一種紅曲納豆菌粉及其微膠囊制劑的制備方法及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及紅曲廢渣再利用技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種紅曲納豆菌粉及其微膠囊 制劑的制備方法及應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來,隨著人們對合成食品添加劑和化學(xué)藥物對人體毒副作用的認(rèn)識,世界各 國掀起了食用綠色食品和使用天然藥物的熱潮,許多傳統(tǒng)的藥、食兩用品如紅曲、納豆等引 起了極大的關(guān)注。紅曲和納豆均對中老年人心腦血管具有良好的保健效果,但他們又分別 具有各自不同的作用機(jī)理,如果將二者有機(jī)結(jié)合,可以獲得更好的預(yù)防和治療高血脂、動(dòng)脈 粥樣硬化等中老年疾病的保健食品。
[0003] 根據(jù)中醫(yī)傳統(tǒng)理論,紅曲味甘性溫,具有調(diào)節(jié)血脂濃度和減緩心血管疾病的功效。 紅曲霉spp.)是生產(chǎn)紅曲酒、紅曲米、功能性紅曲和天然色素的主要菌種。1979 年日本學(xué)者遠(yuǎn)藤章首次從紅曲霉中發(fā)現(xiàn)膽固醇合成抑制劑一洛伐他?。∕onacolin K),其 后紅曲的降血脂、降膽固醇、降血壓、降血糖等機(jī)理功能被廣泛研宄并證明。紅曲發(fā)酵后還 可分離到輔酶Q 1(l,輔酶91(1又稱泛醌、癸烯醌,是細(xì)胞自身產(chǎn)生的天然抗氧化劑和細(xì)胞代謝 激活劑,具有抗氧化、增強(qiáng)免疫力和清除自由基的作用,可降低脂蛋白和血液胰島素、抑制 膽固醇氧化而防止動(dòng)脈粥樣硬化,在心臟病治療中有很好的療效,同時(shí)在惡性腫瘤、腦血管 障礙、高血壓等疾病治療中也發(fā)揮著重要的作用,被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥保健品和美容化妝品 中。另外,紅曲霉還以發(fā)酵生產(chǎn)色素著稱。中國食品發(fā)酵工業(yè)研宄所王柏琴等將紅曲色素 用在發(fā)酵香腸中,代替亞硝酸鹽發(fā)色,用1.6mg/g紅曲色素制作的顏色接近于用0.15mg/ g亞硝酸鈉。
[0004] 納豆是以黃豆為原料,接種納豆芽孢桿菌后經(jīng)過高溫發(fā)酵等多種工序制作而成。 納豆芽孢桿菌(ifeciBys subsp. 又稱納豆菌,屬于細(xì)菌科、枯草芽孢桿 菌屬的一個(gè)亞種,由于其能固態(tài)發(fā)酵黃豆生產(chǎn)納豆,因此又被俗稱為納豆芽孢桿菌。納豆源 于中國,納豆傳入日本后將其作為營養(yǎng)食品和調(diào)味品,已經(jīng)被開發(fā)成多種保健功能食品。研 宄發(fā)現(xiàn)納豆具有調(diào)節(jié)血壓、降低血液膽固醇的功能,對高血脂、高血壓、血栓病等有輔助治 療作用,得到美國FDA的認(rèn)可。納豆的保健功能主要與其中的納豆激酶(nattokinase簡稱 NK)、納豆異黃酮、皂青素、維生素K2等多種功能因子有關(guān)。日本宮崎醫(yī)科大學(xué)須見洋行教 授動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí),納豆食品可以抑制血中的LDL氧化,有效降低總膽固醇以及三酸甘油酯 的濃度,進(jìn)而減少粥狀動(dòng)脈硬化的發(fā)生。納豆發(fā)酵形成一種特殊氣味,是具有很強(qiáng)地方嗜好 性的食品,不適合大多數(shù)中國居民口味,國內(nèi)消費(fèi)者普遍感到不容易接受。
[0005] 目前國內(nèi)紅曲生產(chǎn)主要以大米為原料接種紅曲霉,經(jīng)固體或液體深層發(fā)酵,產(chǎn)生 紅曲發(fā)酵產(chǎn)物,采用脫水、壓干等工藝提取紅曲色素,產(chǎn)品大多數(shù)色價(jià)較低、價(jià)格較高,質(zhì)量 參差不齊。紅曲米生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模偏小,欠缺實(shí)用技術(shù)的開發(fā),不能夠滿足目前市場的需要。 紅曲生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的菌絲體廢渣(簡稱為紅曲廢渣),據(jù)統(tǒng)計(jì)每生產(chǎn)1噸紅曲相應(yīng) 產(chǎn)生2. 3-2. 5噸廢渣,這些廢渣一般被作為飼料,價(jià)格低廉,是對資源的極大浪費(fèi)。通過對 紅曲廢渣的分析發(fā)現(xiàn),主要成分為菌絲體與固形物,其中蛋白含量38%-40%,灰分4%,色價(jià) 300以上,含少量輔酶Q1(l,基本不含洛伐他汀組分。廣東醫(yī)學(xué)院吳鐵等用酸或堿處理抽提廢 棄的紅曲菌絲體,發(fā)現(xiàn)提取物有很好的降血脂和預(yù)防骨質(zhì)疏松的作用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明的目的就是針對上述存在的缺陷而提供一種紅曲納豆菌粉及其微膠囊制 劑的制備方法及應(yīng)用。以提取紅色素后剩余的紅曲廢渣為主要原料接種枯草芽孢桿菌納豆 亞種進(jìn)行發(fā)酵,提升紅曲廢渣的營養(yǎng)價(jià)值,紅曲的香氣可以掩蓋納豆常規(guī)發(fā)酵中產(chǎn)生的異 味,使其更易為人們所接受,以此為基礎(chǔ)調(diào)配出一種營養(yǎng)豐富、氣味芳香、兼具紅曲與納豆 保健功能的紅曲納豆菌粉,可以用在降血脂、預(yù)防粥狀動(dòng)脈硬化保健食品等方面。
[0007] 本發(fā)明的一種紅曲納豆菌粉及其微膠囊制劑的制備方法及應(yīng)用技術(shù)方案為,一種 紅曲納豆菌粉的制備方法,通過提取紅色素后剩下的紅曲廢渣作為主要培養(yǎng)基質(zhì)接種培養(yǎng) 枯草芽孢桿菌納豆亞種,烘干粉碎后獲得紅曲納豆菌粉。
[0008] 所述的一種紅曲納豆菌粉的制備方法,依次包括以下步驟: (1) 紅曲廢渣經(jīng)烘干粉碎; (2) 添加麩皮和粉碎的黃豆攪拌均勻,調(diào)節(jié)含水量,121°C滅菌30 min,冷卻后作為紅曲 廢渣培養(yǎng)基; (3) 接種枯草芽孢桿菌納豆亞種培養(yǎng),60°C烘干12-16 h,粉碎后獲得紅曲納豆菌粉。
[0009] 步驟(1)中紅曲廢渣經(jīng)烘干粉碎后過80目篩。
[0010] 步驟(2)中分別添加占紅曲廢渣干物重量10%的麩皮和6%的粉碎的黃豆攪拌均 勾,調(diào)節(jié)含水量至40%,121°C滅菌30 min。
[0011] 步驟(3)中枯草芽孢桿菌納豆亞種接種量為紅曲廢渣培養(yǎng)基的5%-10% (v/w)。
[0012] 本發(fā)明中所述枯草芽孢桿菌納豆亞種為枯草芽孢桿菌JN-1, 由家庭自制發(fā)酵的納豆中分離獲得。稱取10 g豆豉樣品于100 mL無菌水中攪拌1 h,取 上清液系列稀釋,涂布牛肉膏蛋白胨瓊脂培養(yǎng)基(牛肉膏0. 5%,蛋白胨1. 0%,葡萄糖0. 1%, 瓊脂2. 0%,pH 7. 0-7. 2),用牙簽分離挑選單菌落,選擇能拉出絲的單菌落,參照《伯杰細(xì)菌 鑒定手冊》第八版、《微生物分類學(xué)》等對所選菌株進(jìn)行鑒定,初步鑒定獲得31株產(chǎn)拉絲粘 質(zhì)的革蘭氏陽性芽孢菌,接種液體培養(yǎng)基(蛋白胨1. 5%,葡萄糖1. 5%,KH2P04 0. 2%,K2HP04 0.4%,1%504 0 . 05%4117.0-7.2)401:搖床培養(yǎng)48 11,離心制備發(fā)酵液。參照48壯即等方法 測定發(fā)酵液的酶纖溶活性,制備纖維蛋白平板,在平板上分別點(diǎn)樣,于37°C恒溫培養(yǎng)17 h, 分別測定溶圈的垂直直徑,以尿激酶標(biāo)準(zhǔn)品作標(biāo)準(zhǔn)曲線。篩選出酶活值最高的一株菌株,鑒 定為枯草芽孢桿菌納豆亞種subsp. flaMo),經(jīng)過保藏,枯草芽孢桿 菌sMhVidJN-UOM年12月23日送中國微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通 微生物中心(地址:北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號,郵編:100101)保藏,其保藏編號為 CGMCC No. 10236,其重要特性是能產(chǎn)生纖溶酶與果聚糖等大分子物質(zhì)。
[0013] 步驟(3)中接種后在40°C下培養(yǎng)2-3天,60°C烘干12-16 h,粉碎后獲得紅曲納豆 菌粉。
[0014] 步驟(3)中枯草芽孢桿菌通過以下菌種培養(yǎng)步驟得到: a.牛肉膏蛋白胨固體平板培養(yǎng),培養(yǎng)基為牛肉膏0. 5%,蛋白胨1. 0%,葡萄糖0. 1%,瓊 脂 2. 0%,余量為水,pH 7. 0-7. 2 ; b.將固體平板上長出的枯草芽孢桿菌單菌落接入液體培養(yǎng)基中,液體培養(yǎng)基為蛋白 胨 1. 5%,葡萄糖 1. 5%,KH2P04 0? 2%,K2HP04 0? 4%,MgS04 0? 05%,余量為水,pH 7. 0-7. 2 ;40°C 150-220 r/min轉(zhuǎn)速震蕩培養(yǎng)8-12 h。
[0015] 將紅曲納豆菌粉添加總固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%_60%的麥芽糊精和0. 5%_2%的阿拉伯 糖,進(jìn)口溫度120-200°C,出口溫度80-120°C,進(jìn)行噴霧干燥,制備微膠囊制劑。
[0016] 所述的方法制備的紅曲納豆菌粉或其微膠囊制劑在制備降血脂保健食品方面的 應(yīng)用,利用上述得到的紅曲納豆菌粉及其微膠囊制劑生產(chǎn)制備降血脂保健食品及食品添加 劑,可以預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化等中老年疾病。
[0017] 通過本發(fā)明方法獲得的紅曲納豆菌粉可作為添加劑用于功能食品或保健品的配 方中,供有動(dòng)脈粥樣硬化等中老年疾病的患者作為健康食品應(yīng)用,優(yōu)選添加量在5%_20%范 圍。
[0018] 本發(fā)明的有益效果為:利用大米等原料生產(chǎn)紅曲色素剩余的紅曲廢渣粉碎后過 篩,添加適當(dāng)比例粉碎的黃豆和麩皮,接種枯草芽孢桿菌納豆亞種進(jìn)行二次發(fā)酵,制備兼具 輔酶Q 1(l和納豆激酶雙重活性的紅曲納豆菌粉,紅曲的香氣能夠掩蓋納豆常規(guī)發(fā)酵中產(chǎn)生 的異味。通過飼喂肥胖癥大鼠模型檢測,證明該紅曲納豆菌粉具有降血脂作用,可作為食品 或食品添加劑,用于制備預(yù)防脈粥樣硬化等中老年疾病的食品或保健食品。
[0019] 大鼠高脂模型檢測本發(fā)明得到的紅曲納豆菌粉的降血脂效果:以正常大鼠、高血 脂大鼠及陽性藥物組大鼠為對照,給予高脂大鼠紅曲產(chǎn)品灌胃,連續(xù)5周,末次灌胃后禁食 12 h,不限飲水,取血,檢測血清總膽固醇含量降低39. 7%,低密度脂蛋白膽固醇含量降低 74. 9%,說明本發(fā)明產(chǎn)品對高血脂大鼠有顯著降血脂的效果。
[0020] 本發(fā)明方法簡單易行,成本低,易于工業(yè)化,所獲得的紅曲納豆菌粉營養(yǎng)豐富、氣 味芳香、兼具紅曲與納豆保健功能,并具有明顯的降血脂功效。
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【附圖說明】: 圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例1紅曲納豆菌粉中小分子多肽HPLC測定結(jié)果(儀器: Alliance HPLC Waters_e2695,進(jìn)樣體積:10. 00 y L,方法:純水至30%乙腈T3,處理軟件: Empower 3 Build 3471); 圖2所示為紅曲廢渣培養(yǎng)基未接種本發(fā)明的枯草芽孢桿菌納豆亞種的小分子多肽 HPLC測定結(jié)果。
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【具體實(shí)施方式】: 為了更好地理解本發(fā)明,下面用具體實(shí)例來詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案,但是本發(fā)明 并不局限于此。
[0023] 實(shí)施例1 紅曲廢渣培養(yǎng)枯草芽孢桿菌納豆亞種實(shí)驗(yàn) 菌株:枯草芽孢桿菌JN-1,由家庭自制發(fā)酵的納豆中分離獲得。稱 取10 g豆豉樣品于100 mL無菌水中攪拌1 h,取上清液系列稀釋,涂布牛肉膏蛋白胨瓊脂 培養(yǎng)基(牛肉膏〇. 5%,蛋白胨1. 0%,葡萄糖0. 1%,瓊脂2. 0%,pH 7. 0-7. 2),用牙簽分離挑選 單菌落,選擇能拉出絲的單菌落,參照《伯杰細(xì)菌鑒定手冊》第八版、《微生物分類學(xué)》等對 所選菌株進(jìn)行鑒定,初步鑒定獲得31株產(chǎn)拉絲粘質(zhì)的革蘭氏陽性芽孢菌,接種液體培養(yǎng)基 (