一種富鐵乳酸菌制劑及其生產(chǎn)方法
【專利摘要】一種富鐵乳酸菌制劑及其制備方法，所述富鐵乳酸菌制劑，可由乳酸菌先按常規(guī)方法接種于培養(yǎng)基進(jìn)行發(fā)酵，然后加入8～10％硫酸亞鐵溶液，富集，制得富鐵乳酸菌制劑，其中，每克富鐵乳酸菌制劑中鐵含量為12～17毫克。本發(fā)明還包括富鐵乳酸菌制劑。本發(fā)明的制劑具有強(qiáng)抗氧化性、還原力強(qiáng)以及對于膽鹽的高耐受度，同時對于大腸桿菌及沙門氏菌的抗性也較為突出，既可作為功能性乳制品添加劑，又可作為防治地方性缺鐵癥的功能性調(diào)節(jié)劑，兼具乳酸菌和鐵的生物學(xué)功能。本發(fā)明的生產(chǎn)工藝簡單、操作簡便、轉(zhuǎn)化率高、安全可靠，可用于制備防缺鐵性貧血乳制品、藥品或保健品，特別是在防治地方性缺鐵方面具有廣闊的應(yīng)用前景。
【專利說明】
一種富鐵乳酸菌制劑及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種乳酸菌制劑及其制備方法，具體涉及一種富鐵乳酸菌制劑及其制 備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鐵元素是人體所必需的微量元素之一，是亞鐵血紅蛋白的組成成分，參與氧的運(yùn) 輸，對維持其他攜氧蛋白如亞鐵血紅蛋白酶、肌紅蛋白、細(xì)胞色素的正常功能也必不可少， 同時它也是許多參與能量代謝酶的重要成份，如過氧化氫酶、谷胱甘肽過氧化酶和一系列 脫氫酶。因此，缺鐵可導(dǎo)致諸如血紅蛋白等多種含鐵酶活性降低，阻礙氧氣的運(yùn)輸，誘發(fā)細(xì) 胞氧代謝水平與機(jī)體免疫力下降，紅細(xì)胞生成障礙引起貧血，以及引發(fā)注意力不集中、記憶 力減退等癥狀。缺鐵癥狀主要存在于婦女和兒童中，女性所流失的鐵大約為男性的兩倍，而 6個月至2歲的兒童常常會出現(xiàn)缺鐵營養(yǎng)性貧血。通常通過兩種方式補(bǔ)鐵，一是在普通膳食 中，通過食用鐵元素含量豐富的食物，諸如菠菜、動物內(nèi)臟等，可以補(bǔ)充一定量的鐵元素。二 是通過服用無機(jī)鐵化合藥物和復(fù)合微量元素藥物等進(jìn)行補(bǔ)充也是當(dāng)前比較熱門的補(bǔ)鐵方 法，但副作用大而不利于廣泛應(yīng)用。
[0003] 近年來，利用益生微生物，如酵母、乳酸菌，作為微量元素的載體，通過微生物生理 生化作用，將無機(jī)態(tài)微量元素轉(zhuǎn)化為有機(jī)形式(主要是與蛋白結(jié)合的方式），而人體對于有 機(jī)態(tài)營養(yǎng)元素的吸收利用率較高。因此，通過人體飲食攝入已成為一種補(bǔ)充營養(yǎng)元素新途 徑。與傳統(tǒng)的天然食物或化學(xué)藥物補(bǔ)充相比，益生菌轉(zhuǎn)化富集有機(jī)態(tài)的微量元素的產(chǎn)品具 有生產(chǎn)成本低，安全性高，食用方便與普及以及益生性強(qiáng)的優(yōu)勢。
[0004] 目前，食用富鐵酵母是一種成功的補(bǔ)鐵模式，現(xiàn)已發(fā)展成相關(guān)的食品，如富鐵面 包、餅干等。酸奶也是日常普遍食用的功能性食品之一，不僅富含多種蛋白質(zhì)，氨基酸，而且 味道醇香、口感好，而其中的保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌等活性菌種更能起到很好的益 生效果，從而促進(jìn)健康。因此，如能將這種富鐵型保加利亞乳桿菌及嗜熱鏈球菌發(fā)酵而成的 酸奶，不僅具有普通酸奶的優(yōu)良特性，同時以有機(jī)態(tài)鐵的形式補(bǔ)充人體所需的鐵元素。必將 在發(fā)酵乳制品工業(yè)中具有廣闊的應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種富鐵乳酸菌制劑及其制備方法。
[0006] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，一種富鐵乳酸菌制劑，可由乳酸菌先 按常規(guī)方法接種于培養(yǎng)基進(jìn)行發(fā)酵，然后加入8~10 %硫酸亞鐵溶液，富集，制得富鐵乳酸 菌制劑，其中，每克富鐵乳酸菌制劑中鐵含量為12~17毫克。
[0007] 進(jìn)一步，所述乳酸菌為嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus)或保加利亞乳 桿菌（Lactobacillus delbrueckii subsp.Bulgaricus) 〇
[0008]本發(fā)明進(jìn)一步解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，一種富鐵乳酸菌制劑的制備 方法，包括以下步驟：
[0009] (1)將乳酸菌按常規(guī)方法接種于培養(yǎng)基，培養(yǎng)擴(kuò)增14~26小時(優(yōu)選16~24小時）；
[0010] (2)在步驟（1)得到的發(fā)酵液中加入8~10 %硫酸亞鐵溶液(優(yōu)選8 %硫酸亞鐵溶 液），使發(fā)酵液的鐵含量為80~100mg/L(優(yōu)選80mg/L)，繼續(xù)恒溫培養(yǎng)18~30小時(優(yōu)選20~ 30小時）；
[0011] (3)將步驟(2)中得到的菌液在轉(zhuǎn)速5000~6000r/min(優(yōu)選6000r/min)，離心20~ 30min(優(yōu)選20min)，并用水洗滌沉淀物至少3次，目的是洗去無機(jī)鐵，然后再次在轉(zhuǎn)速5000 ~6000r/min(優(yōu)選6000r/min)，離心20~30min(優(yōu)選20min)，去上清液，得沉淀物即為富鐵 乳酸菌制劑。
[0012] 進(jìn)一步，步驟(1)中，所述培養(yǎng)基為MRS液體培養(yǎng)基。
[0013] 進(jìn)一步，步驟(3)中，所述水為蒸餾水、去離子水或無菌生理鹽水。
[0014] 本發(fā)明是借助乳酸菌轉(zhuǎn)化無機(jī)鐵為有機(jī)鐵的一種生物制劑，具有強(qiáng)抗氧化性、還 原力強(qiáng)以及對于膽鹽的高耐受度，同時對于大腸桿菌及沙門氏菌的抗性也較為突出，既可 作為功能性乳制品添加劑，又可作為防治地方性缺鐵癥的功能性調(diào)節(jié)劑，兼具乳酸菌和鐵 的生物學(xué)功能。本發(fā)明的生產(chǎn)工藝簡單、操作簡便、轉(zhuǎn)化率高、安全可靠，可用于制備防缺鐵 性貧血乳制品、藥品或保健品，特別是在防治地方性缺鐵方面具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0015] 實(shí)驗證明，本發(fā)明的富鐵乳酸菌制劑富含有機(jī)鐵，經(jīng)體外生物活性試驗表明，在 抗氧化性試驗中，富鐵乳酸菌對于DPPH、ABTS自由基的清除率顯著提高，同時還原力也有所 增強(qiáng);在膽鹽耐受試驗中，富鐵乳酸菌抗性顯著提高;在抗菌活性試驗中，富鐵乳酸菌對于 大腸桿菌及沙門氏菌的抗性有所增強(qiáng)。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0017] 嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus)和保加利亞乳桿菌（Lactobacillus delbrueckii 8油8口.1311]^31'；[0118)微生物菌種由西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院提 供。
[0018] 實(shí)施例1
[0019] 1、配制1?3培養(yǎng)液:葡萄糖20.(^、牛肉膏5.(^、磷酸氫二鉀2.(^、硫酸錳0.058、蛋 白胨10.0g、乙酸鈉5.0g、七水硫酸鎂0.2g、吐溫801mL、檸檬酸三銨2.0g、酵母菌粉4.0g、無 菌蒸餾水l〇〇〇mL、瓊脂粉(固體培養(yǎng))15.0~20.0g，分裝后121°C高壓滅菌20min。
[0020] 2、富鐵乳酸菌制劑的制備:取活化后的嗜熱鏈球菌菌落于MRS培養(yǎng)液中，在37°C下 培養(yǎng)擴(kuò)增24h后，然后加入10 %的硫酸亞鐵溶液使培養(yǎng)液的鐵含量為80mg/L，繼續(xù)培養(yǎng)24h， 收集菌液，在轉(zhuǎn)速6000r/min，離心20min，無菌去離子水反復(fù)清洗6次，最后再次離心得沉淀 物，即為富含有機(jī)鐵的嗜熱鏈球菌制劑。
[0021] 3、測定鐵含量的方法
[0022] (1)標(biāo)準(zhǔn)鐵工作液準(zhǔn)備
[0023] 準(zhǔn)確稱取金屬鐵l.OOOg，分別加硝酸溶解并移入1000mL容量瓶中，加0.5mol/L硝 酸溶液并稀釋至刻度;1C存于聚乙烯瓶內(nèi)，4°c保存，此溶液每毫升相當(dāng)于lmg鐵。用0.5mol/ 1^肖酸溶液稀釋成濃度為10(^8/1^的使用液，取0,0.5，1.0,2.0,3.0,4.01^使用液并分別稀 釋到1 OOyg/mL，即為標(biāo)準(zhǔn)鐵工作液。
[0024] (2)樣品消化
[0025] 精密稱取0.2g富鐵嗜熱鏈球菌干粉樣品于消化管中，加混合酸(硝酸:高氯酸=4: 1) 10ml，消化直至無色為止，冷卻，然后加入5ml去離子水，繼續(xù)加熱，直至液體剩2ml左右， 冷卻，最后去離子水定容至l〇ml。采用原子吸收分光光度法測定樣品中的鐵含量。
[0026] (3)標(biāo)準(zhǔn)曲線制定和樣品測定
[0027] 采用原子吸收分光光度計，將鐵標(biāo)準(zhǔn)工作液上機(jī)測定，得到鐵標(biāo)準(zhǔn)工作曲線;然后 將待測樣品上機(jī)測試，得到樣品中鐵濃度，即可得每克嗜熱鏈球菌制劑中鐵含量為12~ 17.07mg/g〇
[0028] 實(shí)施例2
[0029] 與實(shí)施1不同之處在于，取活化的保加利亞乳桿菌菌落于MRS培養(yǎng)液中培養(yǎng)，在37 °C下培養(yǎng)擴(kuò)增14h后，加入8 %的硫酸亞鐵溶液使培養(yǎng)液的鐵含量為100mg/L，繼續(xù)培養(yǎng)20h， 收集菌液，在轉(zhuǎn)速6000r/min離心20min，無菌去離子水反復(fù)清洗6次，最后再次離心得沉淀 物，即為富含有機(jī)鐵的保加利亞乳桿菌制劑，有機(jī)鐵含量可達(dá)15~17mg/g。
[0030] 實(shí)施例3
[0031]取實(shí)施例1、實(shí)施例2制得的富鐵乳酸菌制劑，按比例1:1配合在一起，混勻后即制 成(混合型)富鐵乳酸菌制劑。
[0032]發(fā)明人在試驗中發(fā)現(xiàn)，乳酸菌混合培養(yǎng)的富鐵效果不如單一菌種；因此，要得到 (混合型）富鐵乳酸菌制劑，可先用單一菌種轉(zhuǎn)化無機(jī)鐵，得到相應(yīng)富鐵乳酸菌制劑，再將得 到的上述制劑混合。
[0033] 在生物活性試驗中，通過DPPH、ABTS自由基清除以及還原力試驗，本發(fā)明富鐵乳酸 菌制劑表現(xiàn)出強(qiáng)抗氧化性(表1);同時，其對于膽鹽的耐受力也有所提高(表2);在體外抗菌 活性試驗中，本發(fā)明富鐵乳酸菌制劑表現(xiàn)出較好的抗菌活性，尤其對于大腸桿菌的抑制作 用較為突出（表3)。
[0034]表1-富鐵乳酸菌抗氧化活性
[0035]
[0036] ii：Lb：Lactobacillus delbrueckii ssp bulgaricus；St：Streptococcus thermophilus
[0037] 同一行不同小寫字母表示差異顯著(p<0.05)
[0038] 表2-富鐵乳酸菌在0.1 %的牛膽鹽中的耐受力
[0040] ii：1. Lb：Lactobacillus delbrueckii ssp bulgaricus；St：Streptococcus thermophilus
[0041] 2.膽鹽耐受力=(含膽鹽的培養(yǎng)基的0D值/空白培養(yǎng)基的0D值）X 100%
[0042] 3.同一行不同小寫字母表示差異顯著(p<0.05)
[0043] 表3-富鐵乳酸菌對大腸桿菌和沙門氏菌的抑菌效果
[0045] ：Lb：Lactobacillus delbrueckii ssp bulgaricus；St：Streptococcus thermophilus
[0046] 同一行不同小寫字母表示差異顯著(p<0.05)。
【主權(quán)項】
1. 一種富鐵乳酸菌制劑，其特征在于，可由乳酸菌先按常規(guī)方法接種于培養(yǎng)基進(jìn)行發(fā) 酵，然后加入8~10%硫酸亞鐵溶液，富集，制得富鐵乳酸菌制劑，其中，每克富鐵乳酸菌制 劑中鐵含量為12~17毫克。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的富鐵乳酸菌制劑，其特征在于，所述乳酸菌為嗜熱鏈球菌或保 加利亞乳桿菌。3. -種如權(quán)利要求1或2所述的富鐵乳酸菌制劑的制備方法，其特征在于，包括以下步 驟： (1) 將乳酸菌按常規(guī)方法接種于培養(yǎng)基，培養(yǎng)擴(kuò)增14~26小時； (2) 在步驟（1)得到的發(fā)酵液中加入8~10 %硫酸亞鐵溶液，使發(fā)酵液的鐵含量為80~ 100mg/L，繼續(xù)恒溫培養(yǎng)18~30小時； (3) 將步驟（2)中得到的菌液在轉(zhuǎn)速5000~6000r/min，離心20~30min，并用水洗滌沉 淀物至少3次，然后再次在轉(zhuǎn)速5000~6000r/min，離心20~30min，去上清液，得沉淀物即為 富鐵乳酸菌制劑。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的富鐵乳酸菌制劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 將乳酸菌按常規(guī)方法接種于培養(yǎng)基，培養(yǎng)擴(kuò)增16~24小時； (2) 在步驟（1)得到的發(fā)酵液中加入8%硫酸亞鐵溶液，使發(fā)酵液的鐵含量為80mg/L，繼 續(xù)恒溫培養(yǎng)20~30小時； (3) 將步驟(2)中得到的菌液在轉(zhuǎn)速6000r/min，離心20min，并用水洗滌沉淀物3~5次， 然后再次在轉(zhuǎn)速6000r/min，離心20min，去上清液，得沉淀物即為富鐵乳酸菌制劑。5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的富鐵乳酸菌制劑的制備方法，其特征在于，步驟（1)中，所 述培養(yǎng)基為MRS液體培養(yǎng)基。6. 根據(jù)權(quán)利要求3~5之一所述的富鐵乳酸菌制劑的制備方法，其特征在于，步驟（3) 中，所述水為蒸餾水、去離子水或無菌生理鹽水。
【文檔編號】C12R1/46GK105969687SQ201610339371
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月20日
【發(fā)明人】魏新元, 楊靖鵬, 樊明濤, 李俊娥, 宋云博
【申請人】西北農(nóng)林科技大學(xué)