一种生物酶基组合物、含有该组合物的降糖牙膏及其制备方法与流程

本发明涉及牙膏，具体涉及一种生物酶基组合物、含有该组合物的降糖牙膏及其制备方法。

背景技术：

1、大部分糖尿病患者会伴有口腔疾病，糖尿病患上牙周炎的几率比正常人高达两倍以上。因为血糖没有得到有效控制，牙龈边缘容易出现红肿，同时呈现肉芽状增生状态，导致牙龈剥脱和出血，牙周会出现脓肿，短时间内牙结石会沉积，牙周膜受到一定损害，牙周带也会形成，导致牙齿松动以及无力，甚至早期患者全口牙齿出现脱落。

2、口腔溃疡还会诱发糖尿病的产生，糖尿病患者口腔里面的唾液明显减少而且粘稠、口腔黏膜处于干燥状态，降低了刺激作用，黏膜对外界刺激的防御能力也会下降。再加上平时排出水量比较多，身体处于缺水状态，会因为上火而引发口腔溃疡。糖尿病也会紊乱胃肠道功能以及消化系统疾病，减退了消化和吸收营养物质的能力，降低了抵抗力和免疫力，从而让口腔致病菌趁虚而入，导致口腔溃疡。

3、糖尿病患者因为体内代谢发生紊乱、酮体增多，口腔内发射出来类似于烂苹果的味道，即口臭，会影响了社交。糖尿病患者的口臭并不是因为食物残渣发酵所导致的，主要和胰岛素分泌量减少，身体中的碳水化合物不容易被分解，从而导致脂肪代谢非常活跃，产生了丙酮成分。丙酮会通过肺部从口腔排出体外。另外高血糖也会引起毛细血管的堵塞，口腔得不到充足氧气的供应，让大量的厌氧细菌繁殖，诱发口臭。

4、糖尿病和口腔疾病互为因果关系。口腔护理如日常刷牙、洗牙、口腔杀菌，仅能从局部改善牙齿和牙周疾病，而长期口服抗菌药物易产生细菌耐药性及干扰口腔正常菌群生态平衡诱发口腔真菌感染。因此，探讨通过防治口腔疾病、预防或缓解糖尿病的新方法，具有重要的科学价值和深远的社会意义。

5、牙膏是人们日常生活中最常用的口腔清洁用品，为以摩擦的方式，施用于牙齿表面，以清洁为主要目的的膏状产品；一般呈凝胶状，通常会抹在牙刷上，借助牙刷的机械摩擦的作用清洁牙齿表面，对牙齿及其周边进行清洁，使口腔净化清爽。牙膏的功能主要集中在消除口腔炎症、口腔异味、美白牙齿、坚固牙齿和预防龋齿。在漱口、刷牙或含片过程中，牙膏中的活性成分经舌下静脉、毛细血管及口腔黏膜渗透、吸收入血，避免肝肾等器官对活性成分的首过消除作用，同时可减轻肝肾负担。

6、益生菌已经为广大消费者所熟知，它具有各种促进健康的功能，包括改善肠道菌群结构、治疗腹泻、便秘、改善机体免疫功能等。国家已经批准可用于保健食品的益生菌有30余种，主要包括乳杆菌属(嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、干酪乳杆菌、副干酪乳杆菌、植物乳杆菌、格氏乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、保加利亚乳酸杆菌、约氏乳杆菌等)、双歧杆菌属(两歧双歧杆菌、长双歧杆菌、短双歧杆菌、青春双歧杆菌、婴儿双歧杆菌等)、其他革兰氏阳性菌(凝结芽孢杆菌、费氏丙酸杆菌、粪肠球菌、乳酸乳球菌、嗜热链球菌等)和酵母菌(马克斯克鲁维酵母等)。已有一些益生菌显示有体内降糖效果，如罗伊氏乳杆菌、鼠李糖乳杆菌等。

7、综上所述，经过科学组方，合理搭配，研发出效果更好的且无毒且具有降糖，防治ii型糖尿病的口腔护理产品，具有紧迫性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提出一种生物酶基组合物、含有该组合物的降糖牙膏及其制备方法，具有很好的杀菌、抑菌、抗菌效果，分解食物残渣、减少代谢产酸、避免牙龈刺激、牙齿过敏、牙齿珐琅质受损的效果，能够降低血糖和降低糖化血色素，达到调节血糖、调整口腔菌群、抗炎、抗氧化的功效成分，起到降糖减脂调压的效果，通过人们早、晚漱口、刷牙等方式，吸收保健活性成分，具有副作用小、易接受等优点。

2、本发明的技术方案是这样实现的：

3、本发明提供一种生物酶基组合物，由以下原料按重量份制备而成：生物酶微球5-15份、益生菌2-10份、活性酵素3-7份、抗菌肽1-3份；

4、所述生物酶微球为将溶菌酶化学改性后，经低聚得到低聚改性溶菌酶，与黄原胶进行美拉德反应后，与纤维素酶、胰蛋白酶、右旋糖酐酶混合，包埋于交联淀粉微球中制得；

5、所述活性酵素为角豆、桑叶、红景天提取得到的活性酵素。

6、作为本发明的进一步改进，所述生物酶微球的制备方法如下：

7、s1.改性溶菌酶的制备：将乳酸、乙二胺四乙酸、肉桂酸溶于碱液中，调节溶液ph值，加入1-乙基(3-二甲氨基丙基)-3-碳二亚胺，加热搅拌条件下加入溶菌酶，搅拌反应，离心，透析，获得改性溶菌酶；

8、s2.低聚改性溶菌酶的制备：将步骤s1制得的改性溶菌酶溶于水中，加入双氧水，加热搅拌反应，透析，获得低聚改性溶菌酶；

9、s3.交联低聚改性溶菌酶的制备：将步骤s2制得的低聚改性溶菌酶、阿拉伯糖溶于pbs溶液中，加热搅拌反应，加入硫酸铵至体系饱和，沉淀，过滤，洗涤，干燥，制得交联低聚改性溶菌酶；

10、s4.生物酶的制备：将步骤s3制得的交联低聚改性溶菌酶、纤维素酶、胰蛋白酶、右旋糖酐酶混合均匀，制得生物酶；

11、s5.生物酶微球的制备：将步骤s4制得的生物酶、淀粉、乳化剂加入碱液中，加热溶解，混合均匀，制得水相；将水相加入鱼油中，乳化，滴加正丁醇和环氧氯丙烷，搅拌反应，离心，洗涤，干燥，制得生物酶微球。

12、作为本发明的进一步改进，步骤s1中所述乳酸、乙二胺四乙酸、肉桂酸、1-乙基(3-二甲氨基丙基)-3-碳二亚胺、溶菌酶的质量比为3-5:7-10:5-7:35-45:15-22，所述碱液为7-12％的naoh或koh溶液，所述调节溶液ph值为7.2-7.5，所述加热搅拌的温度为35-40℃，所述搅拌反应的时间为5-7h，所述透析的透析袋孔径为9-10kda；步骤s2中所述加入双氧水至体系中双氧水的浓度为1-3wt％，所述加热搅拌反应的温度为55-60℃，时间为2-4h，所述透析的透析袋孔径为9-10kda。

13、作为本发明的进一步改进，步骤s3中所述低聚改性溶菌酶、阿拉伯糖的质量比为10-12:7-10，所述pbs缓冲溶液为ph＝8-8.5的pbs缓冲溶液，所述加热搅拌反应的温度为60-65℃，时间为10-12h；步骤s4中所述交联低聚改性溶菌酶、纤维素酶、胰蛋白酶、右旋糖酐酶的质量比为15-20:3-5:5-7:2-3。

14、作为本发明的进一步改进，步骤s5中所述生物酶、淀粉、乳化剂、碱液、鱼油、正丁醇和环氧氯丙烷的质量比为12-15:17-22:1-2:150-200:250-300:3-5:5-7，所述碱液为5-7wt％的naoh或koh溶液，所述搅拌反应的温度为50-55℃，时间为3-5h。

15、优选地，所述乳化剂选自吐温-20、吐温-40、吐温-60、吐温-80中的至少一种。

16、作为本发明的进一步改进，所述活性酵素的制备方法如下：

17、将角豆、桑叶、红景天分别洗净，干燥，粉碎，得到混合粉，加入水中，加入复合酶酶解，灭菌，接种副干酪乳杆菌、长双歧杆菌菌种种子液，酶助发酵培养，产物过滤，固渣洗涤收集菌液，将菌液与滤液混合冷冻干燥，制得活性酵素。

18、作为本发明的进一步改进，所述角豆、桑叶、红景天的质量比为7-10:3-5:5-7，所述复合酶为纤维素酶和果胶酶，质量比为7-10:3-5，所述复合酶的添加量为体系总质量的3-5wt％，所述副干酪乳杆菌、长双歧杆菌菌种种子液的接种量分别为2-4v/v％和1-3v/v％，所述菌种种子液的含菌量为108-109cfu/ml，所述酶助发酵培养的条件为37-39℃，100-120r/min，酶助发酵培养48-56h。

19、作为本发明的进一步改进，所述益生菌包括罗伊氏乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、嗜酸乳杆菌，质量比为5-7:3-5:2-4。

20、本发明进一步保护一种含有上述生物酶基组合物的降糖牙膏，由以下原料按重量制备而成：生物酶基组合物20-25份、罗伊氏乳杆菌1-2份、鼠李糖乳杆菌1-2份、嗜酸乳杆菌1-2份、基质70-95份、透明质酸钠2-4份；所述基质由以下原料按照质量百分比制备而成：摩擦剂12-60％、保湿剂5-60％、增稠剂0.5-4％、发泡剂1-5.5％、香料0-2％、甜味剂0-1％、食用色素0-1％、防腐剂0-0.5％中的一种或多种组合，余量为去离子水。

21、优选地，所述摩擦剂选自碳酸钙、沉淀二氧化硅、水不溶性偏磷酸钠、纳米羟基磷灰石中的至少一种；所述保湿剂选自甘油、丙二醇、山梨醇、木糖醇中的一种或多种；所述增稠剂选自羧甲基纤维素钠、卡波树脂、羧乙基纤维素、羟丙基瓜儿胶、卡拉胶、增稠型二氧化硅中的至少一种；所述发泡剂选自月桂醇硫酸钠、月桂酰肌氨酸钠、甲基可可脂基牛磺酸钠中的至少一种；所述香料选自紫柠檬香油、橙油、橘子油、苏油、留兰香油、冬青油、丁香油、肉桂油、茴香油、薄荷油、薄荷脑、龙脑、月桂醛、柠檬醛、香兰素、乙酸戊酯中的至少一种；所述甜味剂选自蔗糖、糖精、甜蜜素、木糖醇、甜菊糖、甘草酸二钠、甘草酸三钾和甘草酸三钠中的至少一种；所述防腐剂选自对羟基苯甲酸酯、苯甲酸钠、山梨酸钾、山梨醇中的至少一种。所述食用色素为紫色、粉色、蓝色或绿色。

22、本发明进一步保护一种上述降糖牙膏的制备方法，包括以下步骤：

23、(1)将基质中各组分混合搅拌2-3h，获得牙膏用基质；

24、(2)将生物酶基组合物中各组分混合搅拌0.5-1h，获得生物酶基组合物；

25、(3)将牙膏用基质、罗伊氏乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、嗜酸乳杆菌、生物酶基组合物和透明质酸钠混合搅拌20-30min后，置于真空制膏机中，保持真空度在-0.09mpa至-0.096mpa，均质处理，搅拌20-30min后，灌装，制得降糖牙膏。

26、本发明具有如下有益效果：

27、由于两种细菌细胞壁结构成分不同，溶菌酶主要作用于革兰氏阳性菌，对革兰氏阴性菌几乎没有作用，当溶菌酶作用于革兰氏阳性菌时能够破坏n-乙酰胞壁酸和n-乙酰氨基葡萄糖之间的β-1，4糖苷键，使得革兰氏阳性菌的细胞壁稳定性降低，胞壁内外渗透压不平衡发生破裂，内容物逸出，细菌溶解死亡；而革兰氏阳性菌虽仅有一层肽聚糖链，但其外层有较厚脂多糖类物质包裹保护，因此，溶菌酶无法裂解革兰氏阳性菌的细胞壁肽聚糖，所以溶菌酶对革兰氏阳性菌的杀菌效果不明显。

28、本发明溶菌酶首先通过与乳酸、乙二胺四乙酸、肉桂酸进行化学修饰反应，乙二胺四乙酸结构可作为细胞膜干扰剂，与细胞表面的脂多糖之间盐桥二价阳离子螯合，使细菌的细胞膜失去稳定性，从而调节部分细菌对溶菌酶的耐受性；乳酸结构可以与细菌壁上脂多糖成键，增加细胞膜渗透性，协同作用使细菌内容物泄露，导致细菌死亡；肉桂酸改性通过改变溶菌酶的疏水性，从而提高了制得的改性溶菌酶对革兰氏阴性菌的抗菌效果。

29、进一步，本发明将制得的改性溶菌酶通过双氧水在加热条件下反应制得低聚体，为二聚体或三聚体，导致溶菌酶结构发生改变，疏水性增加，与细菌细胞壁反应提高，脂质层完整性被破坏，导致细菌细胞膜紊乱而致死。

30、然后将制得的低聚改性溶菌酶与阿拉伯糖发生了美拉德反应，形成的交联物能明显提高制得的交联低聚改性溶菌酶的抗菌性能，拓宽抗菌谱，同时，阿拉伯糖能分解进入到人体，使体内的糖分快速的分解和消化，抑制糖的吸收，帮助体内的血糖快速的降低，起到辅助的改善的效果。

31、然后本发明将交联低聚改性溶菌酶、纤维素酶、胰蛋白酶、右旋糖酐酶混合制得生物酶，另外，纤维素酶、胰蛋白酶、右旋糖酐酶的协同作用下，能够促进口腔残渣的分解，缓解炎症，右旋糖酐酶可减少牙齿外源性色素，祛除牙渍、改善牙黄现象，净白牙齿。通过改善口腔菌群，起到激活口腔自愈力的作用，预防、缓解各种牙齿问题。

32、本发明将制得的生物酶通过交联淀粉包埋，能够大大提高生物酶的稳定性，避免储存过程中酶的失活失效，从而大大提高了降糖牙膏的有效性，同时，交联淀粉球在口腔淀粉酶的作用下，载体水解，从而使得生物酶被大量释放，形成“生物开关”，从而发挥有效的作用。

33、食同源的中药提取物，其降糖保健功效得到越来越多认可。科学家发现高血糖患者小便、肌肉、血液透析中的d-手性肌醇浓度低，角豆中含有d-手性肌醇。而补充d-手性肌醇(dci)除了具有肌醇促进肝脏脂代谢功能外，还具有显著的胰岛素增敏作用，降血糖，改善多囊卵巢综合症(pcos)患者的排卵情况，调节激素平衡，改善月经失调，以及抗氧化、抗衰老、抗炎特殊的生理功能。角豆提取物具有降糖增敏的作用，被证明是由于含有活性成分dci。类似的，红景天提取物与桑叶提取物也已经被证明具有降糖和预防ii型糖尿病的功能。

34、本发明活性酵素以药食同源的原料为主要成分，包括角豆、桑叶、红景天，其中，角豆提取物中含有d-手性肌醇，可以辅助胰岛素让其正常发挥作用，降低胰岛素抵抗性，细胞内胰岛素活动增加，血中胰岛素含量下降、葡萄糖浓度降低，从而有很好的降血糖功效。桑叶提取物可以抑制糖代谢酶，稳定和降低空腹血糖和餐后血糖峰值，其中的黄酮类、植物甾醇、生物碱等可以抑制脂肪肝形成，降低血液黏稠度，对动脉粥样硬化斑块形成有抑制作用。红景天提取物当中会含有络塞维、甙元酪醇、红景天苷等成分，能够增强胰岛素的分泌,改善胰岛素敏感性，促进新陈代谢，有效降低血糖，有助于控制糖尿病。

35、活性酵素的制备中，将角豆、桑叶、红景天在复合酶(包括纤维素酶和果胶酶)的协同作用下，能够促进植物细胞壁的破裂，促进角豆抗营养因子的酶解失活，促进活性组分包括d-手性肌醇、黄酮类、植物甾醇、生物碱、络塞维、甙元酪醇、红景天苷等溶出，进一步在酶助发酵作用下，一方面促进益生菌的增殖，提高了短链脂肪酸等有益降血糖组分的生成，另一方面促进了对植物细胞壁的破碎以及对角豆抗营养因子的分解，大大降低了角豆的毒性，以及提高了制得的活性酵素的调节血糖、血脂、血压的效果，并且能够抑制口腔致病菌生长，消除口腔炎症、口腔异味、美白牙齿、坚固牙齿和预防龋齿。

36、本发明通过加入生物酶微球，在口腔淀粉酶的作用下，淀粉球酶解释放生物酶，有很好的杀菌、抑菌、抗菌效果，分解食物残渣、减少代谢产酸、避免牙龈刺激、牙齿过敏、牙齿珐琅质受损；加入益生菌具有占位功能，减少口腔致病菌粘附牙齿或口腔粘膜，抑制病原菌形成生物膜，减少牙龈发炎及组织坏损，降低体内氧化电势及发炎状况，改善胰岛素阻抗现象，进而降低血糖和降低糖化血色素，达到调节血糖、调整口腔菌群、抗炎、抗氧化的功效成分。加入抗菌肽具有杀灭口腔致病菌生长繁殖的作用；加入活性酵素能进一步强化益生菌功效，以及降糖减脂调压的效果。通过人们早、晚漱口、刷牙等方式，吸收保健活性成分，具有副作用小、易接受等优点。