專利名稱：一種具有調節腸道菌群功能的復合功能糖的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有調節腸道菌群功能的復合功能糖，屬于應用食品技術領域。
背景技術：
腸道不僅是消化、吸收和營養物質交換的重要場所，也是人體最大的免疫器官。人體腸道內存在數量龐大、結構復雜的正常菌群。根據腸道菌群在宿主體內的生化反應及對宿主的作用效果，可分為有益菌和有害菌兩大類。有害菌通過產生毒素，引起腸黏膜破壞，誘發感染，腫瘤發生，影響臟器功能等多方面的致病作用。而有益菌除了能通過自身的代謝活動供給或促進營養物質的吸收，促進有害物質的排泄，也能通過自身的代謝，如產生大量有機酸、分泌蛋白質等活動，阻止致病菌的侵襲。正常情況下，腸道菌群、宿主和外部環境建立起一個動態的生態平衡，對人體的健康起著重要作用。但是，由于機體衰老、環境污染、飲食改變、濫用抗生素等原因，往往使腸道微生態系統受到破壞，從而引起菌群失調，其正常生理組合被破壞，產生病理性組合而引起臨床癥狀，稱為腸道菌群失調癥。臨床上腸道菌群失調患者常有雙歧桿菌數量減少及伴有其他腸道菌群減少或增多。因此增殖患者體內益生菌數量可以改善患者腸道微生態狀態。目前，對腸道菌群的調整手段主要有兩種活菌補菌(即益生菌補菌)，和自身腸道菌增殖(即益生元補菌)。活菌補菌以目前水平還存在著做多不足，如定植力、活菌存活率、胃酸等都是尚待解決的問題。益生元作為雙歧桿菌的促進物質，卻可以克服以上缺點。同時益生元類產品具有耐貯存、貯運方便、無毒副作用等優點。益生元是指不能在上消化道被分解或吸收的食物成分，其進入結腸后可有選擇地刺激結腸中的一種或少數幾種有益細菌的生長，從而對宿主產生有益的作用。益生元的化學本質是一些不能被消化的短鏈碳水化合物，又被稱為低聚糖，但是并非所有的低聚糖都具有益生元的特性。目前應用較多的益生元有低聚木糖、低聚果糖、菊粉、低聚半乳糖等。利用益生菌或益生元調節腸道菌群是近年的研究熱點，相關研究國內外均有報道。中國專利公開號CN102138594A，
公開日2011年8月8日，公開了一種具有調節腸道菌群功能的復方沙棘茶制劑。將低聚果糖、低聚異麥芽糖等低聚糖與沙棘果粉、紅茶粉復配后制成茶飲品，用于增殖腸道有益菌并抑制腸道有害菌。但是僅依靠益生元調節腸道菌群耗時較長，而且效果不穩定。中國專利公開號CN102028197A，
公開日2011年4月27日，公開了一種具有調節腸道菌群失調和增強免疫的功能營養劑及其制備方法。用黨參、白術、茯苓、炙甘草四味中藥和螺旋藻制成發酵液，隨后接種乳桿菌和雙歧桿菌進行發酵，最終將發酵液滅酶干燥得營養液。該制劑工藝費時，且制劑不含活菌，雖然有增強免疫的效果，但對調節腸道菌群效果不大。中國專利公開號CN102018216A，
公開日2011年4月20日，公開了一種用于調節腸道菌群和增強免疫力的含雙歧桿菌的組合物。將經高密度培養和雙層包埋的雙歧桿菌、低聚糖、維生素、金屬元素和輔料混合配制而成。雖然經過雙層包埋和冷凍干燥，使得菌體存活率顯著提高，但工藝繁瑣，并且需要添加多種包埋液和干燥保護劑，成本較聞。
本發明提供一種以功能性低聚糖作為主要益生元，輔助添加益生菌、膳食纖維，具有調節腸道菌群功能的復合功能糖。
發明內容
本發明的目的在于提供一種具有調節腸道菌群失調、促進腸道蠕動和通便功能的復合功能糖。本發明的目的通過以下技術方案來實現一種復合功能糖，包含功能性低聚糖，L-阿拉伯糖，膳食纖維和益生菌。所述復合功能糖，包含按重量百分比計以下成分功能性低聚糖1% 95%，L_阿拉伯糖0. 1% 70%,膳食纖維0. 01% 60%,益生菌0. 01% 50%o所述復合功能糖余量可為輔料，輔料可為酸味劑、甜味劑、填充劑、潤滑劑、防腐齊U、香精、糊精、甘露糖醇或微晶纖維素等中的一種或幾種。所述復合功能糖，優選包含按重量百分比計以下成分功能性低聚糖10% 90%，L-阿拉伯糖1% 55%,膳食纖維0. 1% 50%,益生菌0. 1% 35%。所述復合功能糖，更優選包含按重量百分比計以下成分功能性低聚糖25% 85%, L-阿拉伯糖5% 40%，膳食纖維1% 45%，益生菌1% 20%。所述復合功能糖，進一步優選包含按重量百分比計以下成分功能性低聚糖45% 80%，L-阿拉伯糖8% 30%，膳食纖維5% 30%，益生菌3% 15%。所述復合功能糖，特別優選包含按重量百分比計以下成分功能性低聚糖60% 80%, L-阿拉伯糖10% 25%，膳食纖維10% 20%，益生菌5% 10%。所述的功能性低聚糖包括但不限于低聚木糖、低聚果糖、低聚半乳糖、低聚異麥芽糖、菊粉中的一種或幾種，其中低聚果糖和菊粉不同時應用。所述的膳食纖維包括但不限于抗性淀粉、抗性糊精、魔芋膠、纖維素、半纖維素、木質素以及燕麥纖維、大麥纖維、小麥纖維中一種或幾種。所述益生菌可購自商品化產品，如益生菌干燥菌粉。所述的益生菌包括但不限于青春雙歧桿菌、動物雙歧桿菌(乳雙歧桿菌)、兩歧雙歧桿菌、短雙歧桿菌、嬰兒雙歧桿菌、長雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌、保加利亞乳桿菌、植物乳桿菌、鼠李糖乳桿菌、卷曲乳桿菌、唾液乳桿菌、發酵乳桿菌中一種或幾種。本發明復合功能糖可由現有技術方法制成粉劑、膠囊劑、片劑、顆粒劑或口服液等劑型。本發明還包括所述的復合功能糖在制備具有調節腸道菌群失調和/或促進腸道蠕動和/或通便功能的食品或藥品中的用途。低聚木糖低聚木糖是以富含木聚糖的植物(如玉米芯、蔗渣、麥麩等)為原料，通過木聚糖酶水解，分離精制而地的一類非消化性低聚糖；由2 7個木糖分子以P _1，4糖苷鍵結合而成，理化性質穩定，耐酸、耐熱。低聚木糖對雙歧桿菌、乳酸菌等益生菌有高選擇性增殖效果，但對大腸桿菌、腸球菌、梭狀芽孢桿菌等病原菌則有明顯的抑制作用。并且以低聚木糖為碳源的雙歧桿菌等益生菌在發酵利用低聚木糖時會導致體內產生C02、H2,并提高短鏈脂肪酸(乙酸、丙酸、丁酸)及乳酸等有機酸的產量，使腸道呈酸性，刺激腸蠕動，改善腸動力。有機酸的產生還會增加腸道對礦物質和微量元素的吸收，并促進脂肪代謝。
低聚果糖低聚果糖也稱果募糖、果低聚糖或庶果低聚糖，是由3 _D-果糖殘基通過￠-2,1糖苷鍵連接而成的直鏈低聚糖。常用的低聚果糖為由酶法合成的蔗果低聚糖和由菊糖部分水解得到的全果糖低聚糖，兩者在結構上稍有不同，但生理功能基本一樣。研究證明，低聚果糖能夠改變腸道微生物區系，可使擬桿菌、梭狀芽孢桿菌、產氣莢膜桿菌、梭形桿菌屬等有害菌減少，而雙歧桿菌等有益菌增加，具有益生元特性。調節免疫機能是低聚果糖的另一個重要生物學效應，其通過對雙歧桿菌的增殖作用，產生大量免疫性物質；研究發現，低聚果糖能大大提高抗體細胞的數目和NK細胞的活性。低聚半乳糖被稱為“雙歧桿菌生長因子”的低聚半乳糖天然存在于自然界中，動物的乳汁中含有微量，母乳中的含量稍多，所以用母乳喂養的嬰兒腸道內細菌中的雙歧桿菌占優勢。低聚半乳糖是在乳糖分子中半乳糖一側以3糖苷鍵連接I 4個分子的半乳糖形成的結合糖。低聚半乳糖是一種低分子量水溶性膳食纖維，黏度低，有較強的保濕型，不結合礦物質，對酸和熱都有很強的穩定性，在180°C或pH為3的條件下也不分解。低聚半乳糖對腸內雙歧桿菌和乳酸菌具有同時增殖作用，可抑制有害菌滋長，同時可促進腸胃蠕動，改善腸道功能。低聚半乳糖是唯一能被人體內八大有益菌均利用的低聚糖。低聚異麥芽糖低聚異麥芽糖又稱分枝低聚糖、異麥芽寡糖，主要包括異麥芽糖、異麥芽三糖、異麥芽四糖和潘糖。自然界中低聚異麥芽糖極少以游離狀態存在，而是作為直鏈淀粉或多糖的組成部分。研究發現，攝入低聚異麥芽糖對動物的腸道菌群有改善作用，并且對已失調的腸道菌群有修復作用。低聚異麥芽糖能促使人體腸道內雙歧桿菌成倍增殖，從而抑制多種致病菌生長，減少腸道內腐敗物質與毒素的生成。低聚異麥芽糖屬于非消化低聚糖類，具有水溶性膳食纖維功能，與膳食纖維相比，優點在于其攝入量較低，在推薦劑量內不會引起腹瀉，不影響對礦物質和維生素吸收(對它們無包埋作用)。菊粉菊粉又名菊糖，是由D-果糖經0 -糖苷鍵連接而成的鏈狀多糖，水解后生成果糖和少量葡萄，其中較低的菊粉又可稱為低聚果糖。菊粉是一種非消化性寡糖，在胃、小腸里不能被自身酶消化，而胃、小腸里可發酵菊粉的微生物很少，菊粉幾乎不能被利用。所以，菊粉在人和動物胃、小腸里 極少被消化。由于菊粉幾乎不被上消化道消化而能完整地到達結腸，并被其中的腸道菌群發酵，從而促進雙歧桿菌、乳桿菌等益生菌的生長。L-阿拉伯糖L_阿拉伯糖是五碳醛糖，形態為無色、無味結晶粉末，易溶于水，對熱和酸穩定。L-阿拉伯糖是植物細胞壁的一種常見成分，也是谷類半纖維素的主要成分之一。L-阿拉伯糖對腸道有良好的酸化效果，腸道酸性環境有利于雙歧桿菌、乳酸菌等腸道有益菌群的生長，促進機體對鈣的吸收，增強機體排出有毒物的能力，抑制有害微生物增殖。抗性淀粉抗性淀粉廣泛存在于一些水果及豆科作物中，根據其天然來源和加工方法的不同，一般分為RS1型、RS2型、RS3型、RS4型。研究表明，抗性淀粉在結腸內發酵可產生氣體(H2、CO2, CH4)和短鏈脂肪酸(乙酸、丙酸、丁酸、異戊酸等)，主要為丁酸和C02。與膳食纖維相比，抗性淀粉在結腸一般可發酵30% 70%。同時，抗性淀粉可作為微生物的碳源，有利于合成微生物蛋白，從而減少了由于不消化蛋白質腐敗而產生的酚、胺類和吲哚等物質。未降解的抗性淀粉還可增加糞便通量，將腸道中有毒物質稀釋，縮短內容物通過腸道的時間，同時短鏈脂肪酸能有效降低腸道PH，發揮酸化消毒作用。抗性糊精抗性糊精屬低分子水溶性膳食纖維，根據膳食纖維含量的不同，抗性糊精分為I型和II型兩種。抗性糊精含有抗人體消化酶(如淀粉酶、葡萄糖淀粉酶等)作用的難消化成分，在消化道中不會被消化吸收，可直接進入大腸，能促進腸道有益菌群的生長、繁殖，是一種雙歧桿菌增殖因子。抗性糊精在大腸內發酵產生短鏈脂肪酸，產酸量較同等膳食纖維多；而且抗性糊精吸水膨脹后，能增加糞便體積，促進腸道蠕動，對于便秘、痔瘡、結腸癌等疾病有良好的預防效果。魔芋膠魔芋的主要成分是葡甘露聚糖，是一種水溶性膳食纖維，吸水性極強。它能抑制小腸對水分的吸收和使腸壁水分被吸收進腸道，軟化糞便而起到通便作用。并且魔芋膠可以被結腸菌利用，分解產生的短鏈脂肪酸能促進腸道蠕動，縮短排便時間，使排便自然通暢而不產生腹瀉。纖維素纖維素是由葡萄糖組成的大分子多糖，不溶于水及一般有機溶劑。纖維素是自然界中分布最廣、含量最多的一種多糖，是植物細胞壁的主要成分，占植物界碳含量的50%以上。人類膳食中的纖維素主要含于蔬菜和粗加工的谷類中，雖然不能被消化吸收，但有促進腸道蠕動，利于糞便排出等功能。草食動物則依賴其消化道中的共生微生物將纖維素分解，從而得以吸收利用。纖維素能促進腸道蠕動，增加糞便體積，縮短排空時間，從而減少食物中致癌物與結腸接觸的機會；腸道中的有益菌能夠利用其產生短鏈脂肪酸，這類短鏈脂肪酸能抑制腐生菌生長。半纖維素半纖維素是植物細胞壁中一種重要的基質多糖。它是由幾種不同類型的單糖構成的異質多聚體，這些糖是五碳糖和六碳糖，包括木糖、阿伯糖、甘露糖和半乳糖等。半纖維素木聚糖在木質組織中占總量的50%，它結合在纖維素微纖維的表面，并且相互連接，這些纖維構成了堅硬的細胞相互連接的網絡。半纖維素有極好的親水性能，比纖維素更容易水化潤脹，促進腸蠕動，加快糞便的排泄，使致癌物質在腸道內的停留時間縮短。木質素木質素是一種廣泛存在于植物體中的無定形的、分子結構中含有氧代苯丙醇或其衍生物結構單元的芳香性高聚物。木質素是構成植物細胞壁的成分之一，具有使細胞相連的作用。木質素在木材等硬組織中含量較多，蔬菜中則很少見含有。一般存在于豆類、麥麩、可可、草莓及山莓的種子部分之中。其最重要的作用就是吸附膽汁的主要成分膽汁酸，并將其排除體外。而膽汁中的膽酸和鵝膽酸可被細菌代謝為細胞的致癌劑和致突變劑，木質素吸附膽汁酸等物質并將其排出體外，可以防止這些致癌物質的產生。雙歧桿菌雙歧桿菌是1899年法國學者Tissier從母乳喂養的嬰兒糞便中分離出的一種厭氧菌，由于其末端分叉，故名雙歧桿菌。由于雙歧桿菌能使糖類發酵產生大量乳酸，所以它是乳酸菌的一種。在嬰兒出生后的5 7d，雙歧桿菌的增長達到高峰，然后趨于穩定，成為嬰幼兒期的腸道特征菌群。而幼兒離乳期時，兒童由混合喂養轉向成人飲食，這時類桿菌、厭氧鏈球菌等厭氧菌逐步增多，雙歧桿菌逐步減少到總菌數的10%左右，而且雙歧桿菌的類型也由嬰兒雙歧桿菌、短雙歧桿菌轉變為成人型長雙歧桿菌和青春型雙歧桿菌。就健康成年人而言，整個成年期穩定于這一菌種結構，進入老年期，雙歧桿菌進一步減少，有的個體甚至完全不能檢測出。雙歧桿菌能很好的抑制常見腐敗菌和低溫細菌，與其他厭氧菌共占據腸黏膜表明，構成一個生物學屏障，組織致病菌的入侵，同時還能抑制有害細菌的生長。乳桿菌乳桿菌屬菌為革蘭陽性無芽孢桿菌，細胞形態呈多樣性，一般形成鏈桿狀或球桿狀。因能發酵糖類產生大量乳酸而得名，在自然界中分布廣泛，有些菌株如植物乳桿菌、鼠李糖乳桿菌、嗜酸乳桿菌等是人和動物口腔、腸道的正常菌群。乳桿菌代謝可以產生有機酸、細菌數、過氧化氫、雙乙酰等多種天然抑菌物質，具有維持腸道內菌群平衡，提高機體免疫力，促進營養物質吸收等多種功能。本發明具有以下特點特定的益生元和益生菌搭配比例，一方面使益生菌能夠在腸道很好的定植，發揮健康效應，另一方面，避免過多的副作用，如脹氣、腹瀉等。例如連續攝入低聚木糖數周后可使腸道內雙歧桿菌活菌數增加7. 5倍以上，而產氣莢膜梭狀芽孢桿菌減少81%以上；而低聚半乳糖對腸內的雙歧桿菌和乳酸菌具有同時增殖的作用，對擬桿菌和梭狀菌的生長有一定的抑制作用。按特定比例搭配的復合功能糖只是改變了腸道內菌體的組成，增加益生菌數量，使得致病菌群數量降低，而對總體菌群的數量基本沒有影響，最終使得益生菌群的數量和比例恢復平衡狀態。雙歧桿菌和乳桿菌是人體腸道中兩種最重要的益生菌，其數量和組成對維持健康腸道環境和提高免疫功能起著關鍵作用。腸道雙歧桿菌和乳桿菌種群組成及數量與生理年齡緊密相關，而不同民族、不同地區人群的胃腸道菌群構成也有區別。據研究報道，我國兒童腸道中主要雙歧桿菌種類中既有幼年期占優勢的假小鏈雙歧桿菌，又有成人中占優勢的長雙歧桿菌；腸道菌群乳桿菌主要為黏膜乳桿菌和發酵乳桿菌。我國青年人的腸道優勢雙歧桿菌為青春雙歧桿菌和長雙歧桿菌；卷曲乳桿菌和唾液乳桿菌為腸道優勢乳桿菌。健康老人腸道中雙歧桿菌的優勢種群為長雙歧桿菌和假小鏈雙歧桿菌；腸道優勢乳桿菌種群為唾液乳桿菌和黏膜乳桿菌。根據上述結果可以發現，我國不同年齡段人群的腸道優勢益生菌群都有區別，且與國外文獻報道的歐洲人群腸道優勢菌群有較大差異。這可能與中西方的生活習慣、膳食結構、外部環境以及受分析的人種不同有很大關系。因此，本發明的復合功能糖根據我國不同年齡人群的腸道菌群特點添加相應的優勢益生菌，既能提高益生菌在腸道的定植率，同時將腸道益生菌群的數量和比例調節至健康人群的平衡狀態。本發明具體特點體現在(I)直接給機體補充雙歧桿菌、乳酸桿菌等活菌種，增加腸道內有益菌數量；(2)富含的益生元可以使腸道內雙歧桿菌、乳酸桿菌等有益菌增殖，同時抑制腸桿菌、腸球菌等有害菌的增殖，從而調節腸道菌群；(3)幫助益生菌抵抗胃酸及膽鹽的侵蝕，確保有足夠的活菌到達腸道發揮保健功倉泛;(4)可以促進小腸蠕動和縮短排便時間、增加排便量，起到通便的作用；(5)經過腸道內有益菌發酵后產生丁酸，調節腸道pH。
具體實施例方式下面實施例是對本發明的進一步說明，而不是限制本發明的保護范圍。實施例以生產本發明復合功能糖為例，配方如下
權利要求
1.一種復合功能糖，其特征在于，包含功能性低聚糖、L-阿拉伯糖、膳食纖維和益生菌。
2.如權利要求1所述的復合功能糖，其特征在于，包含按重量百分比計以下成分功能性低聚糖1% 95%, L-阿拉伯糖0. 1% 70%,膳食纖維0. 01% 60%,益生菌0. 01% 50%。
3.如權利要求2所述的復合功能糖，其特征在于，包含按重量百分比計以下成分功能性低聚糖10% 90%, L-阿拉伯糖1% 55%,膳食纖維0. 1% 50%,益生菌0. 1% 35%。
4.如權利要求2所述的復合功能糖，其特征在于，包含按重量百分比計以下成分功能性低聚糖25% 85%，L-阿拉伯糖5% 40%，膳食纖維1% 45%，益生菌1% 20%。
5.如權利要求2所述的復合功能糖，其特征在于，包含按重量百分比計以下成分功能性低聚糖45% 80%，L-阿拉伯糖8% 30%，膳食纖維5% 30%，益生菌3% 15%。
6.如權利要求2所述的復合功能糖，其特征在于，包含按重量百分比計以下成分功能性低聚糖60% 80%，L-阿拉伯糖10% 25%，膳食纖維10% 20%，益生菌5% 10%。
7.如權利要求1 6任一所述的復合功能糖，其特征在于，所述的功能性低聚糖包括但不限于低聚木糖、低聚果糖、低聚半乳糖、低聚異麥芽糖、菊粉中的一種或幾種，其中低聚果糖和菊粉不同時應用。
8.如權利要求1 6任一所述的復合功能糖，其特征在于，所述的膳食纖維包括但不限于抗性淀粉、抗性糊精、魔芋膠、纖維素、半纖維素、木質素以及燕麥纖維、大麥纖維、小麥纖維中一種或幾種。
9.如權利要求1 6任一所述的復合功能糖，其特征在于，所述的益生菌包括但不限于青春雙歧桿菌、動物雙歧桿菌、兩歧雙歧桿菌、短雙歧桿菌、嬰兒雙歧桿菌、長雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌、保加利亞乳桿菌、植物乳桿菌、鼠李糖乳桿菌、卷曲乳桿菌、唾液乳桿菌、發酵乳桿菌中一種或幾種。
10.如權利要求1 9任一所述的復合功能糖在制備具有調節腸道菌群失調和/或促進腸道蠕動和/或通便功能的食品或藥品中的用途。
全文摘要
本發明公開了一種具有調節腸道菌群、促進腸道蠕動和通便功能的復合功能糖。該復合功能糖包含功能性低聚糖、L-阿拉伯糖、膳食纖維和益生菌，其特點是可以使雙歧桿菌、乳酸桿菌等有益菌增殖，同時抑制腸桿菌、腸球菌等有害菌的增殖，從而調節腸道菌群；并且可以促進小腸蠕動和縮短排便時間、增加排便量，起到通便的作用。
文檔編號A61P1/14GK103053904SQ20121059212
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月29日 優先權日2012年12月29日
發明者陳遠, 楊月欣, 李 東, 劉靜 申請人:北京中科邦尼國際科技有限責任公司