專利名稱：由植物乳桿菌ST-Ⅲ發酵的發酵豆制品和α-葡萄糖苷酶抑制劑的制作方法
技術領域：
本發明屬于發酵食品領域,特別涉及植物乳桿菌ST-1II (Lb.plantarum CGMCCN0.0847)對α-葡萄糖苷酶(包括α -淀粉酶、麥芽糖酶和蔗糖酶)的抑制用途，使用該菌株作為發酵菌種制備具有α-葡萄糖苷酶的抑制作用的發酵豆類和/或豆乳產品的方法及其產品，以及從植物乳桿菌ST-1II發酵制備的發酵豆類中制備α -葡萄糖苷酶抑制劑的方法及廣品。
背景技術：
近年來，糖尿病在全世界廣泛流行，目前已成為繼腫瘤、心血管疾病之后第三大類嚴重危害人類健康的慢性疾病。隨著我國經濟、社會的迅速發展，膳食結構和生活方式的改變，人口老齡化速度的加快，糖尿病的患病率也呈現快速增加的趨勢。在糖尿病患病率快速上升的同時，我國糖尿病的知曉率、治療率及控制率明顯偏低。糖尿病已成為一個嚴重危害我國人群健康的公共衛生問題，對經濟社會發展產生越來越嚴重的影響。根據發病機制不同，糖尿病分為I型糖尿病(胰島素依賴型)和II型糖尿病(非胰島素依賴型)，后者約占糖尿病總數的85%以上。迄今為止，治療II型糖尿病的藥物根據治療機制不同主要分為:(I)促胰島素分泌劑:如磺酰脲類；(2)胰島素增敏劑:如屈吉他宗(troglitazon e)等噻唑燒衍生物；(3) α -葡萄糖苷酶抑制劑(a-GI):如阿卡波糖等。由于a-GI具有作用溫和持久、毒副作用小甚至無毒的優點，因此得到越來越多國內外研究者的青睞。研究表明，α -葡萄糖苷酶抑制劑(a -GI)可有效地降低糖尿病人的餐后高血糖，作為口服降糖藥的一種，其發生作用的場所位于小腸，作用方式是抑制小腸體內的α-葡萄糖苷酶活性，從而達到降低餐后高血糖的目的。如果使用者飲食中碳水化合物占50%以上，則降糖效果更為明顯，因此其適用于以碳水化合物為主食的人群，尤其是中老年糖尿病患者。目前所發現的a-GI雖能克服傳統降糖藥的一些缺點，但種類相對較少，人們仍不斷致力于開發新型α-GI，尤其是天然產物的研究。近年來，從天然產物中分離和提取的a -GI主要來自草本植物和放線菌屬，只有少數關于乳酸菌產物降血糖的報道。H.Fujita(J.Nutr1.131:1211-1213,2001)報道了從中國傳統的調味品豆豉(Touchi)采用熱水抽提的方式，得到具有抑制α-葡萄糖苷酶(大鼠蔗糖水解酶)活性的抽提物，該抽提物在大鼠和高血糖人群中具有降血糖作用；美國專利US7354606B2公開了一種采用豆豉抽提物與來自于白蕓豆(kidney bean)的α -淀粉酶抑制劑phaseolamin混用，用于治療高血糖的方法。A.Momose (J.J.Soc.Food Tech.Sci, Feb, 2011)報道了從meso (—種日本傳統的采用天然發酵方法生產的作為調味料使用的發酵豆制品)分離到的α-葡萄糖苷酶抑制劑具有調節餐后血糖波動的作用。但無論采用何種方法，其主要的活性成分都來自于采用自然方法制備的發酵大豆，在該方法中，參與發酵過程的微生物種類繁多，有細菌如Bacillus subtlis,有霉菌如Aspergillus niger等,組成也不穩定。在很多傳統的發酵工藝中，為了防止污染，需要加入高濃度的NaCl，而高濃度的NaCl對于多數心血管疾病患者而言，具有一定的危害性，不適合作為普通食品食用，主要作為調味料使用；在傳統發酵工藝中，由于參與發酵過程的微生物種類繁多，部分微生物及其代謝產物的安全性有待進一步確證；菌群組成的不穩定則無法保證不同批次制備的發酵豆類產品品質的穩定性，更不利于大規模地制造。

發明內容
因此，本發明要解決的技術問題就是針對具有α -葡萄糖苷酶抑制活性的傳統發酵豆制品發酵劑組成不穩定、發酵時間長、發酵豆制品不適合作為普通食品使用的缺陷，提供一種發酵劑成分明確的發酵豆制品及從中制備的α-葡萄糖苷酶抑制劑及相應的方法。本發明人發現植物乳桿菌ST-1II (CGMCC N0.0847)在大豆基料中生長后，其產物具有強烈的α -葡萄糖苷酶抑制活性，從而完成了本發明。本發明的技術方案一是:植物乳桿菌ST-1II在制備α -葡萄糖苷酶抑制劑中的用途。本發明的技術方案二是:植物乳桿菌ST-1II在制備具有α -葡萄糖苷酶抑制活性的發酵豆制品的用途。本發明的技術方案三是:一種制備具有α -葡萄糖苷酶抑制活性的發酵豆乳的方法，包括以下步驟:將植物乳桿菌ST-1II接種于無菌豆漿中，25-40°C發酵2至120小時，獲得發酵豆漿(或稱發酵豆乳)。其中，所述的豆漿是由作為主要糧食品種的豆類制備的，如選自大豆、赤豆、綠豆、蠶豆、大白蕓豆和小白蕓豆，最優選大豆。所述的豆漿的制備方法是常規，如在豆漿機中制備成豆漿。豆漿經過滅菌后即得無菌豆漿，滅菌方法常規，如高溫蒸煮滅菌，118°C 15分鐘。所述的滅菌豆漿優選固形物含量3%-9% (w/w)，最優選豆漿濃度為5-6% (w/w) 0植物乳桿菌ST-1II在無菌豆漿中的接 種量優選0.5^-5% (v/v)，最優選2% (v/v)。發酵溫度為25-40°C，優選35-37°C，最佳的是37°C。發酵時間2至120小時，優選24-72小時，更優選24-30小時。植物乳桿菌ST-1II接種于無菌豆漿中發酵，可以作為唯一的發酵菌種，也可以和其他菌類同時發酵，本發明優選植物乳桿菌ST-1II作為唯一的發酵菌種。本發明的技術方案四是:一種具有α -葡萄糖苷酶抑制活性的發酵豆乳，由上述方法制備而得。本發明的技術方案五是:一種制備具有α -葡萄糖苷酶抑制活性的發酵豆類的方法，包括以下步驟:將植物乳桿菌ST-1II接種于蒸煮豆類中，35-37°C培養13-15天，獲得發
酵豆類。其中，所述的蒸煮豆類是由作為主要糧食品種的豆類制備的，如選自大豆、赤豆、綠豆、蠶豆、大白蕓豆和小白蕓豆，最優選大豆。所述的蒸煮豆類的制備方法是常規，將水泡發過的豆類高溫蒸煮，達到煮熟殺菌的目的，即得蒸煮豆類。如將大豆用水10-40°C浸泡
4-24小時，然后倒掉余水后，110-121°C蒸煮15-40分鐘即得蒸煮豆類。植物乳桿菌ST-1II在蒸煮豆類中的接種量優選0.5%-4% (v/w)，最優選2-4% (v/v) 0發酵溫度為25-40°C，優選35-37°C，最佳的是37°C。發酵時間I天以上，優選10天以上，更優選13-15天。植物乳桿菌ST-1II接種于蒸煮豆類中發酵，可以作為唯一的發酵菌種，也可以和其他菌類同時發酵，本發明優選植物乳桿菌ST-1II作為唯一的發酵菌種。本發明的技術方案六是:一種具有α -葡萄糖苷酶抑制活性的發酵豆類，由上述方法制備而得。本發明的技術方案七是:一種從所述的發酵豆乳中或者從所述的發酵豆類中制備的α -葡萄糖苷酶抑制劑的方法，包括以下步驟:將所述的發酵豆類加入水勻漿得勻漿液，將該勻漿液或者將所述的發酵豆乳的pH值調節為6.5-7.5，煮沸10-60分鐘，冷卻后固液分離取液相即得。其中，pH值為6.5-7.5，優選pH6.8-7.0。煮沸10-60分鐘，優選30分鐘。煮沸后冷卻到室溫進行固液分離。固液分離的方法是常規方法，如采用多層紗布/無紡布或壓榨過濾，或采用3000-5000rpm(l，500g至7，500g)離心15-20分鐘，去除不溶性固形物。固液分離所得的液相(水溶性抽提物)即為α-葡萄糖苷酶抑制劑，具有抑制α-葡萄糖苷酶的活性。可以采用常規的方法將該水溶性抽提物干燥成粉末，如采用噴霧干燥(進風溫度130-160°C、出風溫度110-130°C)或冷凍干燥的方式獲得濃縮物干粉。而其中發酵豆類加入水勻漿的方法是常規方法，如加入5至10倍質量的水進行勻漿。勻漿可在勻漿機中進行。本發明的技術方案八是:一種α -葡萄糖苷酶抑制劑，由所述的方法制備而得。本發明的技術方案九是:上述從植物乳桿菌ST-1II發酵的發酵豆類中制備α -葡萄糖苷酶抑制劑在降糖食品、保健品或者藥品中的用途。優選的是口服的降糖食品、保健品或者藥品，來降低糖尿病人的餐后高血糖，調節餐后血糖波動。本發明中，植物乳桿菌ST-1II是現有技術，為CGMCC N0.0847。本發明所用的原料或試劑除特別說明之外，均市售可得。相比于現有技術，本發明的有益效果如下:1、發酵豆乳采用的發酵劑組成明確，即可以采用單一的植物乳桿菌ST-1II，也可以采用植物乳桿菌ST-1II與常規酸奶菌種等混合發酵的方法。2、與傳統發酵豆制品的方法相比，采用本發明可以明顯縮短發酵時間。3、與傳統發酵豆制品的方法相比，采用本發明制造的發酵豆類具有低鹽、低糖和高α -葡萄糖苷酶抑制活性，可以作為普通食品直接被食用。4、本發明制備的發酵豆制品可以大規模、連續化生產，得到的產品可以直接使用或作為大規模制備α-葡萄糖苷酶抑制劑的原料。5、采用本發明制備的α -葡萄糖苷酶抑制劑可以直接用于具有控制碳水化合物在腸道吸收作用的產品的生產、從而達到控制血糖波動目的。


以下結合

本發明的特征和有益效果。圖1顯示37°C條件下，不同菌種在大豆豆漿中發酵產物對麥芽糖酶的抑制作用。圖2顯示植物乳桿菌ST-1II在37°C發酵不同種類豆漿(中生長)后的發酵產物對麥芽糖酶的抑制活性。 圖3顯示37°C條件下，植物乳桿菌ST-1II不同接種量對豆漿發酵產物抑制麥芽糖酶活性的影響。圖4顯示植物乳桿菌ST-1II在37°C發酵不同濃度豆漿制備的發酵產物對麥芽糖酶的抑制作用。圖5顯示植物乳桿菌ST-1II不同發酵溫度對豆漿發酵產物抑制麥芽糖酶活性的影響。圖6顯示37 °C條件下，植物乳桿菌ST-111不同接種量對大豆發酵產物抑制麥芽糖酶活性的影響。圖7顯示植物乳桿菌 ST-1II不同發酵溫度對大豆發酵產物抑制麥芽糖酶活性的影響。圖8顯示植物乳桿菌ST-1II發酵大豆濃縮物對麥芽糖酶活性的影響。圖9顯示植物乳桿菌ST-1II發酵豆漿濃縮物對麥芽糖酶活性的影響。
具體實施例方式α -葡萄糖苷酶抑制劑的靶向酶包括α -淀粉酶、麥芽糖酶和蔗糖酶等。本發明對被公認為安全(GRAS)的植物乳桿菌 ST-1II (Lactobacillus plantarum CGMCC N0.0847)在體外對α-葡萄糖苷酶的抑制作用作了較詳細的研究，通過建立體外篩選模型，對不同來源的乳酸菌在大豆制品中的發酵產物對麥芽糖酶的抑制作用進行比較，發現植物乳桿菌ST-1II具有對麥芽糖酶強烈的抑制作用，然后進一步測試了該菌以其他豆類為基料生長后的發酵產物對麥芽糖酶抑制作用。在經過測試的多種作為主要糧食品種的豆類中，植物乳桿菌ST-1II在以經過蒸煮的大豆或殺菌的大豆豆漿為生長基質后，獲得的產物對麥芽糖酶及蔗糖酶的抑制活性最明顯。本發明中對α -葡萄糖苷酶的抑制率的測定如下:1.待測樣品對麥芽糖酶的抑制率的測定待測樣品對麥芽糖酶的抑制活性如以下公式所示:
權利要求
1.植物乳桿菌ST-1II在制備α-葡萄糖苷酶抑制劑中的用途。
2.植物乳桿菌ST-1II在制備具有α-葡萄糖苷酶抑制活性的發酵豆制品的用途。
3.一種制備具有α-葡萄糖苷酶抑制活性的發酵豆乳的方法，其特征在于，包括以下步驟:將植物乳桿菌ST-1II接種于無菌豆漿中，25-40°C發酵2至120小時，獲得發酵豆漿。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述的豆漿是大豆豆漿。
5.一種具有α-葡萄糖苷酶抑制活性的發酵豆乳，其特征在于，由權利要求3或4所述的方法制備而得。
6.一種制備具有α-葡萄糖苷酶抑制活性的發酵豆類的方法，其特征在于，包括以下步驟:將植物乳桿菌ST-1II接種于蒸煮豆類中，25-40°C培養I天以上，獲得發酵豆類。
7.一種具有α-葡萄糖苷酶抑制活性的發酵豆類，其特征在于，由權利要求6所述的方法制備而得。
8.—種從權利要求5所述的發酵豆乳中或者從權利要求7所述的發酵豆類中制備的α -葡萄糖苷酶抑制劑的方法，其特征在于，包括以下步驟:將權利要求7所述的發酵豆類加入水勻漿得勻漿液，將該勻漿液或者將權利要求5所述的發酵豆乳的pH值調節為6.5-7.5，煮沸10-60分鐘，冷卻后固液分離取液相即得。
9.一種α-葡萄糖苷酶抑制劑，其特征在于，由權利要求8所述的方法制備而得。
10.如權利要求9所述的α-葡萄糖苷酶抑制劑在降糖食品、保健品或者藥品中的用途。
全文摘要
本發明公開了植物乳桿菌ST-III在制備α-葡萄糖苷酶抑制劑或制備具有α-葡萄糖苷酶抑制活性的發酵豆類制品中的用途。還公開了一種具有α-葡萄糖苷酶抑制活性的發酵豆乳或者發酵豆類，將植物乳桿菌ST-III接種于滅菌豆漿或者蒸煮豆類中，25-40℃發酵即得。將所述的發酵豆類加水勻漿，調節pH值為6.5-7.5，煮沸10-60分鐘，冷卻后固液分離，取液相，即得該發酵豆乳的水溶性抽提物。其具有高α-葡萄糖苷酶抑制活性，用于降糖食品、保健品或者藥品中。作為口服的降糖食品、保健品或者藥品，降低糖尿病人的餐后高血糖，調節餐后血糖波動。
文檔編號A61P3/10GK103169075SQ20111043326
公開日2013年6月26日 申請日期2011年12月21日 優先權日2011年12月21日
發明者吳正鈞, 韓瑨, 周方方, 季紅, 孫克杰 申請人:光明乳業股份有限公司