙、山梨糖醇、甘氨酸等)、润滑剂(硬脂酸镁、滑石、聚乙二醇等)、崩解剂(淀粉、微晶纤维素(microcrystalline cellulose)等)、湿润剂(十二烷基硫酸钠(sodium lauryl sulphate)等)、悬浮剂(山梨糖醇、糖浆、甲基纤维素、葡萄糖浆(glucose syrup)、明胶、氢化食用脂肪等)、乳化剂(卵磷脂、山梨醇单油酸酯、阿拉伯树胶等)、非水性载体(杏仁油、分馏椰子油或甘油、丙二醇、乙醇等疏水酯等)、防腐剂(对羟基苯甲酸甲酯或对羟基苯甲酸丙酯、山梨酸等)、ph调节剂(碳酸氢钠、碳酸钾等)、粉剂(树脂等)、增稠剂(阿拉伯树胶、甲基纤维素等)、抗氧化剂(维生素c、维生素e等)等等。
55.对于溶液剂型而言，其可以为饮料；包括但不限于：调味水，果汁喷趣酒，乳制品基饮料例如饮用酸奶、酪乳、酸乳酒，果汁，柠檬水，能量运动饮料，茶例如冰茶、甜茶、速溶茶以及即饮茶，咖啡例如冰咖啡、调味咖啡、速溶咖啡以及即饮咖啡，大豆基饮料，奶饮品例如调味奶饮品(例如香草-、巧克力-或草莓-调味的)，加甜粉末饮料，含咖啡因或不含咖啡因的软饮料等等。
56.最后一方面，本发明还涉及如上所述复合天然产物在制备用于改善卵巢机能损伤和胰岛素抵抗的药物中的应用。
57.所述复合天然产物还能够改善雌性受试者的性激素(如雌二醇、孕酮)分泌情况。
58.如本文中所用，术语“改善”包括抑制病理状态、病症或疾病，例如阻止或减少病理状态、病症或疾病或其临床症状的发展；或缓解病理状态、病症或疾病，例如致使病理状态、病症或疾病或其临床症状消退。这些术语还涵盖治疗和治愈。治疗意指改善或以其它方式有益地改变病理状况、病症或疾病的症状的任何方式。优选地，需要此类治疗的受试者为哺乳动物，例如猪、牛、马、犬、猫、大熊猫；更优选为灵长类动物例如人。受试者优选是雌性动物。
59.下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，优先参考本发明中给出的指引，还可以按照本领域的实验手册或常规条件，还可以参考本领域已知的其它实验方法，或者按照制造厂商所建议的条件。
60.下述的具体实施例中，涉及原料组分的量度参数，如无特别说明，可能存在称量精度范围内的细微偏差。涉及温度和时间参数，允许仪器测试精度或操作精度导致的可接受的偏差。
61.实施例1
62.第一步、生产制种
63.将从中国普通微生物菌种保藏管理中心购买的干酪乳杆菌(lactobacillus casei，cgmcc 1.3206)、约氏乳杆菌(lactobacillus johnsonii，cgmcc 1.3221)、从中国工业微生物菌种保藏管理中心购买的嗜热链球菌(streptococcus thermophilus，cicc 6038)，分别转接入mrs液体培养基的锥形瓶中，在40℃培养28小时，待培养基浑浊后取出，放入4℃冰箱保存待用；
64.第二步、菌种复合培养
65.(1)将步骤1培养的菌种按以下重量百分比称取：干酪乳杆菌35％、约氏乳杆菌35％、嗜热链球菌30％；
66.(2)菌种复合培养：将以上称取的菌种按1：50比例放入以下配比的原料中：甘蔗糖蜜5％、酵母浸粉0.5％、天然海盐0.1％，其它用纯净水补足重量，放入发酵罐搅拌均匀后35℃培养48小时；
67.第三步、原料复合发酵
68.(1)原料粉碎：将筛选个体均匀的葛根、黄精和显齿蛇葡萄叶分别通过粉碎机粉碎成60目；
69.(2)干燥杀菌：使用微波干燥杀菌设备对粉碎后的粉状葛根、黄精和显齿蛇葡萄叶进行干燥灭菌一体操作；其中，具体参数为：微波频率2450mhz，进出料高度50mm，传输速度2m/min；
70.(3)复合发酵：将以上复合培养的菌种按1：20比例放入以下配比的原料中：葛根65％、黄精20％、显齿蛇葡萄叶10％、甘蔗糖蜜5％，混合均匀后补充纯净水，控制水分在65％，放入发酵罐搅拌均匀后40℃密闭培养10天；
71.第四步、冻干粉制备
72.(1)发酵后的物料用压榨机压榨出液体；
73.(2)压榨出的液体用管式离心机离心出澄清液；
74.(3)离心出的澄清液，用孔径0.02μm的超滤膜过滤除菌；
75.(4)超滤除菌后的澄清液在95℃下灭菌5分钟；
76.(5)灭菌后的澄清液真空冷冻干燥，得到水分10％的冻干粉，即为本发明固体产品。
77.实施例2
78.将从中国普通微生物菌种保藏管理中心购买的干酪乳杆菌(lactobacillus casei，cgmcc 1.3206)、约氏乳杆菌(lactobacillus johnsonii，cgmcc 1.3221)、植物乳杆菌(lactobacillus plantarum，cgmcc 1.12732)、嗜酸乳杆菌(lactobacillus acidophilus，cgmcc 1.12735)，从中国工业微生物菌种保藏管理中心购买的嗜热链球菌(streptococcus thermophilus，cicc 6038)、发酵乳杆菌(lactobacillus fermentum，cicc 22704)分别转接入mrs液体培养基培养后，各组按照实施例1相同的菌量(即复合发酵按照重量百分比称取：干酪乳杆菌35％、约氏乳杆菌35％、嗜热链球菌30％，单一菌种发酵按照相等重量称取)、相同的方法发酵葛根、黄精和显齿蛇葡萄叶混合物。发酵完成后离心得澄清液，以总抗氧化能力作为参考指标，比较菌种组合发酵和单一发酵的效果，采用南京建成的总抗氧化能力(t－aoc)测试盒检测总抗氧化能力，结果以u/毫升表示。
79.表1使用不同菌种/菌株发酵后的离心澄清液总抗氧化能力比较
[0080][0081]
注：同列数据不同字母表示差异显著(p＜0.05)，未标注表示差异不显著(p》0.05)
[0082]
由上表可知，采用本发明干酪乳杆菌(lactobacillus casei，cgmcc 1.3206)、约氏乳杆菌(lactobacillus johnsonii，cgmcc 1.3221)和嗜热链球菌(streptococcus thermophilus，cicc 6038)混合发酵葛根、黄精和显齿蛇葡萄叶混合物，发酵后的离心澄清液总抗氧化能力显著优于单一菌种/菌株发酵的结果，说明微生物复合发酵效果显著优于单一菌种/菌株发酵。
[0083]
实施例3
[0084]
分别称取5克复合发酵前的样品(对照)和复合发酵后的样品在45毫升蒸馏水中磁搅拌均匀30分钟，然后离心得两组上清液。用ph计测定两组离心液的ph值。采用福林酚比色法和硝酸铝盐比色法测定两组离心液中总酚和总黄酮的含量，结果分别以毫克没食子酸/克冻干粉和毫克芦丁/克冻干粉表示。
[0085]
表2复合发酵前后ph、总酚和总黄酮含量比较
[0086][0087]
经过微生物复合发酵后，本发明产品的ph值降低，总酚含量和总黄酮含量增加。
[0088]
表3复合发酵前后差异代谢物比较
[0089][0090]
采用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱分析发酵前后的特异性成分，发现微生物复合发酵显著增加本发明产品中酚类物质如3,4-二甲氧基苯乙酸(64倍)、3,4-二羟基肉桂酸(56倍)、2,3-二羟基苯甲酸(5倍)和1,2,3-苯三酚(13倍)等小分子物质的含量。
[0091]
将brl3a细胞按照1
×
105细胞/ml(1ml)接种于12孔板中培养12h，然后采用0.1mm cocl2和不同浓度本发明的生物制剂ma(0.2、0.5、1μl/ml，dmem培养基配制)同时处理细胞24h，以线粒体靶向抗氧化剂米托蒽醌甲磺酸盐(mitoq)作为阳性对照，处理完成后，收集细胞，提取细胞rna，采用定量pcr方法测定葡萄糖转运载体(glut1)基因表达；收集细胞，提取总蛋白，采用western blot测定p-akt和akt蛋白表达。
[0092]
结果如图1所示，细胞实验中添加本发明的生物制剂，抑制细胞葡萄糖转运载体
glut1的基因表达，增加p-akt和akt蛋白表达。
[0093]
实施例4
[0094]
选择胎次和产仔期相近的妊娠80天的“长
×
大”母猪40头，随机分为2组，每组20头。对照组饲喂基础日粮中添加本发明的发酵前同比例混合原料10g/kg，试验组饲喂基础日粮中添加本发明的生物制剂1g/kg(从冻干粉得率换算，本发明的生物制剂1g/kg相当于本发明的发酵前同比例混合原料10g/kg)，在仔猪断奶结束时，采集母猪血清，统计断奶时母猪繁殖性能指标，测定血清激素含量，统计结果如表3所示：
[0095]
表4母猪血清激素含量及繁殖性能指标
[0096][0097]
注：同列数据不同字母表示差异显著(p＜0.05)，未标注表示差异不显著(p》0.05)
[0098]
由上表可见，与添加本发明的发酵前同比例混合原料相比，添加本发明的生物制剂的母猪血清雌二醇和孕酮增加，每窝断奶仔猪的头数增加，母猪的返情间隔时间明显缩短。
[0099]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准，说明书及附图可以用于解释权利要求的内容。