专利名称：一种具有α-葡萄糖苷酶抑制活性发酵大豆的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种具有a-葡萄糖苷酶抑制活性发酵食品的制备方法，属于食品加工领域，利用a-葡萄糖苷酶抑制剂产生菌以大豆、大米、玉米等粮食原料进行发酵。
背景技术：
a -葡萄糖苷酶抑制剂因具有与单糖或寡糖类似的化学结构，可竞争性抑制碳水化合物水解酶的活性，因而能有效控制糖尿病患者餐后血糖水平， 延迟胰岛素的使用，在糖尿病患者的治疗及保健过程中占有重要地位。此外，a-葡萄糖苷酶抑制剂还能抑制蛋白及脂类糖基化，具有抗癌、抗HIV病毒、抗鼠白血病病毒、抗动脉粥样硬化等作用。近年来，随着糖尿病患者数量的逐年攀升，采用饮食疗法，定期服用降糖功能食品作为糖尿病治疗的辅助治疗方案已得到世界各国的认同。据国际糖尿病联盟(http://Vww.idf. org) 2010年最新统计数据表明2009年在世界范围内大约有2. 85亿糖尿病患者，糖尿病已成为全球第4大导致死亡的疾病。我国目前已有9000多万糖尿病患者(2010年最新数据)。在饮食疗法基础上配合运动治疗、药物治疗等整体治疗方案，有利于减少糖尿病发病率及死亡率。因此开发新型、价廉、有效的能够预防或治疗糖尿病的功能性食品具有重要意义。尽管对a -葡萄糖苷酶抑制剂研究越来越深入，但大部分研究属于医药领域，对含a-葡萄糖苷酶抑制剂的食品研究较少。部分动植物资源如桑叶、茄子、蚕等中含有a-葡萄糖苷酶抑制剂，可以作为降血糖食品的原料，但这些资源通常受到种植面积、产量、培养周期等条件的限制，存在原料获取周期长、生产成本高等问题。而直接以含a-葡萄糖苷酶抑制剂的发酵食品作为降血糖功能食品的来源可以部分解决以动植物资源为原料生产含a-葡萄糖苷酶抑制剂食品时周期长成本高的问题。一方面，通过控制发酵条件可以很好的控制最终产品的品质；另一方面，通过微生物发酵可以直接缩短生产周期，降低生产成本。具有药食同源功能的豆豉作为我国辅助治疗糖尿病的传统食品已有上千年的历史，研究发现，部分品牌的中国传统发酵食品豆豉具有a-葡萄糖苷酶抑制活性。但由于不同厂家生产的豆豉其发酵工艺、发酵菌种各不相同，仅少部分品牌的豆豉具有a-葡萄糖苷酶抑制活性；即使是同一厂家，不同批次生产的豆豉其a-葡萄糖苷酶抑制活性高低也不稳定，甚至出现时而有a-葡萄糖苷酶抑制活性，时而没有a-葡萄糖苷酶抑制活性的问题。对于如何解决豆豉a-葡萄糖苷酶抑制活性不稳定的问题，获得具有稳定a-葡萄糖苷酶抑制活性豆豉的研究，目前还鲜有报道。本发明的目的正是针对上述问题而研制的一种以市售大豆为原料制备具有稳定a-葡萄糖苷酶抑制活性的发酵大豆食品的方法。该方法以一株从传统发酵大豆食品中分离的菌株——枯草芽孢杆菌Py2为初始菌株，以浸泡大豆为原料，通过控制其发酵温度、湿度及发酵时间，制备品质稳定的发酵大豆食品，该产品具有稳定且强的a-葡萄糖苷酶抑制活性。
本发明采用纯种发酵，发酵周期短，发酵条件易于控制，降低了含a-葡萄糖苷酶抑制活性食品原料的成本，缩短了生产周期，且产品品质稳定，在降血糖功能食品的开发领域具有良好的应用前景。
发明内容
本发明所解决的技术问题是，以市售大豆为原料经微生物发酵方法制备具有稳定a-葡萄糖苷酶抑制活性的发酵大豆食品的方法。本发明的目的是通过以下方案来实现的I. 一种具有a-葡萄糖苷酶抑制活性的发酵大豆食品，其特征在于以大豆或其它可食用粮食为原料，以枯草芽孢杆菌Py2为发酵菌株，经纯种发酵而成。2.如权利要求I所述的发酵大豆食品，其特征在于制备方法包括以下步骤浸泡大豆、灭菌、接种、发酵，发酵条件为 温度20-40°C，湿度70-95%，发酵时间为12_96h。3.如权利要求2所述的发酵大豆食品，其特征在于所述浸泡原料和灭菌步骤为大豆加入3倍质量的水在10-40°C下浸泡12-24h，置于高压灭菌锅中，于121°C蒸煮
15-60min得到培养基质。4.如权利要求2所述的发酵大豆食品，其特征在于所述接种步骤为将菌株进行活化，取甘油管保藏的菌种按I % (v:/v)的接种量接入活化培养基中，培养基成分为1%牛肉膏蛋白胨，0. 5%酵母提取物，1%氯化钠，40°C培养16h，摇瓶转速控制在150r/min，将该
培养液接种至培养基质。5. 一种制备I-脱氧野尻霉素的方法，其特征在于包括以下步骤a.对枯草芽孢杆菌Py2进行活化，取甘油管保藏的菌种按1% (v:/v)的接种量接入活化培养基中，培养基成分为1%牛肉膏蛋白胨，0.5%酵母提取物，I %氯化钠，40 V培养16h,摇瓶转速控制在150r/min,得种子培养液；c.将原料加入3倍质量的水在10_40°C下浸泡12-24h，置于高压灭菌锅中，于121°C蒸煮15-60min，冷却后，接入2% (v/m)的种子培养液进行发酵，发酵条件为温度20-40°C，湿度 70-95%，发酵时间为 12_96h ；d.对枯草芽孢杆菌Py2发酵大豆中的a-葡萄糖苷酶抑制剂进行提纯通过活性炭柱层析、阳离子交换层析，经制备型TLC层析得到a -葡萄糖苷酶抑制剂单体，经质谱及核磁共振分析其分子量为163Da，为I-脱氧野尻霉素。
图I为枯草芽孢杆菌(Bacillus Subtilis)Py2以不同品种的大豆进行发酵，40°C下发酵48h所得发酵大豆的a-葡萄糖苷酶抑制活性。大豆品种分别为1，科丰6 ;2，中黄20 ;3，合丰35 ;4，东农46 ;5，豫豆28 ;6，中豆8号；7，小粒6号；8，美国进口大豆。图2为枯草芽孢杆菌(Bacillus Subtilis)Py2以市售大豆为原料，发酵不同时间，发酵大豆的a-葡萄糖苷酶抑制活性。图3经纯化的a -葡萄糖苷酶抑制剂的质谱图。生物材料样品保藏说明保藏单位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I号院中国科学院微生物研究所保藏日期2012年3月26日保藏编号CGMCC NO. 5934分类命名枯草芽抱杆菌Bacillus subtilis
具体实施例方式本发明以下结合具体实例作进一步说明，但并不是限制本发明。步骤I :种子培养液的制备取甘油管保藏的菌种按1% (v/v)的接种量接入活化培养基中，培养基成分为I %牛肉膏蛋白胨，0. 5 %酵母提取物，I %氯化钠。40 V培养16h,摇瓶转速控制在150r/min,该培养液为接种至大豆的种子培养液；步骤2.市售黄豆IKg加入3倍质量的水在20°C下浸泡16h，置于高压灭菌锅中，于121°C蒸煮40min，冷却后，接入2% (v/m)的种子培养液进行发酵； 步骤3 :发酵温度40°C，湿度90%，发酵时间为48h，即获得发酵大豆食品。
权利要求
1.ー种具有α-葡萄糖苷酶抑制活性的发酵大豆食品，其特征在干以大豆或其它可食用粮食为原料，以枯草芽孢杆菌Py2为发酵菌株，经纯种发酵而成。
2.如权利要求I所述的发酵大豆食品，其特征在于制备方法包括以下步骤浸泡大豆、灭菌、接种、发酵，发酵条件为 温度20-40°C，湿度70-95%，发酵时间为12_96h。
3.如权利要求2所述的发酵大豆食品，其特征在于所述浸泡原料和灭菌步骤为大豆加入3倍质量的水在10-40°C下浸泡12-24h，置于高压灭菌锅中，于121°C蒸煮15_60min得到培养基质。
4.如权利要求2所述的发酵大豆食品，其特征在于所述接种步骤为将菌株进行活化，取甘油管保藏的菌种按I % (v:/v)的接种量接入活化培养基中，培养基成分为1%牛肉膏蛋白胨，O. 5%酵母提取物，1%氯化钠，40°C培养16h，摇瓶转速控制在150r/min，将该培养液接种至培养基质。
5.由权利要求1-5任ー项所述发酵食品制备而成的加工食品。
6.权利要求I所述的发酵食品或权利要求5所述的加工食品用于降血糖功能食品的用途。
7.一种制备I-脱氧野尻霉素的方法，其特征在于包括以下步骤 a.对枯草芽孢杆菌Py2进行活化，取甘油管保藏的菌种按I % (v:/v)的接种量接入活化培养基中，培养基成分为I %牛肉膏蛋白胨，O. 5 %酵母提取物，I %氯化钠，40 V培养16h,摇瓶转速控制在150r/min,得种子培养液； c.将原料加入3倍质量的水在10-40°C下浸泡12-24h，置于高压灭菌锅中，于121°C蒸煮15-60min，冷却后，接入2% (v/m)的种子培养液进行发酵，发酵条件为温度20_40で，湿度70-95%，发酵时间为12-96h ； d.对枯草芽孢杆菌Py2发酵大豆中的α-葡萄糖苷酶抑制剂进行提纯通过活性炭柱层析、阳离子交換层析，经制备型TLC层析得到α -葡萄糖苷酶抑制剂单体，经质谱及核磁共振分析其分子量为163Da，为I-脱氧野尻霉素。
8.由权利要求7所述方法获得的I-脱氧野尻霉素用作降血糖功能的用途。
全文摘要
本发明的要点是以市购大豆等为原料，采用从传统发酵食品中分离的菌株——枯草芽孢杆菌Py2(Bacillus Subtilis Py2)进行纯种固体发酵，获得具有α-葡萄糖苷酶抑制活性的发酵食品。本方法操作简单，所得发酵食品α-葡萄糖苷酶抑制活性稳定，有望作为降血糖功能食品。
文档编号A23L1/20GK102648757SQ20121014692
公开日2012年8月29日 申请日期2012年5月14日 优先权日2012年5月14日
发明者朱运平, 李秀婷, 李里特 申请人:北京工商大学