一种具有缓释糖作用的桑叶发酵提取物及其制备方法和应用与流程

1.本发明属于发酵提取物制备技术领域，具体涉及一种具有缓释糖作用的桑叶发酵提取物及其制备方法和应用。


背景技术：

2.公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
3.作为一种以高血糖为特征的代谢性疾病，糖尿病主要表现为因长期的饮食过度，使得分泌胰岛素的胰腺体功能下降，从而导致常规主食分解生成的葡萄糖的转运物胰岛素供应不足，这些滞留在血液中等待胰岛素来转运的葡萄糖就形成了餐后高血糖的症状。因此，控制主食中碳水化合物的分解速度，就控制了糖尿病人餐后出现的高血糖症状。
4.桑树属于桑科、桑属，落叶性乔木或灌木，在我国分布十分广泛。桑叶作为桑树的主要产物，不仅能够作为家蚕的饲料，也是我国传统的中草药材。桑叶中富含黄酮、生物碱、多酚、多糖以及各种氨基酸等生物活性物质，具有抗炎、抗氧化、增强机体免疫力以及调节机体糖脂代谢等功效。现代中、西医把桑叶和桑叶生物制剂作为改善糖尿病及其他各种疑难杂症的药物而使用，认为其药效极为广泛。有清肺润燥、止咳、去热、化痰、清肝明目、治疗头晕眼花、失眠、消除眼部疲劳、降血压、降血脂、预防心肌梗塞、脑溢血、降血糖、抗糖病等。为了实现桑叶中的有效成分的最大利用价值，目前多对桑叶中的有效成分进行提取纯化，桑叶提取物含有丰富的1-脱氧野尻霉素(dnj)，可以显著降低餐后血糖和胰岛素敏感。将桑叶用于各种主食中，可以显著降低α-葡萄糖苷酶活性，降低餐后血糖的升高速度。但是桑叶提取物具有强烈的苦涩味，这种让人难以接受的苦涩味限制了桑叶提取物在食品等领域中的应用。


技术实现要素：

5.基于上述现有技术的不足，本发明提供一种具有缓释糖作用的桑叶发酵提取物及其制备方法和应用，本发明从桑叶表面分离得到一株酿酒酵母，利用微生物发酵的方法，充分释放和保留了桑叶的营养及活性成分，同时有效降低了甚至避免了桑叶提取物的苦味，提高了桑叶提取物在食品等众多领域中的应用。
6.为实现上述技术目的，本发明涉及以下技术方案：
7.本发明的一个方面，提供一株酿酒酵母(saccharomyces cerevisiae)nice-01，保藏于中国典型培养物保藏中心(地址：湖北省武汉市武昌珞珈山武汉大学)，保藏日期为2022年12月09日，其生物保藏号为cctcc m no：20221903。
8.本发明的第二个方面，提供一种微生物菌剂，其至少含有酿酒酵母nice-01。
9.本发明的第三个方面，上述酿酒酵母nice-01或微生物菌剂在如下任意一种或多种中的应用：
10.(a)生产具有缓释糖作用的桑叶发酵提取物；
11.(b)降低或消除桑叶发酵物中的苦味，提高其清香味。
12.其中，所述缓释糖包括1-脱氧野尻霉素。
13.本发明的第四个方面，提供一种具有缓释糖作用的桑叶发酵提取物，所述桑叶发酵提取物采用如下方法制备：
14.s1、将经预处理后的桑叶加水升温并进行超声波辅助萃取；
15.s2、将s1所得料液经灭菌处理后接种上述酿酒酵母nice-01或上述微生物菌剂进行发酵处理；
16.s3、将发酵产物离心取上清滤液即得。
17.本发明的第五个方面，提供上述桑叶发酵提取物在制备产品中的应用。
18.所述产品可以为食品和药品。
19.需要说明的是，在本发明中，所使用的术语“食品”应做广义的理解，其可以理解为可以使任何可以被食用的形式，因此所述食品包括普通食品和特殊食品，所述特殊食品包括保健食品和特殊医学用途配方食品；而普通食品时相对于特殊食品而言的，是适合所有人的食品。
20.上述一个或多个技术方案的有益技术效果：
21.上述技术方案提供一种具有缓释糖作用的桑叶发酵粉及其制备方法。在保证桑叶提取物中1-脱氧野尻霉素(dnj)含量不变的情况下，首先加入从桑叶表面分离得到的酿酒酵母，利用微生物发酵的方法，充分释放和保留了桑叶的营养及活性成分，在保证桑叶活性成分的溶出率的同时还保证了安全性；其次，通过发酵作用减少了有机溶剂的使用，避免了对环境的污染；再次，降低了甚至避免了桑叶提取物的苦味，提高了桑叶茶的清香味，解决了桑叶应用于普通食品的难题；最后该方法中的微生物品种易得，发酵工艺简单，使用成本低，并且微生物发酵具有高效性和可重复性，无论是实验室小试制备还是工厂大规模生产，都有着成本上的优势，因此具有良好的实际应用之价值。
附图说明
22.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
23.图1为本发明效果验证例中糖尿病大鼠喂食桑叶发酵粉后餐后血糖的变化。
24.图2为本发明效果验证例中糖尿病大鼠喂食桑叶发酵粉前后胰腺器官的变化情况；其中，a1和a2为桑叶发酵粉喂食组，b1和b2为糖尿病大鼠组。
具体实施方式
25.应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
26.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
27.本发明的一个具体实施方式中，提供一株酿酒酵母(saccharomyces cerevisiae)nice-01，保藏于中国典型培养物保藏中心(地址：湖北省武汉市武昌珞珈山武汉大学)，保藏日期为2022年12月09日，其生物保藏号为cctcc m no：20221903。该菌株系发明人在桑叶表面分离获得，经形态、生理生化以及18s rdna序列分析后确认属于酿酒酵母。
28.本发明又一具体实施方式中，提供一种微生物菌剂，其至少含有酿酒酵母nice-01。
29.本发明又一具体实施方式中，所述微生物菌剂中，除含活性成分外，还含有载体。所述载体可为微生物制剂领域常用的且在生物学上是惰性的载体。
30.所述载体可为固体载体或液体载体；
31.所述固体载体可为矿物材料、植物材料和/或高分子化合物；所述矿物材料可为粘土、滑石、麦饭石、高岭土、蒙脱石、白碳、沸石、硅石和硅藻土中的至少一种；所述植物材料可为玉米粉、豆粉、稻壳粉和淀粉中的至少一种；所述高分子化合物可为聚乙烯醇或/和聚二醇；
32.所述液体载体可为有机溶剂、植物油、矿物油或水；所述有机溶剂可为癸烷或/和十二烷。
33.所述菌剂的剂型可为多种剂型，如液剂、乳剂、悬浮剂、粉剂、颗粒剂、可湿性粉剂或水分散粒剂；优选为粉剂。
34.根据需要，所述菌剂中还可添加表面活性剂(如吐温20、吐温80等)、粘合剂、稳定剂(如抗氧化剂)、ph调节剂等。
35.本发明又一具体实施方式中，上述酿酒酵母nice-01或微生物菌剂在如下任意一种或多种中的应用：
36.(a)生产具有缓释糖作用的桑叶发酵提取物；
37.(b)降低或消除桑叶发酵物中的苦味，提高其清香味。
38.其中，所述缓释糖包括1-脱氧野尻霉素。
39.本发明又一具体实施方式中，提供一种具有缓释糖作用的桑叶发酵提取物，所述桑叶发酵提取物采用如下方法制备：
40.s1、将经预处理后的桑叶加水升温并进行超声波辅助萃取；
41.s2、将s1所得料液经灭菌处理后接种上述酿酒酵母nice-01或上述微生物菌剂进行发酵处理；
42.s3、将发酵产物离心取上清滤液即得。
43.其中，所述步骤s1中，所述桑叶优选为dnj含量较高的桑叶，一般可选自每年10月份采摘的两广地区的桑叶；
44.所述预处理方法包括：将采摘后的桑叶进行干燥(如烘干)以及进行粉碎(如超微粉碎)处理，从而有利于后续萃取和发酵。
45.所述桑叶与水的体积比为1:10-20，升温加热温度控制为80-100℃，超声波辅助萃取中，超声条件控制为70-90khz；处理时间控制为60-200min。
46.所述步骤s2中，灭菌可采用任意已知的灭菌处理，在本发明的一个具体实施方式中，所述灭菌可采用煮沸灭菌方式；具体的，将所述料液加热至100-101℃进行煮沸灭菌，时
间为1-10min。
47.所述发酵处理具体方法为：在21-40℃进行发酵4-10天；更具体的，采用有氧发酵方式，转速控制为100-300rpm。
48.其中，酿酒酵母nice-01的接种量控制为1-3％。
49.所述步骤s3中，离心处理具体条件为：4-30℃，1000-8000rpm。
50.此时，所述桑叶发酵提取物为液体，为方便存储、运输和使用，所述滤液可通过喷雾干燥方式获得固体粉剂，即为桑叶发酵粉。
51.本发明又一具体实施方式中，提供上述桑叶发酵提取物在制备产品中的应用。
52.所述产品可以为食品和药品。
53.需要说明的是，在本发明中，所使用的术语“食品”应做广义的理解，其可以理解为可以使任何可以被食用的形式，因此所述食品包括普通食品和特殊食品，所述特殊食品包括保健食品和特殊医学用途配方食品；而普通食品时相对于特殊食品而言的，是适合所有人的食品。
54.所述食品包括但不限于固体食品、液体食品；所述固体食品包括但不限于烘焙食品、糖果、固体饮料等；所述液体食品包括但不限于液体饮料等。
55.所述药品可以单位剂量形式给药，液体剂型、固体剂型。液体剂型可以是真溶液类、胶体类、微粒剂型、乳剂剂型、混悬剂型等。其他剂型例如片剂、胶囊、滴丸、丸剂、粉剂、乳剂、颗粒剂、栓剂、包合物、填埋剂等。
56.本发明的药品中还可以含有常用的载体，这里的可药用载体包括但不局限于：离子交换剂，氧化铝，硬脂酸铝，卵磷脂，甘油，山梨酯，山梨酸钾，饱和植物脂肪酸的部分甘油酯混合物，水，盐或电解质等。载体在药品中的含量可以是1％重量-98％重量，通常大约是占到80％重量。
57.以下通过实施例对本发明做进一步解释说明，但不构成对本发明的限制。应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。各实施例中使用的桑叶均为2021年10月份采摘的广西柳州地区的同一桑叶园桑叶。
58.实施例1
59.一种具有缓释糖作用的桑叶发酵粉，其制备方法，包括以下步骤：
60.(1)采摘桑叶，采摘后烘干处理并进行超微粉碎；
61.(2)加入10倍体积的水，加热至100℃，90khz超声波辅助萃取60min；
62.(3)萃取结束后，料液转移至发酵罐，加热至100℃进行煮沸灭菌，时间为6min；
63.(4)接种2％的酿酒酵母，180rpm，30℃进行发酵1天；
64.(1)发酵结束后，利用离心机，20℃，1000rpm离心得上清滤液；
65.(6)滤液进一步通过喷雾干燥，即得桑叶发酵粉。
66.实施例2
67.一种具有缓释糖作用的桑叶发酵粉，其制备方法，包括以下步骤：
68.(1)采摘桑叶，采摘后烘干处理并进行超微粉碎；
69.(2)加入10倍体积的水，加热至90℃，80khz超声波辅助萃取110min；
70.(3)萃取结束后，料液转移至发酵罐，加热至101℃进行煮沸灭菌，时间为1min；
71.(4)接种4％的酿酒酵母，200rpm，28℃进行发酵7天；
72.(1)发酵结束后，利用离心机，21℃，4000rpm离心得上清滤液；
73.(6)滤液进一步通过喷雾干燥，即得桑叶发酵粉。
74.实施例3
75.一种具有缓释糖作用的桑叶发酵粉，其制备方法，包括以下步骤：
76.(1)采摘桑叶，采摘后烘干处理并进行超微粉碎；
77.(2)加入10倍体积的水，加热至80℃，100khz超声波辅助萃取190min；
78.(3)萃取结束后，料液转移至发酵罐，加热至91℃进行煮沸灭菌，时间为10min；
79.(4)接种3％的酿酒酵母，300rpm，31℃进行发酵6天；
80.(1)发酵结束后，利用离心机，28℃，6000rpm离心得上清滤液；
81.(6)滤液进一步通过喷雾干燥，即得桑叶发酵粉。
82.实施例4
83.一种具有缓释糖作用的桑叶发酵粉，其制备方法，包括以下步骤：
84.(1)采摘的桑叶，采摘后烘干处理并进行超微粉碎；
85.(2)加入10倍体积的水，加热至80℃，100khz超声波辅助萃取190min；
86.(3)萃取结束后，料液转移至发酵罐，加热至91℃进行煮沸灭菌，时间为10min；
87.(4)接种3％的购买的工业用酿酒酵母，300rpm，31℃进行发酵6天；
88.(1)发酵结束后，利用离心机，28℃，6000rpm离心得上清滤液；
89.(6)滤液进一步通过喷雾干燥，即得桑叶发酵粉。
90.效果验证例
91.一、桑叶发酵粉dnj含量的检测，以市面上的桑叶提取物为对照，利用国标gb/t 40642-2021进行检测，具体如表1所示。
92.表1桑叶提取物和桑叶发酵粉中dnj的含量
[0093][0094]
从表1中的检测数据可知，利用我们分离得到的微生物发酵前后，桑叶发酵粉中dnj的含量与市面销售的桑叶提取物相当，基本保持不变。
[0095]
二、苦味检测
[0096]
称取桑叶发酵粉和桑叶提取物各3.0g，加入300ml纯水中，品尝口感，记录苦味范围值，具体如表2所示。
[0097]
表2桑叶提取物和桑叶发酵粉苦味范围值
[0098][0099]
综合桑叶发酵粉发酵前后苦度的口感评测可以看出，在保持dnj含量基本不变的情况下，经过我们分离得到的微生物发酵的桑叶粉，同等浓度下，与桑叶提取物相比，苦度明显下降。
[0100]
三.实施例3桑叶发酵粉在血糖调节方面的应用
[0101]
(1)2型糖尿病(t2dm)大鼠模型的建立：选取体重均匀200
±
20g健康雄性wistar大鼠若干只，实验前检测空腹血糖(fastingplasmaglucose，fpg)，空腹血糖正常者入选实验，并对大鼠进行编号，适应性饲养1周；适应性饲养结束后，喂养高糖高脂饲料，高糖高脂饲料喂养结束后，在空腹状态下，按照大鼠体重一次性腹腔注射小剂量链脲佐菌素，检测fpg，空腹血糖≥7.0mmol/l即为成功t2dm模型；
[0102]
(2)桑叶发酵粉喂食糖尿病大鼠：将模型大鼠分组喂养，设置糖尿病对照组(每餐生理盐水0.2ml/kg/d)、阿卡波糖组(阿卡波糖10mg/kg/d)和桑叶发酵粉组(桑叶发酵粉200mg/kg/d)，每组的喂食时间为早上8:00和晚上20:00，每3天早上喂食结束1小时取大鼠尾椎血液进行血糖的测定，约喂养4周结束后，将大鼠处以安乐死，打开胸腔，刺破心脏采血，并取出胰腺等主要器官，用液氮速冻后快速转移到-80℃冰箱中保存，切片he染色观测病理改变情况；
[0103]
(3)桑叶发酵粉对血糖调节的影响：通过实验看出，如图1和图2所示，喂食桑叶发酵粉的大鼠餐后血糖上升缓慢，血糖控制效果较好，与糖尿病药物阿卡波糖的控糖效果类似，并且喂食结束后发现，桑叶发酵粉组大鼠的胰腺泡细胞形态正常，分界清晰，而糖尿病对照组大鼠出现少量毛细血管扩张(黑色箭头)及少量炎性细胞浸润(白色箭头)。
[0104]
最后应该说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。