促进丁酸菌生长的益生质组合物及其用途的制作方法

本发明涉及微生物发酵领域，特别是关于促进丁酸菌生长的益生质组合物。

背景技术：

诸多医学研究显示肠道环境与身体正常机能的维持及疾病预防密切相关。肠道不仅是消化器官，而且驻扎大量免疫细胞以抵抗病原体由此侵入身体，并且密布神经分支以收集生理讯息反馈中枢神经，因此，肠道健康影响人体健康甚巨。最近十数年研究发现，肠道黏膜中居住着千种以上的肠道菌，它们与身体器官互相沟通并且给出适当反应，例如供应身体所需养分、调控肠道细胞发育、及诱导免疫系统发展，故肠道菌可谓是身体的一种必要器官。

肠道菌的构成细菌各有特定功用，当其组成因为不良生活习惯、疾病、使用抗生素等原因失去平衡，身体就可能失去健康。例如，若个人平日摄取高脂肪含量饮食，大肠中嗜吃脂肪的革兰氏阴性菌会大量增殖及产生脂多醣(lipopolysaccharides，lps)，其可透过血液循环在身体各处引起慢性发炎，最终可能导致第二型糖尿病、心血管疾病、甚至神经退化疾病与癌症等慢性病。亦有研究显示，肠道菌组成被破坏的小鼠在压力情境下的记忆力衰退。因此，维持肠道菌的组成恒定有助于维持身心健康。

目前已知有益人体健康的肠道菌除了双歧杆菌属(bifidobacterium)与乳酸杆菌属(lactobacillus)细菌，丁酸菌(clostridiumbutyricum)亦是极具潜力的益生菌。所述菌占成人肠道菌的1％至4％，是一种生长在大肠的厌氧性革兰氏阳性菌，丁酸菌可产生丁酸，丁酸可帮助排便和促进乳酸菌生长。于小鼠动物实验中，当小鼠于高脂饮食下摄取丁酸菌，小鼠体重增加的幅度减少。

鉴于丁酸菌对维持肠道健全的重要性，开发一种促进肠道内丁酸菌生长的益生质组合物，实有其必要。

技术实现要素：

缘此，本发明的一目的在提供一种包含秋葵发酵物的组合物用于制备促进丁酸菌生长的益生质组合物的用途。

在本发明的一实施例中，所述秋葵发酵物系一秋葵果肉与水的一空培液经过一酵母菌(saccharomycescerevisiae)及一乳酸杆菌(lactobacillusplantarum)同时进行发酵而获得。

在本发明的一实施例中，所述空培液系秋葵果肉与水以1：1至1：20的重量比混合而得，所述酵母菌及所述乳酸杆菌的接种量分别为0.1％至0.4％(w/v)及0.2％至0.5％(w/v)。

在本发明的一较佳实施例中，所述包含秋葵发酵物的组合物进一步包含一寡糖，所述寡糖系选自于木寡糖、果寡糖、及其组合。

在一些实施例中，所述包含秋葵发酵物的组合物进一步包含一糖醇。

在一些实施例中，所述寡糖系为木寡糖，且所述糖醇系为乳醣醇。

在一些实施例中，所述秋葵发酵物、所述木寡糖、及所述乳糖醇的重量比范围为3～5：2～4：2～4。在一最佳实施例中，所述秋葵发酵物、所述木寡糖、及所述乳糖醇的重量比范围为4：3：3。

本发明的又一目的在提供一种促进丁酸菌生长的益生质组合物，包含一秋葵发酵物、一寡糖、及一糖醇，其中所述寡糖系选自于木寡糖、果寡糖、及其组合。

本发明的又一目的在提供一种前述益生质组合物用于制备减少腰围的医药组合物的用途。

在本发明的一实施例中，所述益生质组合物增加肥胖受试者肠道内丁酸菌的数量，并且降低肥胖受试者的体重、体脂率及腰围。

本发明揭露有利于丁酸菌生长的多种益生质及其组合。所述益生质组合可用于制备有效促进丁酸菌生长的益生质组合物，例如用作体外细菌培养的培养基添加物，或用作促进活体(如人体)肠道内丁酸菌增殖的益生质产品。所述益生质组合物可具有粉末、颗粒、溶液、或胶囊的剂型，且可制成食品、饮品、医药品、或营养补充剂，藉由口服方式给予一个体。

以下将配合图式进一步说明本发明的实施方式，下述所列举的实施例系用以阐明本发明的发明特点及应用，而非以限定本发明的范围，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1显示丁酸菌在含有或不含益生质的培养基中，经过厌氧培养24小时的相对菌数。

图2a显示受试者服用本发明一实施例的益生质组合物前，平均排便天数的统计结果。

图2b显示受试者服用本发明一实施例的益生质组合物四周后，平均排便天数的统计结果。

图3a显示受试者服用本发明一实施例的益生质组合物前，感受到排便不干净频率的统计结果。

图3b显示受试者服用本发明一实施例的益生质组合物四周后，感受到排便不干净频率的统计结果。

图4a显示受试者服用本发明一实施例的益生质组合物前，宿便状况的统计结果。

图4b显示受试者服用本发明一实施例的益生质组合物四周后，宿便状况的统计结果。

图5a显示受试者服用本发明一实施例的益生质组合物前，有便意排便排出的统计结果。

图5b显示受试者服用本发明一实施例的益生质组合物四周后，有便意排便排出的统计结果。

图6显示受试者服用本发明一实施例的益生质组合物四周后的平均腰围变化。

图7显示受试者服用本发明一实施例的益生质组合物四周后的平均体重变化。

图8显示受试者服用本发明一实施例的益生质组合物四周后的全身体脂率变化。

具体实施方式

本发明提供一种包含秋葵发酵物的组合物用于制备促进丁酸菌生长的益生质组合物的用途。除了秋葵发酵物，所述益生质组合物可进一步包含一选自于木寡糖、果寡糖、及其组合的寡糖，以及一糖醇，例如山梨糖醇、甘露糖醇、赤藓糖醇、麦芽糖醇、乳糖醇、及木糖醇。所述益生质组合物较佳为包含秋葵发酵物、木寡糖、及乳糖醇，且其重量比范围较佳为3～5：2～4：2～4。以下实施例显示所述益生质组合物中各组成物质及其组合对丁酸菌的生长促进效果，亦显示所述益生质组合物能降低肥胖受试者的体重、全身体脂率、及腰围。

定义

本文中所使用数值为近似值，所有实验数据皆表示在20％的范围内，较佳为在10％的范围内，最佳为在5％的范围内。

本文中所谓「秋葵」系指锦葵科(malvaceae)秋葵属(abelmoschus)的一年或多年生草本植物，又称为黄蜀葵、角豆、毛茄、阿苹田、倭克拉、欧克拉、越南芝麻、羊角豆等别名。

本文中所谓「木寡糖」系指包含3至10个木糖(xylose)单元的寡糖，其来源可为植物，或经微生物发酵、酵素转化、或化学合成等方式而制得。

依据本发明，食品产品可被当作食品添加物(foodadditive)，藉由习知方法于原料制备时添加，或是于食品的制作过程中添加，而与任一种可食性材料配制成供人类与非人类动物摄食的食品产品。

依据本发明，食品产品的种类包括但不限于：饮料(beverages)、发酵食品(fermentedfoods)、烘培产品(bakeryproducts)、健康食品(healthfoods)以及膳食补充品(dietarysupplements)。

如本文中所使用的，用语「酵母菌(saccharomycescerevisiae)」以及「乳酸菌(lactobacillusplantarum)」分别意欲涵盖那些为熟习此项技术人士可易于获得的啤酒酵母菌以及胚芽乳酸菌(例如，可购自于国内或国外寄存机构者)，或者利用本技艺中所惯用的微生物分离方法而从天然来源中所分离纯化出的啤酒酵母菌以及胚芽乳酸菌菌株。

材料与方法

秋葵发酵物的制备

秋葵(abelmoschusesculentus)为锦葵科(malvaceae)秋葵属(abelmoschus)的一年或多年生草本植物，又称为黄蜀葵、角豆、毛茄、阿苹田、倭克拉、欧克拉、越南芝麻、羊角豆等别名。原产于非洲东北部阿比西尼、埃及及加勒比海一带或热带亚洲，并于1901年引进中国台湾，产地分布在彰化、云林、嘉义等县境内，每年四到九月是盛产期。秋葵植株为直立性，高约一公尺，全株被有绒毛，茎部为木质化，花为完全花且呈现淡黄色，花谢后三至四天左右便可采收嫩果，秋葵的果实为蒴果，长约十公分，细长似羊角或辣椒，果皮薄且呈现革质，先端尖细，果色从淡绿至深绿色，亦有紫红色者。秋葵果实含有特殊黏滑物质，更具有特殊香气或风味。本发明对秋葵进行发酵将获得一组成分子更丰富的发酵物。

本文中实施例1-3所用秋葵发酵物，其制备方法简述如下。首先，将秋葵果肉与水依重量比1：1至1：20，较佳为1：1至1：5混合，以作为空培液。所述空培液以巴斯德灭菌法处理后，冷却至室温供后续发酵使用。接着，于空培液中同时植入0.01-0.5％(w/w)的酵母菌(saccharomycescerevisiae，购买于生物资源保存与研究中心，中国台湾，编号为bcrc20271)、及0.01-0.25％(w/w)的乳酸菌(lactobacillusplantarum，购买于生物资源保存与研究中心，中国台湾，编号为bcrc910760)，于25-35℃下进行发酵1-7天，实际时间视发酵状态而异。最后在不移除此所述二种菌的情况下，使用设定的糖度范围2-4°、ph<4、酒精>5％等规格，如检验符合所述规格，则判定发酵完成并得到所述发酵物，也是实施例1-3所使用的秋葵发酵物的实验样品。接着，将所述发酵液于45-70℃进行减压浓缩，并以200-400mesh的网筛进行过滤，再添加40-70％异麦芽寡糖调整规格后，于95-105℃下加热70-90分钟进行灭菌。所述秋葵发酵液可藉由喷雾干燥等干燥方式制成一粉末状产物。

寡糖、多糖以及糖醇

本文中实施例所用寡糖包括木寡糖(购自山东龙力生物科技股份有限公司)、果寡糖(购自meijico.,ltd.)。所用多糖包括菊糖(购自cosucragroupewarcoingsa)。所用醣醇包括乳糖醇(购自宏伟生物科技股份有限公司)、山梨糖醇、甘露糖醇、赤藓糖醇、麦芽糖醇、及木糖醇。

丁酸菌来源与样品制备

以下实施例使用购自食品工业发展研究所生物资源保存及研究中心(bioresourcecollectionandresearchcenter，bcrc)的丁酸菌(clostridiumbutyricum，bcrc81048)。

进行一活化程序将丁酸菌活化。首先，将丁酸菌冻菌以10体积％的菌量培养于液态乳杆菌mrs培养基(bddifco^tmlactobacillimrsbroth，产品型号df0881-17-5，购自thermofischerscientific))中，并于37下培养16小时，以活化丁酸菌。所述细菌于解冻及活化后，即可用于益生质试验。

实施例1

丁酸菌的益生质试验

为辨识有益于丁酸菌生长的营养物质，将预培养的丁酸菌依3％的接种量加入含有1％(w/w)候选益生质的mrs培养基，于37℃与厌氧条件下培养24小时，再将所得菌液涂布于mrs培养基并培养72小时以估计菌数。所述候选益生质系为木寡糖、乳糖醇、菊糖、果寡糖、或秋葵发酵物。作为对照，另外将丁酸菌培养于不含候选益生质的mrs培养基(空白组)。

图1显示前述各种候选益生质对丁酸菌生长的影响，本实验使用分光亮度计测量72小时后，mrs培养基的混浊度，其中波长选用600nm以测量丁酸菌的活菌浓度。依据图1，空白组的od600为1.1。相比空白组，使菌数有明显提升的候选益生质包括秋木寡糖、菊糖、果寡糖和秋葵发酵物，其od600分别提升至约2.2、1.8、1.7、及2.9。此结果说明秋葵发酵物、木寡糖、果寡糖、及乳糖醇任一者皆可用作丁酸菌益生质。

实施例2

促进丁酸菌生长的益生质组合物

为评估前述丁酸菌益生质的不同组合对丁酸菌生长的促进作用，将预培养的丁酸菌依3％的接种量加入含1％(w/w)益生质组合物的mrs培养基，于37℃与厌氧条件下培养24小时，再将所得菌液涂布于mrs琼脂培养基并培养72小时培养以估计菌数。mrs培养基中的益生质组合物具有下列组成：0.4％秋葵发酵物、0.3％木寡糖、及0.3％乳糖醇。作为对照，另外将丁酸菌培养于不含益生质的mrs培养基(空白组)。

图1显示前述益生质组合物对丁酸菌生长的影响，空白组的菌数菌数od600为1.1。依据图1，相比空白对照组，益生质组合物的添加显着提升丁酸菌的相对菌数至分别约为3.4。因此，可得知于秋葵发酵物、木寡糖、及乳糖醇的组合在重量比为3～5：2～4：2～4的情况下，能最有效促进丁酸菌的生长，即便乳醣醇在图1所示的促生长效果最低。

实施例3

益生质组合物的生理效果

本实施例探讨连续服用一含有200mg秋葵发酵物、150mg木寡糖、及150mg乳糖醇的益生质组合物胶囊对受试者的生理影响，其中受试者为bmi大于24或体脂大于25的健康男性或女性。使九位20至55岁受试者连续四周在每日午餐后口服所述益生质组合物，剂量为400mg/人/天，并于服用前及服用四周后评估所述些受试者的排便困难程度，包括平均排便天数、排便干净频率、宿便状况以及排便顺畅度，及以体组成计(tanitabc-545f)测量腰围、体重与体脂。

为证实本发明的秋葵发酵物或其组合物具有改善排便困难程度的效果，受试者服用所述益生质组合物前以及服用所述益生质组合物四周后，填写肠胃道调查表(表一)和排便困难程度调查表(表二)。图2a至图5b，为受试者填写完表一和表二所统计出的实验结果。

表一_肠胃道调查表

表二_排便困难程度调查表(请于框框内打勾)(单选)

请参照图2a和图2b，分别为根据表一的第一题，统计受试者服用胶囊前和服用胶囊四周后的结果。请参照图2a，受试者服用胶囊前有22％的受试者排便次数为三天一次。请参照图2b，受试者服用胶囊四周后，原本为三天排便一次的受试者减少至0％，排便次数一天一次的受试者增加至45％，排便次数一天两次的受试者增加至22％，可得知本发明益生质组合物胶囊对于排便天数有明显的改善。

请参照图3a和图3b，分别为根据表一的第四题，统计受试者服用胶囊前和服用胶囊四周后的结果。请参照图3a，受试者服用胶囊前，11％的受试者具有总是排便不干净的困扰，78％的受试者有时候有排便不干净的困扰。请参照图3b，受试者服用胶囊四周后，总是感受到排便不干净和经常感受到排便不干净的受试者减少为0％，全部的受试者很少感受到有排便不干净的困扰。因此，可得知本发明益生质组合物胶囊可有效改善排便不干净的频率。

请参照图4a和4b，分别为根据表一的第六题，统计受试者服用胶囊前和服用胶囊四周后的结果。请参照图4a，受试者服用胶囊前，56％的受试者有中度的宿便状况，33％的受试者有轻微的宿便状况。请参照图4b，受试者服用胶囊四周后，中度宿便状况的受试者减少至11％，轻微和无宿便状况的受试者分别增加至56％和33％。因此，可得知本发明益生质组合物胶囊可改善宿便状况。

请参照图5a和5b，分别为根据表二的直肠症状，统计受试者服用胶囊前和服用胶囊四周后的结果。请参照图5a，服用胶囊前，56％的受试者于有便意进行排便时，感到中度等级的难度，11％的受试者在有便意进行排便时，感到轻度等级的难度。请参照图5b，受试者服用胶囊四周后，仅剩11％的受试者于有便意进行排便时，感到中度等级的难度，其余89％的受试者于有便意进行排便时，已无感受到难度。因此，可得知本发明益生质组合物胶囊可有效改善排便顺畅度。

依据图6至图8，相比服用前，持续四周服用益生质组合物使平均腰围减少约1公分、使平均体重减少约0.3公斤，使全身体脂率平均值下降约0.2％。此结果证实长期使用本发明的益生质组合物可改善肥胖者的体况。

综上所述，本发明揭露有利于丁酸菌生长的多种益生质及其组合。所述益生质组合可用于制备促进丁酸菌生长的益生质组合物，例如用于体外细菌培养的培养基添加物，或用于促进人体肠道内丁酸菌增殖的益生质产品。所述益生质组合物可具有粉末、颗粒、溶液、或胶囊的剂型，且可制成食品、饮品、医药品、或营养补充剂，藉由口服方式给予一个体。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。