一种具α-葡萄糖苷酶抑制活性的乳杆菌红毛藻发酵上清液及其用途

摘要

本发明提供一种具α‑葡萄糖苷酶抑制活性的乳杆菌红毛藻发酵上清液，所述乳杆菌红毛藻发酵上清液的制备方法包括以下步骤：S1：将红毛藻与水按质量体积比4.45％‑5％的比例混合得到红毛藻悬液；S2：在所述红毛藻悬液中按质量体积比加入2％的葡萄糖，再进行巴氏杀菌；S3：按质量体积比4％接种加入德氏乳杆菌或植物乳杆菌，得到乳杆菌红毛藻混合液；S4：将所述乳杆菌红毛藻混合液在37℃下静置发酵48小时，得到乳杆菌红毛藻混合发酵液；S5：将所述乳杆菌红毛藻混合发酵液进行离心去除藻渣和乳杆菌菌体，获得所述乳杆菌红毛藻发酵上清液。本发明提供的乳杆菌红毛藻发酵上清液是一种天然、安全、经济的α‑葡萄糖苷酶抑制剂。

说明书

技术领域

本发明属于生物资源开发技术领域，特别涉及一种具乳杆菌红毛藻发酵上清液及其用途。

背景技术

糖尿病是继心血管病、肿瘤之后的第三大慢性非传染性疾病。其中，超过90％的糖尿病患者患有2型糖尿病(T2DM)。α-葡萄糖苷酶抑制剂可竞争性地抑制小肠内α-葡萄糖苷酶的活性活性,延缓或抑制葡萄糖在肠道内的吸收,从而有效地降低餐后血糖的峰值,调整机体血糖的水平。α-葡萄糖苷酶抑制剂在抑制餐后高血糖的过程中起着至关重要的作用，一直以来都作为治疗II型糖尿病的理想药物。阿卡波糖是目前临床应用广泛的糖苷酶抑制剂，对血糖的控制效果较好，但长期服用存在一定的副作用，如对肝脏造成损害、引起肠梗阻等。因此，寻找天然、安全、经济的α-葡萄糖苷酶抑制剂是延缓或辅助治疗II型糖尿病的较好途径。目前，对α-葡萄糖苷酶抑制剂的研究主要集中在化学合成或从天然物质中提取α-葡萄糖苷酶抑制剂，但利用这些方法获得的α-葡萄糖苷酶抑制剂均具一定的副作用，如引起肝、肠、胃等疾病；同时，这些抑制剂也存在提取量少，成本较高等问题。然而，采用食品乳酸菌发酵的方法生产具备α-葡萄糖苷酶抑制活性的产品，成本较低，安全性高。

红毛藻(Bangiafusco-purpure)，又称红毛菜、红棉藻等，是我国福建沿海特有的经济红藻资源，鲜香美味的红毛藻具有显著的降低血压、改善血虚症、滋阴降火以及预防血管疾病等功效。现有技术中利用红毛藻藻体提取的上清液和未经过发酵工艺优化的乳杆菌红毛藻发酵上清液对α-葡萄糖苷酶酶活力的抑制效果较低，均低于40％。因此，其还无法替代从化学合成或从天然物质中提取的α-葡萄糖苷酶抑制剂。

发明内容

有鉴于此，本发明一方面提供了一种具α-葡萄糖苷酶抑制活性的乳杆菌红毛藻发酵上清液，其具有成本低、安全性高、抑制活性高的优点，可以替代现有技术中的从化学合成或从天然物质中提取的α-葡萄糖苷酶抑制剂。

本发明是通过如下技术方案实现上述第一发明目的的：

一种具α-葡萄糖苷酶抑制活性的乳杆菌红毛藻发酵上清液，所述乳杆菌红毛藻发酵上清液的制备方法包括以下步骤：

S1：将红毛藻与水按质量体积比4.45％-5％的比例混合得到红毛藻悬液；

S2：在所述红毛藻悬液中按质量体积比加入2％的葡萄糖，再进行巴氏杀菌；

S3：按质量体积比4％接种加入德氏乳杆菌或植物乳杆菌，得到乳杆菌红毛藻混合液；

S4：将所述乳杆菌红毛藻混合液在37℃下静置发酵48小时，得到乳杆菌红毛藻混合发酵液；

S5：将所述乳杆菌红毛藻混合发酵液进行离心去除藻渣和乳杆菌菌体，获得所述乳杆菌红毛藻发酵上清液。

进一步的，所述乳杆菌红毛藻发酵上清液的制备方法还包括以下步骤：

S0:在将红毛藻与水混合前将红毛藻用液氮研磨处理。

进一步的，所述步骤S1为将红毛藻与水按质量体积比5％的比例混合得到红毛藻悬液，所述步骤S3为按质量体积比4％接种加入德氏乳杆菌，得到乳杆菌红毛藻混合液，其特征在于：所述乳杆菌红毛藻发酵上清液为德氏乳杆菌红毛藻发酵上清液，所述德氏乳杆菌红毛藻发酵上清液对α-葡萄糖苷酶的抑制率为88.2％。

进一步的，所述步骤S1为将红毛藻与水按质量体积比4.45％的比例混合得到红毛藻悬液，所述步骤S3为按质量体积比4％接种加入植物乳杆菌，得到乳杆菌红毛藻混合液，其特征在于：所述乳杆菌红毛藻发酵上清液为植物乳杆菌红毛藻发酵上清液，所述植物乳杆菌红毛藻发酵上清液对α-葡萄糖苷酶的抑制率为84.8％。

本发明的第二发明目的是提供一种具α-葡萄糖苷酶抑制活性的乳杆菌红毛藻发酵上清液的用途，其技术方案如下：

实现第一发明目的的乳杆菌红毛藻发酵上清液在制备α-葡萄糖苷酶抑制剂中的用途。

本发明提供的乳杆菌红毛藻发酵上清液是一种天然、安全、经济的α-葡萄糖苷酶抑制剂，其对α-葡萄糖苷酶的抑制率大于80％，可以替代现有技术中的从化学合成或从天然物质中提取的α-葡萄糖苷酶抑制剂。

附图说明

图1是本发明实施例1和实施例2得到的发酵上清液与阳性对照阿卡波糖对α-葡萄糖苷酶的抑制测试结果对比图。

图1中，Acarbose为阿卡波糖，DF代表德氏乳杆菌红毛藻发酵上清液，PF代表植物乳杆菌红毛藻发酵上清液。

具体实施方式

实施例1：德氏乳杆菌红毛藻发酵上清液的制备及α-葡萄糖苷酶抑制率测试

制备：

将红毛藻用液氮研磨处理；

取50克研磨好的红毛藻与1000毫升水混合得到红毛藻悬液；

在红毛藻悬液中按质量体积比加入20克的葡萄糖，再进行巴氏杀菌；

按质量体积比接种加入40克德氏乳杆菌，得到德氏乳杆菌红毛藻混合液；

将德氏乳杆菌红毛藻混合液在37℃下静置发酵48小时，得到德氏乳杆菌红毛藻混合发酵液；

将德氏乳杆菌红毛藻混合发酵液进行离心去除藻渣和乳杆菌菌体，获得德氏乳杆菌红毛藻发酵上清液。

测试：

取100μl德氏乳杆菌发酵红毛藻上清液和250μlα-葡萄糖苷酶液混合，置于37℃水浴锅中温育10min，再向其中添加250μl底物溶液起始反应，在37℃下反应15min后加入1mol/L的Na

抑制率计算公式为：

式中，A1：空白组，以PBS缓冲液代替德氏乳杆菌发酵红毛藻上清液反应后的吸光度；A2：样品组，加入德氏乳杆菌红毛藻发酵上清液或阿卡波糖水溶液样品反应后的吸光度；A3：背景对照组，以PBS缓冲液代替α-葡萄糖苷酶溶液反应后的吸光度。

本实施例中阳性对照阿卡波糖水溶液的浓度为IC50浓度0.64mg/mL，设置该阳性对照的目的一是测试比较本实施例的德氏乳杆菌发酵红毛藻上清液与该阳性对照抑制效果大小，二是为他人重复本实施例时提供如何保证试验一致性的参考。

如图1所示，本实施例的德氏乳杆菌红毛藻发酵上清液对α-葡萄糖苷酶的抑制率88.2％

实施例2：植物乳杆菌红毛藻发酵上清液的制备及α-葡萄糖苷酶抑制率测试

制备：

将红毛藻用液氮研磨处理；

取44.5克研磨好的红毛藻与1000毫升水混合得到红毛藻悬液；

在红毛藻悬液中按质量体积比加入20克的葡萄糖，再进行巴氏杀菌；

按质量体积比接种加入40克植物乳杆菌，得到植物乳杆菌红毛藻混合液；

将植物乳杆菌红毛藻混合液在37℃下静置发酵48小时，得到植物乳杆菌红毛藻混合发酵液；

将植物乳杆菌红毛藻混合发酵液进行离心去除藻渣和乳杆菌菌体，获得植物乳杆菌红毛藻发酵上清液。

测试：

本实施例的测试方法同实施例1。经检测，本实施例得到的植物乳杆菌红毛藻发酵上清液对α-葡萄糖苷酶的抑制率为84.8％。