一种红曲纳豆菌粉及其微胶囊制剂的制备方法及应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及红曲废渣再利用技术领域，特别是涉及一种红曲纳豆菌粉及其微胶囊 制剂的制备方法及应用。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着人们对合成食品添加剂和化学药物对人体毒副作用的认识，世界各 国掀起了食用绿色食品和使用天然药物的热潮，许多传统的药、食两用品如红曲、纳豆等引 起了极大的关注。红曲和纳豆均对中老年人心脑血管具有良好的保健效果，但他们又分别 具有各自不同的作用机理，如果将二者有机结合，可以获得更好的预防和治疗高血脂、动脉 粥样硬化等中老年疾病的保健食品。
[0003] 根据中医传统理论，红曲味甘性温，具有调节血脂浓度和减缓心血管疾病的功效。 红曲霉spp.)是生产红曲酒、红曲米、功能性红曲和天然色素的主要菌种。1979 年日本学者远藤章首次从红曲霉中发现胆固醇合成抑制剂一洛伐他汀（Monacolin K)，其 后红曲的降血脂、降胆固醇、降血压、降血糖等机理功能被广泛研宄并证明。红曲发酵后还 可分离到辅酶Q 1(l，辅酶91(1又称泛醌、癸烯醌，是细胞自身产生的天然抗氧化剂和细胞代谢 激活剂，具有抗氧化、增强免疫力和清除自由基的作用，可降低脂蛋白和血液胰岛素、抑制 胆固醇氧化而防止动脉粥样硬化，在心脏病治疗中有很好的疗效，同时在恶性肿瘤、脑血管 障碍、高血压等疾病治疗中也发挥着重要的作用，被广泛应用于医药保健品和美容化妆品 中。另外，红曲霉还以发酵生产色素著称。中国食品发酵工业研宄所王柏琴等将红曲色素 用在发酵香肠中，代替亚硝酸盐发色，用1.6mg/g红曲色素制作的颜色接近于用0.15mg/ g亚硝酸钠。
[0004] 纳豆是以黄豆为原料，接种纳豆芽孢杆菌后经过高温发酵等多种工序制作而成。 纳豆芽孢杆菌（ifeciBys subsp. 又称纳豆菌，属于细菌科、枯草芽孢杆 菌属的一个亚种，由于其能固态发酵黄豆生产纳豆，因此又被俗称为纳豆芽孢杆菌。纳豆源 于中国，纳豆传入日本后将其作为营养食品和调味品，已经被开发成多种保健功能食品。研 宄发现纳豆具有调节血压、降低血液胆固醇的功能，对高血脂、高血压、血栓病等有辅助治 疗作用，得到美国FDA的认可。纳豆的保健功能主要与其中的纳豆激酶（nattokinase简称 NK)、纳豆异黄酮、皂青素、维生素K2等多种功能因子有关。日本宫崎医科大学须见洋行教 授动物实验证实，纳豆食品可以抑制血中的LDL氧化，有效降低总胆固醇以及三酸甘油酯 的浓度，进而减少粥状动脉硬化的发生。纳豆发酵形成一种特殊气味，是具有很强地方嗜好 性的食品，不适合大多数中国居民口味，国内消费者普遍感到不容易接受。
[0005] 目前国内红曲生产主要以大米为原料接种红曲霉，经固体或液体深层发酵，产生 红曲发酵产物，采用脱水、压干等工艺提取红曲色素，产品大多数色价较低、价格较高，质量 参差不齐。红曲米生产企业规模偏小，欠缺实用技术的开发，不能够满足目前市场的需要。 红曲生产过程中会产生大量的菌丝体废渣(简称为红曲废渣)，据统计每生产1吨红曲相应 产生2. 3-2. 5吨废渣，这些废渣一般被作为饲料，价格低廉，是对资源的极大浪费。通过对 红曲废渣的分析发现，主要成分为菌丝体与固形物，其中蛋白含量38%-40%，灰分4%，色价 300以上，含少量辅酶Q1(l，基本不含洛伐他汀组分。广东医学院吴铁等用酸或碱处理抽提废 弃的红曲菌丝体，发现提取物有很好的降血脂和预防骨质疏松的作用。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的就是针对上述存在的缺陷而提供一种红曲纳豆菌粉及其微胶囊制 剂的制备方法及应用。以提取红色素后剩余的红曲废渣为主要原料接种枯草芽孢杆菌纳豆 亚种进行发酵，提升红曲废渣的营养价值，红曲的香气可以掩盖纳豆常规发酵中产生的异 味，使其更易为人们所接受，以此为基础调配出一种营养丰富、气味芳香、兼具红曲与纳豆 保健功能的红曲纳豆菌粉，可以用在降血脂、预防粥状动脉硬化保健食品等方面。
[0007] 本发明的一种红曲纳豆菌粉及其微胶囊制剂的制备方法及应用技术方案为，一种 红曲纳豆菌粉的制备方法，通过提取红色素后剩下的红曲废渣作为主要培养基质接种培养 枯草芽孢杆菌纳豆亚种，烘干粉碎后获得红曲纳豆菌粉。
[0008] 所述的一种红曲纳豆菌粉的制备方法，依次包括以下步骤： (1) 红曲废渣经烘干粉碎； (2) 添加麸皮和粉碎的黄豆搅拌均匀，调节含水量，121°C灭菌30 min，冷却后作为红曲 废渣培养基； (3) 接种枯草芽孢杆菌纳豆亚种培养，60°C烘干12-16 h，粉碎后获得红曲纳豆菌粉。
[0009] 步骤（1)中红曲废渣经烘干粉碎后过80目筛。
[0010] 步骤（2)中分别添加占红曲废渣干物重量10%的麸皮和6%的粉碎的黄豆搅拌均 勾，调节含水量至40%，121°C灭菌30 min。
[0011] 步骤（3)中枯草芽孢杆菌纳豆亚种接种量为红曲废渣培养基的5%-10% (v/w)。
[0012] 本发明中所述枯草芽孢杆菌纳豆亚种为枯草芽孢杆菌JN-1， 由家庭自制发酵的纳豆中分离获得。称取10 g豆豉样品于100 mL无菌水中搅拌1 h，取 上清液系列稀释，涂布牛肉膏蛋白胨琼脂培养基(牛肉膏0. 5%，蛋白胨1. 0%，葡萄糖0. 1%， 琼脂2. 0%，pH 7. 0-7. 2)，用牙签分离挑选单菌落，选择能拉出丝的单菌落，参照《伯杰细菌 鉴定手册》第八版、《微生物分类学》等对所选菌株进行鉴定，初步鉴定获得31株产拉丝粘 质的革兰氏阳性芽孢菌，接种液体培养基（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：摇床培养48 11，离心制备发酵液。参照48壮即等方法 测定发酵液的酶纤溶活性，制备纤维蛋白平板，在平板上分别点样，于37°C恒温培养17 h， 分别测定溶圈的垂直直径，以尿激酶标准品作标准曲线。筛选出酶活值最高的一株菌株，鉴 定为枯草芽孢杆菌纳豆亚种subsp. flaMo)，经过保藏，枯草芽孢杆 菌sMhVidJN-UOM年12月23日送中国微生物菌种保藏管理委员会普通 微生物中心(地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，邮编：100101)保藏，其保藏编号为 CGMCC No. 10236,其重要特性是能产生纤溶酶与果聚糖等大分子物质。
[0013] 步骤（3)中接种后在40°C下培养2-3天，60°C烘干12-16 h，粉碎后获得红曲纳豆 菌粉。
[0014] 步骤（3)中枯草芽孢杆菌通过以下菌种培养步骤得到： a.牛肉膏蛋白胨固体平板培养，培养基为牛肉膏0. 5%，蛋白胨1. 0%，葡萄糖0. 1%，琼 脂 2. 0%，余量为水，pH 7. 0-7. 2 ; b.将固体平板上长出的枯草芽孢杆菌单菌落接入液体培养基中，液体培养基为蛋白 胨 1. 5%，葡萄糖 1. 5%，KH2P04 0? 2%，K2HP04 0? 4%，MgS04 0? 05%，余量为水，pH 7. 0-7. 2 ;40°C 150-220 r/min转速震荡培养8-12 h。
[0015] 将红曲纳豆菌粉添加总固形物质量分数30%_60%的麦芽糊精和0. 5%_2%的阿拉伯 糖，进口温度120-200°C，出口温度80-120°C，进行喷雾干燥，制备微胶囊制剂。
[0016] 所述的方法制备的红曲纳豆菌粉或其微胶囊制剂在制备降血脂保健食品方面的 应用，利用上述得到的红曲纳豆菌粉及其微胶囊制剂生产制备降血脂保健食品及食品添加 剂，可以预防动脉粥样硬化等中老年疾病。
[0017] 通过本发明方法获得的红曲纳豆菌粉可作为添加剂用于功能食品或保健品的配 方中，供有动脉粥样硬化等中老年疾病的患者作为健康食品应用，优选添加量在5%_20%范 围。
[0018] 本发明的有益效果为：利用大米等原料生产红曲色素剩余的红曲废渣粉碎后过 筛，添加适当比例粉碎的黄豆和麸皮，接种枯草芽孢杆菌纳豆亚种进行二次发酵，制备兼具 辅酶Q 1(l和纳豆激酶双重活性的红曲纳豆菌粉，红曲的香气能够掩盖纳豆常规发酵中产生 的异味。通过饲喂肥胖症大鼠模型检测，证明该红曲纳豆菌粉具有降血脂作用，可作为食品 或食品添加剂，用于制备预防脉粥样硬化等中老年疾病的食品或保健食品。
[0019] 大鼠高脂模型检测本发明得到的红曲纳豆菌粉的降血脂效果：以正常大鼠、高血 脂大鼠及阳性药物组大鼠为对照，给予高脂大鼠红曲产品灌胃，连续5周，末次灌胃后禁食 12 h，不限饮水，取血，检测血清总胆固醇含量降低39. 7%，低密度脂蛋白胆固醇含量降低 74. 9%，说明本发明产品对高血脂大鼠有显著降血脂的效果。
[0020] 本发明方法简单易行，成本低，易于工业化，所获得的红曲纳豆菌粉营养丰富、气 味芳香、兼具红曲与纳豆保健功能，并具有明显的降血脂功效。
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【附图说明】： 图1所示为本发明实施例1红曲纳豆菌粉中小分子多肽HPLC测定结果(仪器： Alliance HPLC Waters_e2695,进样体积：10. 00 y L，方法：纯水至30%乙腈T3,处理软件： Empower 3 Build 3471)； 图2所示为红曲废渣培养基未接种本发明的枯草芽孢杆菌纳豆亚种的小分子多肽 HPLC测定结果。
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【具体实施方式】： 为了更好地理解本发明，下面用具体实例来详细说明本发明的技术方案，但是本发明 并不局限于此。
[0023] 实施例1 红曲废渣培养枯草芽孢杆菌纳豆亚种实验 菌株：枯草芽孢杆菌JN-1，由家庭自制发酵的纳豆中分离获得。称 取10 g豆豉样品于100 mL无菌水中搅拌1 h，取上清液系列稀释，涂布牛肉膏蛋白胨琼脂 培养基(牛肉膏〇. 5%，蛋白胨1. 0%，葡萄糖0. 1%，琼脂2. 0%，pH 7. 0-7. 2)，用牙签分离挑选 单菌落，选择能拉出丝的单菌落，参照《伯杰细菌鉴定手册》第八版、《微生物分类学》等对 所选菌株进行鉴定，初步鉴定获得31株产拉丝粘质的革兰氏阳性芽孢菌，接种液体培养基 (