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一种可提高双歧杆菌耐酸性的冻干保护剂及其应用

成果类型:: 实用新型专利

发布时间: 2022-06-27 09:21:07

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:江苏无锡市| 朱建萍 | 2022-11-28 09:40:53

本发明公开了一种可提高双歧杆菌耐酸性的冻干保护剂及其应用,属于微生物技术领域。本发明提供了一种可显著提高双歧杆菌冻干存活率和耐酸性的冻干保护剂,此冻干保护剂的成分包含成分A和成分B,其中,成分A为海藻酸钠、酪蛋白酸钠或羧甲基纤维素钠中的一种或一种以上,成分B为鼠李糖、木糖、阿拉伯糖、甘露糖、山梨糖醇或棉子糖中的一种或一种以上;使用此冻干保护剂制备双歧杆菌冻干粉时,双歧杆菌的冻干存活率高达65.68%,并且,将使用此冻干保护剂制备得到的双歧杆菌冻干粉用pH为3.0的模拟胃液处理2h后,双歧杆菌存活率高达36.92%⊙

为解决本发明的技术问题,本发明提供了一种冻干保护剂,所述冻干保护剂的成分包含成分A和成分B;所述成分A为海藻酸钠、酪蛋白酸钠或羧甲基纤维素钠中的一种或一种以上;所述成分B为鼠李糖、木糖、阿拉伯糖、甘露糖、山梨糖醇或棉子糖中的一种或一种以上。

在本发明的一种实施方式中,所述冻干保护剂的成分包含成分A 10g/L~150g/L和成分B100g/L~200g/L。

在本发明的一种实施方式中,所述冻干保护剂的成分包含成分A 10g/L和成分B200g/L

本发明还提供了一种制备双歧杆菌冻干粉的方法,其特征在于,所述方法为使用上述冻干保护剂制备双歧杆菌冻干粉。

在本发明的一种实施方式中,所述方法为将双歧杆菌培养液离心,收集菌泥;将菌泥重悬于生理盐水或缓冲液中,得到重悬液;将重悬液与上述冻干保护剂混合,得到混合液;将混合液进行真空冷冻干燥,得到双歧杆菌冻干粉。

在本发明的一种实施方式中,所述菌泥与生理盐水或缓冲液的质量比为1~2:1~2。

在本发明的一种实施方式中,所述菌泥与生理盐水或缓冲液的质量比为1:1。

在本发明的一种实施方式中,所述重悬液与冻干保护剂的体积比为1~2:3~7。

在本发明的一种实施方式中,所述重悬液与冻干保护剂的体积比为2:5。

在本发明的一种实施方式中,所述重悬液的pH为6.0~6.5。

在本发明的一种实施方式中,所述重悬液的pH为6.5。

在本发明的一种实施方式中,所述冷冻干燥在冷冻干燥机内完成,包括预冻、一次干燥和二次干燥;所述预冻为控制层板1h内降温至-50℃,保持4~6h;所述一次干燥为控制层板1.3h升温至-30℃,保持20~30h;所述二次干燥为控制层板1h升温至25℃,保持10~20h。

双歧杆菌是人和动物肠道中重要的益生菌,具有抑制致病菌生长、调节肠道微生态平衡、增强营养、提高免疫力、抗肿瘤和延缓衰老等重要的生理功能。然而,双歧杆菌专性厌氧,对氧气、pH、温度、湿度等外界不良环境因素极为敏感,并且,双歧杆菌多不能抵抗人体胃部的低pH(人体胃部的pH值大约是1.8~3.0),人服用双歧杆菌后,难以保证有足够多的活菌能够到达人体肠道而发挥其益生作用(人体小肠的pH值大约是6.8)。

微胶囊包埋技术可以一定程度上阻隔外界逆环境对双歧杆菌的伤害,对双歧杆菌菌体起到保护作用。目前,常见的微胶囊包埋技术主要有挤压法、乳化法与喷雾干燥法三种。其中,挤压法通常是先将胶体与双歧杆菌菌悬液混合,得到混合液,然后将混合液通过针孔或喷嘴挤出,以液滴形式滴入固化剂,得到双歧杆菌微胶囊。这种微胶囊包埋方法包埋效率低且制得的包埋产物粒径过大,不适用于大规模工业化生产。

乳化法主要是先将双歧杆菌菌悬液与包埋材料混合,得到混合液,然后将混合液注入油相并添加相应的乳化剂,搅拌形成乳液,最后在乳液中添加相应的固化剂,得到双歧杆菌微胶囊。与挤压法相比,乳化法包埋效率更高且包埋产物颗粒更小,但是,乳化法存在浪费油相的问题,并且,与挤压法相比,乳化法制得的包埋产物含水量高、不便贮藏。

除此以外,挤压法和乳化法由于工序较多,其包埋过程中双歧杆菌暴露于有氧环境过长,易引起菌体失活。

喷雾干燥法主要是先将双歧杆菌菌悬液与保护材料混合,得到混合液,然后将混合液进行喷雾干燥,得到双歧杆菌微胶囊。与乳化法相比,喷雾干燥法解决了包埋产物的贮藏问题,并且,喷雾干燥法的工艺更简单,但是,在喷雾干燥的过程中,双歧杆菌会受到高温影响,将会产生极大的活性损失。

因此,急需找到一种制备工艺简单,制备得到的双歧杆菌制剂耐酸、耐贮藏,且制备得到的双歧杆菌制剂中双歧杆菌存活率高的制备双歧杆菌制剂的方法。

江南大学是教育部直属、国家“211工程”重点建设高校和“双一流”建设高校。学校具有悠久的办学历史、厚重的文化积淀,源起1902年创建的三江师范学堂,历经国立中央大学、南京大学等发展时期;1958年南京工学院食品工业系整建制东迁无锡独立建校,成立无锡轻工业学院;1962年无锡纺织工学院并入无锡轻工业学院;1995年更名为无锡轻工大学;2001年无锡轻工大学、江南学院、无锡教育学院合并组建江南大学;2003年东华大学无锡校区并入江南大学。

本发明提供了一种可显著提高双歧杆菌冻干存活率和耐酸性的制备青春双歧杆菌冻干粉的方法,此方法为使用成分包含成分A和成分B的冻干保护剂制备双歧杆菌冻干粉,其中,成分A为海藻酸钠、酪蛋白酸钠或羧甲基纤维素钠中的一种或一种以上,成分B为鼠李糖、木糖、阿拉伯糖、甘露糖、山梨糖醇或棉子糖中的一种或一种以上;使用此方法制备双歧杆菌冻干粉时,双歧杆菌的冻干存活率高达65.68%,将使用此方法制备得到的双歧杆菌冻干粉用pH为3.0的模拟胃液处理2h后,双歧杆菌存活率高达36.92%,使用此方法制备得到的双歧杆菌冻干粉含水量低,耐贮藏,并且,使用此方法制备双歧杆菌冻干粉时,制备工艺十分简单。

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