类型a
主要作者与研究机构及发表信息
本研究的主要作者为余萍(Yu Ping),来自江西仁仁健康微生态科技有限公司(Jiangxi Renren Health Micro Ecological Technology Co., Ltd.)。该研究于2023年发表在《中国酿造》(China Brewing)期刊第42卷第7期,总第377期。
学术背景
酒精性肝损伤是由于长期或过量饮酒导致的一种常见肝脏疾病,表现为酒精性肝炎、肝硬化等,严重时甚至可能发展为肝癌。目前临床上治疗酒精性肝损伤的方法主要包括戒酒和药物治疗,但戒酒难以实现,而长期服药则可能对机体产生副作用。因此,开发一种安全、有效的解酒护肝产品具有重要的现实意义。
酵素(Jiaosu)是一种通过微生物发酵制得的含有生物活性物质的产品,其成分包括酶、菌催化类物质以及抗氧化活性物质等。研究表明,酵素中的次生代谢产物在调节生理机能方面具有类似药物的作用,但无毒副作用。葛根(Puerariae Lobatae Radix)、枳椇子(Hoveniae Dulcis Semen)和洛神花(Hibiscus Sabdariffa)均为药食同源物质,分别含有丰富的黄酮类化合物、皂苷类、多糖类等活性成分,这些成分具有解酒、护肝等多种功效。基于此,本研究旨在通过益生菌发酵技术制备以葛根、枳椇子、洛神花为主要原料的草本酵素,并探究其解酒护肝作用,为相关产品的开发提供理论依据。
研究流程
本研究分为以下几个主要步骤:
材料准备与菌种筛选
- 研究选取了三种益生菌作为发酵菌株:植物乳植杆菌(Lactobacillus plantarum HCS03-001)、罗伊氏粘液乳杆菌(Lactobacillus reuteri HCS02-001)和鼠李糖乳酪杆菌(Lactobacillus rhamnosus HCS01-013)。
- 通过单菌株发酵、双菌株发酵和三菌株混合发酵的方式,按照不同比例进行发酵实验,最终确定最佳菌种配比为5∶4∶1。
草本酵素制备工艺
- 原料前处理:将葛根、枳椇子和洛神花粉碎至100目,按2∶2∶1的比例混合,加入常温水浸泡3小时,蒸煮45分钟。
- 发酵过程:接种活化后的益生菌,装液量为70%,搅拌速度为55转/分钟,发酵温度为40℃,发酵时间为66小时,每小时检测pH值,当两次pH变化小于0.15时结束发酵。
- 后处理:发酵液经离心分离后,上清液在95℃下灭菌30分钟,得到最终的草本酵素产品。
小鼠醉酒模型建立
- 使用清洁级雄性昆明小鼠(体质量18~20克),随机分为7组,每组10只,通过灌胃不同剂量的白酒(56%vol)建立醉酒模型。记录攀附时间、耐受时间、醉酒时间和醉酒率等指标,最终确定一次性灌胃体积分数为56%乙醇的最佳剂量为0.17 ml/10 g。
醒酒实验与数据分析
- 将150只小鼠随机分为6组,包括空白对照组、酒精损伤模型组、未发酵提取液组以及低、中、高剂量的草本酵素实验组。各实验组分别灌胃不同剂量的草本酵素,连续给药30天。末次灌胃后1小时,除空白组外,其余组均灌胃56%乙醇,观察并记录醉酒率、醉酒时间和醒酒时间。
- 测定血液乙醇浓度及肝脏代谢酶活性:采用顶空气相色谱法测定血清乙醇浓度;用试剂盒测定肝脏中乙醇脱氢酶(ADH)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽(GSH)和丙二醛(MDA)的含量。
数据统计分析
- 数据采用SPSS 21.0软件进行统计学分析,结果以“平均值±标准差”表示,采用单因素方差分析,p<0.05表示差异显著,p<0.01表示差异极显著。
主要结果
1. 发酵菌种比例优化
- 单菌株发酵中,植物乳植杆菌产生的总酸含量最高(12.5 g/kg)。双菌株发酵中,植物乳植杆菌与罗伊氏粘液乳杆菌混合发酵的总酸含量最高(15.2 g/kg)。三菌株混合发酵中,植物乳植杆菌∶罗伊氏粘液乳杆菌∶鼠李糖乳酪杆菌比例为5∶4∶1时,总酸含量达到最高(19.7 g/kg)。
草本酵素基本理化指标
- 草本酵素中粗多糖含量为12.95 mg/g,游离氨基酸含量为3.61 mg/g,γ-氨基丁酸(GABA)含量为86.66 μg/g,总酸含量为21.29 g/kg,多酚含量为4.32 mg/g,总黄酮含量为392.45 mg/l。
小鼠醉酒模型验证
- 在0.17 ml/10 g乙醇灌胃剂量下,小鼠醉酒率达到88.00%,且无死亡现象,适合用于后续实验。
草本酵素对小鼠醒酒的影响
- 与模型组相比,低、中、高剂量实验组的小鼠醉酒时间分别缩短了25.82%、30.51%和33.78%,醒酒时间分别缩短了24.06%、24.58%和29.82%。
草本酵素对血液乙醇浓度的影响
- 灌酒后0.5~3小时内,各剂量实验组的血液乙醇浓度均显著低于模型组(p<0.05),表明草本酵素能够快速降低血液中的乙醇含量。
草本酵素对肝脏代谢酶活性的影响
- 中、高剂量实验组小鼠肝脏中的ADH、SOD和GSH水平显著升高(p<0.05),MDA含量显著降低(p<0.05),说明草本酵素具有缓解氧化应激的作用,可减缓酒精性肝损伤。
结论与价值
本研究成功制备了一款以葛根、枳椇子、洛神花为原料,通过益生菌发酵生产的草本酵素。实验结果表明,该草本酵素能够显著缩短小鼠的醉酒时间和醒酒时间,降低血液乙醇浓度,并通过提升肝脏代谢酶活性减轻酒精性肝损伤。这为开发一款安全、有效的解酒护肝产品提供了理论依据,具有广阔的应用前景。
研究亮点
1. 重要发现
- 草本酵素中含有丰富的γ-氨基丁酸、总黄酮、多酚等活性成分,这些成分协同作用,能够显著改善酒精性肝损伤症状。
- 首次明确了植物乳植杆菌、罗伊氏粘液乳杆菌和鼠李糖乳酪杆菌的最佳配比(5∶4∶1),为同类研究提供了参考。
方法创新
- 采用益生菌发酵技术制备草本酵素,结合多种现代分析手段(如顶空气相色谱法、酶活性测定试剂盒等),确保了实验数据的准确性和可靠性。
目标特殊性
- 研究对象为药食同源植物,符合当前健康食品开发的趋势,具有较高的市场潜力和社会价值。
其他有价值内容
本研究还探讨了草本酵素对小鼠体质量的影响,结果表明服用草本酵素不会对小鼠体质量产生显著影响,进一步证明了其安全性。此外,研究中涉及的实验设计和数据分析方法也为未来相关研究提供了借鉴。