一种具有调节肠道菌群功能的复合功能糖的制作方法

专利名称：一种具有调节肠道菌群功能的复合功能糖的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有调节肠道菌群功能的复合功能糖，属于应用食品技术领域。
背景技术：
肠道不仅是消化、吸收和营养物质交换的重要场所，也是人体最大的免疫器官。人体肠道内存在数量庞大、结构复杂的正常菌群。根据肠道菌群在宿主体内的生化反应及对宿主的作用效果，可分为有益菌和有害菌两大类。有害菌通过产生毒素，引起肠黏膜破坏，诱发感染，肿瘤发生，影响脏器功能等多方面的致病作用。而有益菌除了能通过自身的代谢活动供给或促进营养物质的吸收，促进有害物质的排泄，也能通过自身的代谢，如产生大量有机酸、分泌蛋白质等活动，阻止致病菌的侵袭。正常情况下，肠道菌群、宿主和外部环境建立起一个动态的生态平衡，对人体的健康起着重要作用。但是，由于机体衰老、环境污染、饮食改变、滥用抗生素等原因，往往使肠道微生态系统受到破坏，从而引起菌群失调，其正常生理组合被破坏，产生病理性组合而引起临床症状，称为肠道菌群失调症。临床上肠道菌群失调患者常有双歧杆菌数量减少及伴有其他肠道菌群减少或增多。因此增殖患者体内益生菌数量可以改善患者肠道微生态状态。目前，对肠道菌群的调整手段主要有两种活菌补菌(即益生菌补菌)，和自身肠道菌增殖(即益生元补菌)。活菌补菌以目前水平还存在着做多不足，如定植力、活菌存活率、胃酸等都是尚待解决的问题。益生元作为双歧杆菌的促进物质，却可以克服以上缺点。同时益生元类产品具有耐贮存、贮运方便、无毒副作用等优点。益生元是指不能在上消化道被分解或吸收的食物成分，其进入结肠后可有选择地刺激结肠中的一种或少数几种有益细菌的生长，从而对宿主产生有益的作用。益生元的化学本质是一些不能被消化的短链碳水化合物，又被称为低聚糖，但是并非所有的低聚糖都具有益生元的特性。目前应用较多的益生元有低聚木糖、低聚果糖、菊粉、低聚半乳糖等。利用益生菌或益生元调节肠道菌群是近年的研究热点，相关研究国内外均有报道。中国专利公开号CN102138594A，
公开日2011年8月8日，公开了一种具有调节肠道菌群功能的复方沙棘茶制剂。将低聚果糖、低聚异麦芽糖等低聚糖与沙棘果粉、红茶粉复配后制成茶饮品，用于增殖肠道有益菌并抑制肠道有害菌。但是仅依靠益生元调节肠道菌群耗时较长，而且效果不稳定。中国专利公开号CN102028197A，
公开日2011年4月27日，公开了一种具有调节肠道菌群失调和增强免疫的功能营养剂及其制备方法。用党参、白术、茯苓、炙甘草四味中药和螺旋藻制成发酵液，随后接种乳杆菌和双歧杆菌进行发酵，最终将发酵液灭酶干燥得营养液。该制剂工艺费时，且制剂不含活菌，虽然有增强免疫的效果，但对调节肠道菌群效果不大。中国专利公开号CN102018216A，
公开日2011年4月20日，公开了一种用于调节肠道菌群和增强免疫力的含双歧杆菌的组合物。将经高密度培养和双层包埋的双歧杆菌、低聚糖、维生素、金属元素和辅料混合配制而成。虽然经过双层包埋和冷冻干燥，使得菌体存活率显著提高，但工艺繁琐，并且需要添加多种包埋液和干燥保护剂，成本较闻。
本发明提供一种以功能性低聚糖作为主要益生元，辅助添加益生菌、膳食纤维，具有调节肠道菌群功能的复合功能糖。

发明内容
本发明的目的在于提供一种具有调节肠道菌群失调、促进肠道蠕动和通便功能的复合功能糖。本发明的目的通过以下技术方案来实现一种复合功能糖，包含功能性低聚糖，L-阿拉伯糖，膳食纤维和益生菌。所述复合功能糖，包含按重量百分比计以下成分功能性低聚糖1% 95%，L_阿拉伯糖0. 1% 70%,膳食纤维0. 01% 60%,益生菌0. 01% 50%o所述复合功能糖余量可为辅料，辅料可为酸味剂、甜味剂、填充剂、润滑剂、防腐齐U、香精、糊精、甘露糖醇或微晶纤维素等中的一种或几种。所述复合功能糖，优选包含按重量百分比计以下成分功能性低聚糖10% 90%，L-阿拉伯糖1% 55%,膳食纤维0. 1% 50%,益生菌0. 1% 35%。所述复合功能糖，更优选包含按重量百分比计以下成分功能性低聚糖25% 85%, L-阿拉伯糖5% 40%，膳食纤维1% 45%，益生菌1% 20%。所述复合功能糖，进一步优选包含按重量百分比计以下成分功能性低聚糖45% 80%，L-阿拉伯糖8% 30%，膳食纤维5% 30%，益生菌3% 15%。所述复合功能糖，特别优选包含按重量百分比计以下成分功能性低聚糖60% 80%, L-阿拉伯糖10% 25%，膳食纤维10% 20%，益生菌5% 10%。所述的功能性低聚糖包括但不限于低聚木糖、低聚果糖、低聚半乳糖、低聚异麦芽糖、菊粉中的一种或几种，其中低聚果糖和菊粉不同时应用。所述的膳食纤维包括但不限于抗性淀粉、抗性糊精、魔芋胶、纤维素、半纤维素、木质素以及燕麦纤维、大麦纤维、小麦纤维中一种或几种。所述益生菌可购自商品化产品，如益生菌干燥菌粉。所述的益生菌包括但不限于青春双歧杆菌、动物双歧杆菌(乳双歧杆菌)、两歧双歧杆菌、短双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、保加利亚乳杆菌、植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、卷曲乳杆菌、唾液乳杆菌、发酵乳杆菌中一种或几种。本发明复合功能糖可由现有技术方法制成粉剂、胶囊剂、片剂、颗粒剂或口服液等剂型。本发明还包括所述的复合功能糖在制备具有调节肠道菌群失调和/或促进肠道蠕动和/或通便功能的食品或药品中的用途。低聚木糖低聚木糖是以富含木聚糖的植物(如玉米芯、蔗渣、麦麸等)为原料，通过木聚糖酶水解，分离精制而地的一类非消化性低聚糖；由2 7个木糖分子以P _1，4糖苷键结合而成，理化性质稳定，耐酸、耐热。低聚木糖对双歧杆菌、乳酸菌等益生菌有高选择性增殖效果，但对大肠杆菌、肠球菌、梭状芽孢杆菌等病原菌则有明显的抑制作用。并且以低聚木糖为碳源的双歧杆菌等益生菌在发酵利用低聚木糖时会导致体内产生C02、H2,并提高短链脂肪酸(乙酸、丙酸、丁酸)及乳酸等有机酸的产量，使肠道呈酸性，刺激肠蠕动，改善肠动力。有机酸的产生还会增加肠道对矿物质和微量元素的吸收，并促进脂肪代谢。
低聚果糖低聚果糖也称果募糖、果低聚糖或庶果低聚糖，是由3 _D-果糖残基通过￠-2,1糖苷键连接而成的直链低聚糖。常用的低聚果糖为由酶法合成的蔗果低聚糖和由菊糖部分水解得到的全果糖低聚糖，两者在结构上稍有不同，但生理功能基本一样。研究证明，低聚果糖能够改变肠道微生物区系，可使拟杆菌、梭状芽孢杆菌、产气荚膜杆菌、梭形杆菌属等有害菌减少，而双歧杆菌等有益菌增加，具有益生元特性。调节免疫机能是低聚果糖的另一个重要生物学效应，其通过对双歧杆菌的增殖作用，产生大量免疫性物质；研究发现，低聚果糖能大大提高抗体细胞的数目和NK细胞的活性。低聚半乳糖被称为“双歧杆菌生长因子”的低聚半乳糖天然存在于自然界中，动物的乳汁中含有微量，母乳中的含量稍多，所以用母乳喂养的婴儿肠道内细菌中的双歧杆菌占优势。低聚半乳糖是在乳糖分子中半乳糖一侧以3糖苷键连接I 4个分子的半乳糖形成的结合糖。低聚半乳糖是一种低分子量水溶性膳食纤维，黏度低，有较强的保湿型，不结合矿物质，对酸和热都有很强的稳定性，在180°C或pH为3的条件下也不分解。低聚半乳糖对肠内双歧杆菌和乳酸菌具有同时增殖作用，可抑制有害菌滋长，同时可促进肠胃蠕动，改善肠道功能。低聚半乳糖是唯一能被人体内八大有益菌均利用的低聚糖。低聚异麦芽糖低聚异麦芽糖又称分枝低聚糖、异麦芽寡糖，主要包括异麦芽糖、异麦芽三糖、异麦芽四糖和潘糖。自然界中低聚异麦芽糖极少以游离状态存在，而是作为直链淀粉或多糖的组成部分。研究发现，摄入低聚异麦芽糖对动物的肠道菌群有改善作用，并且对已失调的肠道菌群有修复作用。低聚异麦芽糖能促使人体肠道内双歧杆菌成倍增殖，从而抑制多种致病菌生长，减少肠道内腐败物质与毒素的生成。低聚异麦芽糖属于非消化低聚糖类，具有水溶性膳食纤维功能，与膳食纤维相比，优点在于其摄入量较低，在推荐剂量内不会引起腹泻，不影响对矿物质和维生素吸收(对它们无包埋作用)。菊粉菊粉又名菊糖，是由D-果糖经0 -糖苷键连接而成的链状多糖，水解后生成果糖和少量葡萄，其中较低的菊粉又可称为低聚果糖。菊粉是一种非消化性寡糖，在胃、小肠里不能被自身酶消化，而胃、小肠里可发酵菊粉的微生物很少，菊粉几乎不能被利用。所以，菊粉在人和动物胃、小肠里 极少被消化。由于菊粉几乎不被上消化道消化而能完整地到达结肠，并被其中的肠道菌群发酵，从而促进双歧杆菌、乳杆菌等益生菌的生长。L-阿拉伯糖L_阿拉伯糖是五碳醛糖，形态为无色、无味结晶粉末，易溶于水，对热和酸稳定。L-阿拉伯糖是植物细胞壁的一种常见成分，也是谷类半纤维素的主要成分之一。L-阿拉伯糖对肠道有良好的酸化效果，肠道酸性环境有利于双歧杆菌、乳酸菌等肠道有益菌群的生长，促进机体对钙的吸收，增强机体排出有毒物的能力，抑制有害微生物增殖。抗性淀粉抗性淀粉广泛存在于一些水果及豆科作物中，根据其天然来源和加工方法的不同，一般分为RS1型、RS2型、RS3型、RS4型。研究表明，抗性淀粉在结肠内发酵可产生气体(H2、CO2, CH4)和短链脂肪酸(乙酸、丙酸、丁酸、异戊酸等)，主要为丁酸和C02。与膳食纤维相比，抗性淀粉在结肠一般可发酵30% 70%。同时，抗性淀粉可作为微生物的碳源，有利于合成微生物蛋白，从而减少了由于不消化蛋白质腐败而产生的酚、胺类和吲哚等物质。未降解的抗性淀粉还可增加粪便通量，将肠道中有毒物质稀释，缩短内容物通过肠道的时间，同时短链脂肪酸能有效降低肠道PH，发挥酸化消毒作用。抗性糊精抗性糊精属低分子水溶性膳食纤维，根据膳食纤维含量的不同，抗性糊精分为I型和II型两种。抗性糊精含有抗人体消化酶(如淀粉酶、葡萄糖淀粉酶等)作用的难消化成分，在消化道中不会被消化吸收，可直接进入大肠，能促进肠道有益菌群的生长、繁殖，是一种双歧杆菌增殖因子。抗性糊精在大肠内发酵产生短链脂肪酸，产酸量较同等膳食纤维多；而且抗性糊精吸水膨胀后，能增加粪便体积，促进肠道蠕动，对于便秘、痔疮、结肠癌等疾病有良好的预防效果。魔芋胶魔芋的主要成分是葡甘露聚糖，是一种水溶性膳食纤维，吸水性极强。它能抑制小肠对水分的吸收和使肠壁水分被吸收进肠道，软化粪便而起到通便作用。并且魔芋胶可以被结肠菌利用，分解产生的短链脂肪酸能促进肠道蠕动，缩短排便时间，使排便自然通畅而不产生腹泻。纤维素纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖，不溶于水及一般有机溶剂。纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖，是植物细胞壁的主要成分，占植物界碳含量的50%以上。人类膳食中的纤维素主要含于蔬菜和粗加工的谷类中，虽然不能被消化吸收，但有促进肠道蠕动，利于粪便排出等功能。草食动物则依赖其消化道中的共生微生物将纤维素分解，从而得以吸收利用。纤维素能促进肠道蠕动，增加粪便体积，缩短排空时间，从而减少食物中致癌物与结肠接触的机会；肠道中的有益菌能够利用其产生短链脂肪酸，这类短链脂肪酸能抑制腐生菌生长。半纤维素半纤维素是植物细胞壁中一种重要的基质多糖。它是由几种不同类型的单糖构成的异质多聚体，这些糖是五碳糖和六碳糖，包括木糖、阿伯糖、甘露糖和半乳糖等。半纤维素木聚糖在木质组织中占总量的50%，它结合在纤维素微纤维的表面，并且相互连接，这些纤维构成了坚硬的细胞相互连接的网络。半纤维素有极好的亲水性能，比纤维素更容易水化润胀，促进肠蠕动，加快粪便的排泄，使致癌物质在肠道内的停留时间缩短。木质素木质素是一种广泛存在于植物体中的无定形的、分子结构中含有氧代苯丙醇或其衍生物结构单元的芳香性高聚物。木质素是构成植物细胞壁的成分之一，具有使细胞相连的作用。木质素在木材等硬组织中含量较多，蔬菜中则很少见含有。一般存在于豆类、麦麸、可可、草莓及山莓的种子部分之中。其最重要的作用就是吸附胆汁的主要成分胆汁酸，并将其排除体外。而胆汁中的胆酸和鹅胆酸可被细菌代谢为细胞的致癌剂和致突变剂，木质素吸附胆汁酸等物质并将其排出体外，可以防止这些致癌物质的产生。双歧杆菌双歧杆菌是1899年法国学者Tissier从母乳喂养的婴儿粪便中分离出的一种厌氧菌，由于其末端分叉，故名双歧杆菌。由于双歧杆菌能使糖类发酵产生大量乳酸，所以它是乳酸菌的一种。在婴儿出生后的5 7d，双歧杆菌的增长达到高峰，然后趋于稳定，成为婴幼儿期的肠道特征菌群。而幼儿离乳期时，儿童由混合喂养转向成人饮食，这时类杆菌、厌氧链球菌等厌氧菌逐步增多，双歧杆菌逐步减少到总菌数的10%左右，而且双歧杆菌的类型也由婴儿双歧杆菌、短双歧杆菌转变为成人型长双歧杆菌和青春型双歧杆菌。就健康成年人而言，整个成年期稳定于这一菌种结构，进入老年期，双歧杆菌进一步减少，有的个体甚至完全不能检测出。双歧杆菌能很好的抑制常见腐败菌和低温细菌，与其他厌氧菌共占据肠黏膜表明，构成一个生物学屏障，组织致病菌的入侵，同时还能抑制有害细菌的生长。乳杆菌乳杆菌属菌为革兰阳性无芽孢杆菌，细胞形态呈多样性，一般形成链杆状或球杆状。因能发酵糖类产生大量乳酸而得名，在自然界中分布广泛，有些菌株如植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、嗜酸乳杆菌等是人和动物口腔、肠道的正常菌群。乳杆菌代谢可以产生有机酸、细菌数、过氧化氢、双乙酰等多种天然抑菌物质，具有维持肠道内菌群平衡，提高机体免疫力，促进营养物质吸收等多种功能。本发明具有以下特点特定的益生元和益生菌搭配比例，一方面使益生菌能够在肠道很好的定植，发挥健康效应，另一方面，避免过多的副作用，如胀气、腹泻等。例如连续摄入低聚木糖数周后可使肠道内双歧杆菌活菌数增加7. 5倍以上，而产气荚膜梭状芽孢杆菌减少81%以上；而低聚半乳糖对肠内的双歧杆菌和乳酸菌具有同时增殖的作用，对拟杆菌和梭状菌的生长有一定的抑制作用。按特定比例搭配的复合功能糖只是改变了肠道内菌体的组成，增加益生菌数量，使得致病菌群数量降低，而对总体菌群的数量基本没有影响，最终使得益生菌群的数量和比例恢复平衡状态。双歧杆菌和乳杆菌是人体肠道中两种最重要的益生菌，其数量和组成对维持健康肠道环境和提高免疫功能起着关键作用。肠道双歧杆菌和乳杆菌种群组成及数量与生理年龄紧密相关，而不同民族、不同地区人群的胃肠道菌群构成也有区别。据研究报道，我国儿童肠道中主要双歧杆菌种类中既有幼年期占优势的假小链双歧杆菌，又有成人中占优势的长双歧杆菌；肠道菌群乳杆菌主要为黏膜乳杆菌和发酵乳杆菌。我国青年人的肠道优势双歧杆菌为青春双歧杆菌和长双歧杆菌；卷曲乳杆菌和唾液乳杆菌为肠道优势乳杆菌。健康老人肠道中双歧杆菌的优势种群为长双歧杆菌和假小链双歧杆菌；肠道优势乳杆菌种群为唾液乳杆菌和黏膜乳杆菌。根据上述结果可以发现，我国不同年龄段人群的肠道优势益生菌群都有区别，且与国外文献报道的欧洲人群肠道优势菌群有较大差异。这可能与中西方的生活习惯、膳食结构、外部环境以及受分析的人种不同有很大关系。因此，本发明的复合功能糖根据我国不同年龄人群的肠道菌群特点添加相应的优势益生菌，既能提高益生菌在肠道的定植率，同时将肠道益生菌群的数量和比例调节至健康人群的平衡状态。本发明具体特点体现在(I)直接给机体补充双歧杆菌、乳酸杆菌等活菌种，增加肠道内有益菌数量；(2)富含的益生元可以使肠道内双歧杆菌、乳酸杆菌等有益菌增殖，同时抑制肠杆菌、肠球菌等有害菌的增殖，从而调节肠道菌群；(3)帮助益生菌抵抗胃酸及胆盐的侵蚀，确保有足够的活菌到达肠道发挥保健功倉泛;(4)可以促进小肠蠕动和缩短排便时间、增加排便量，起到通便的作用；(5)经过肠道内有益菌发酵后产生丁酸，调节肠道pH。
具体实施例方式下面实施例是对本发明的进一步说明，而不是限制本发明的保护范围。实施例以生产本发明复合功能糖为例，配方如下
权利要求
1.一种复合功能糖，其特征在于，包含功能性低聚糖、L-阿拉伯糖、膳食纤维和益生菌。
2.如权利要求1所述的复合功能糖，其特征在于，包含按重量百分比计以下成分功能性低聚糖1% 95%, L-阿拉伯糖0. 1% 70%,膳食纤维0. 01% 60%,益生菌0. 01% 50%。
3.如权利要求2所述的复合功能糖，其特征在于，包含按重量百分比计以下成分功能性低聚糖10% 90%, L-阿拉伯糖1% 55%,膳食纤维0. 1% 50%,益生菌0. 1% 35%。
4.如权利要求2所述的复合功能糖，其特征在于，包含按重量百分比计以下成分功能性低聚糖25% 85%，L-阿拉伯糖5% 40%，膳食纤维1% 45%，益生菌1% 20%。
5.如权利要求2所述的复合功能糖，其特征在于，包含按重量百分比计以下成分功能性低聚糖45% 80%，L-阿拉伯糖8% 30%，膳食纤维5% 30%，益生菌3% 15%。
6.如权利要求2所述的复合功能糖，其特征在于，包含按重量百分比计以下成分功能性低聚糖60% 80%，L-阿拉伯糖10% 25%，膳食纤维10% 20%，益生菌5% 10%。
7.如权利要求1 6任一所述的复合功能糖，其特征在于，所述的功能性低聚糖包括但不限于低聚木糖、低聚果糖、低聚半乳糖、低聚异麦芽糖、菊粉中的一种或几种，其中低聚果糖和菊粉不同时应用。
8.如权利要求1 6任一所述的复合功能糖，其特征在于，所述的膳食纤维包括但不限于抗性淀粉、抗性糊精、魔芋胶、纤维素、半纤维素、木质素以及燕麦纤维、大麦纤维、小麦纤维中一种或几种。
9.如权利要求1 6任一所述的复合功能糖，其特征在于，所述的益生菌包括但不限于青春双歧杆菌、动物双歧杆菌、两歧双歧杆菌、短双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、保加利亚乳杆菌、植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、卷曲乳杆菌、唾液乳杆菌、发酵乳杆菌中一种或几种。
10.如权利要求1 9任一所述的复合功能糖在制备具有调节肠道菌群失调和/或促进肠道蠕动和/或通便功能的食品或药品中的用途。
全文摘要
本发明公开了一种具有调节肠道菌群、促进肠道蠕动和通便功能的复合功能糖。该复合功能糖包含功能性低聚糖、L-阿拉伯糖、膳食纤维和益生菌，其特点是可以使双歧杆菌、乳酸杆菌等有益菌增殖，同时抑制肠杆菌、肠球菌等有害菌的增殖，从而调节肠道菌群；并且可以促进小肠蠕动和缩短排便时间、增加排便量，起到通便的作用。
文档编号A61P1/14GK103053904SQ20121059212
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月29日 优先权日2012年12月29日
发明者陈远, 杨月欣, 李 东, 刘静 申请人:北京中科邦尼国际科技有限责任公司