一种海带中可溶性膳食纤维在制备降脂减肥的药物和功能性食品中的应用的制作方法

本发明属于食品保健领域，特别涉及一种海带中可溶性膳食纤维在制备降脂减肥的药物和功能性食品中的应用。

背景技术：

当今肥胖的话题引起人们的密切关注，目前全球共有19亿人肥胖，全球肥胖趋势已将和糖尿病的发病趋势相似，并且经过研究统计发现，肥胖早起很可能会诱发二型糖尿病的发生，引起肥胖的原因有很多，例如：能量摄入高于机体的正常消耗、久坐缺少锻炼、生活不规律等，肥胖已经是全球性的难题，过去几十年，大家普遍认知为高水平的bmi是判断肥胖的官方标准，然而近几年大家认为肥胖是过多损害健康的脂肪异常积累，严重的是他会增加诸多心脑血管疾病和一系列代谢疾病：例如心脏病、高血压、糖尿病、癌症等，肥胖的人通常伴有游离脂肪酸的升高，甘油三酯和胆固醇的升高等脂代谢紊乱问题，这些会增加肥胖相关的并发症的发生几率，其中脂肪的大量积累是肥胖的主要原因。

目前治疗肥胖的方法主要有手术治疗、改变生活方式，例如控制饮食、增强体育锻炼、少熬夜和避免长时间坐姿等以及药物治疗，减肥药物层出不穷，但存在很多毒性副作用，例如低血糖，内分泌紊乱和耐药性等。本发明实验选取的模型为ob基因肥胖模型，ob小鼠是瘦素基因缺陷型小鼠，食欲十分旺盛，所以体型过度肥胖，是目前研究降脂减肥疾病以及肥胖相关综合征的最佳模型。

我国根据《中国居民膳食营养素参考摄入量》推荐，推荐人均膳食纤维的摄入量为25～35g，但是目前我国仍有90％左右的民众达不到我国的膳食纤维的日推荐量，更严重的达不到每日推荐量的三分之一。海带是一种大型的褐藻，每年海带产品数量很多，但海带利用不充分造成很大的浪费，同时对环境也造成了坏境污染，

技术实现要素：

本发明的目的是为了提供了一种海带中可溶性膳食纤维在制备降脂减肥的药物和功能性食品中的应用，可溶膳食纤维提取原料为提取海藻胶后废弃的海带渣，安全性好，降脂减肥效果明显，还可以改善肥胖小鼠的肠道菌群结构。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种海带中可溶性膳食纤维在制备降脂减肥的药物和功能性食品中的应用，所述可溶性膳食纤维的提取方法包括以下步骤：

(1)将海带渣浸泡过夜，加入1～3wt％的naoh溶液，常温浸泡48h以上，水洗至中性，过滤后得到固体；

(2)向步骤(1)的固体中加入适量的水，在温度≥121℃，压力≥0.14mpa的条件下进行蒸汽爆破，得到含有不溶性海带纤维的混悬液；

(3)在步骤(2)的混悬液中加入低温纤维素酶，在水浴中酶解24h以上；

(4)酶解结束后，将酶解产物水浴加热至沸腾，离心得到液体，70～80℃真空浓缩，粉碎，得到纯度为90.14±1.09wt％、收率为50-60％的可溶性膳食纤维。

进一步的，所述步骤(1)中的海带渣为提取海藻胶后废弃的海带渣。

进一步的，所述步骤(1)中海带渣与naoh溶液的料液比为1∶15～30。

进一步的，所述步骤(3)中低温纤维素酶占步骤(1)海带渣的初始重量的比重为1.5％～2.0％，水浴温度为25℃-35℃。

进一步的，所述可溶性膳食纤维降脂减肥的有效剂量为1000mg/kg～5000g/kg。

进一步的，所述可溶性膳食纤维降脂减肥的最优有效剂量为5000mg/kg。

进一步的，所述可溶性膳食纤维能够使小鼠体重减少；使小鼠血清中血脂的含量降低。

进一步的，所述可溶性膳食纤维能够降低肥胖小鼠白色指数和bmi指数，升高了棕色脂肪指数。

进一步的，所述可溶性膳食纤维能够减少脂肪细胞的尺寸和缓解肥胖小鼠肝脏脂肪病变。

进一步的，所述可溶性膳食纤维能够降低小鼠脂合成基因与促炎性因子的表达。

进一步的，所述可溶性膳食纤维能够升高有益菌的丰富度，调节肠道菌群结构与正常小鼠菌群结构相似。

进一步的，所述步骤(4)中可溶性膳食纤维纯度为90.14±1.09wt％、收率为50-60％。

与现有的技术相比，本发明效果和优点是：本发明中的可溶性膳食纤维的提取原料是提取海藻胶后废弃的海带渣，提取的可溶性膳食纤维不但安全性高、价格低，而且在ob肥胖小鼠的降脂减肥方面有显著的效果。从整体来看，海带可溶性膳食纤维具有良好的降脂减肥功效，所以有发展成为降脂减肥功能食品的巨大潜力，这对充分利用海洋资源和追求健康减肥奠定了基础。

附图说明

图1为小鼠体重变化图(与nc组相比，p＜0.05为*)；

图2为小鼠肠道菌群韦恩图；

图3为小鼠肠道菌群pcoa图；

图4为小鼠肠道菌群菌属分类热图；

图5为小鼠脂肪组织分病理切片；

图6为小鼠脂肪组织平均尺寸比较图，其中nc与normal相比，p＜0.05为*，与nc相比，p＜0.05为#；

图7为小鼠肝脏的病理切片图；

图8为小鼠脂肪和肝脏中有关脂质代谢以及合成的关键基因mrna的表达图(与nc相比，p＜0.05为*；p＜0.01为**)；

图9为小鼠脂肪和肝脏中相关炎性因子关键基因mrna的表达图(与nc相比，p＜0.05为*；p＜0.01为**)。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进一步的详细说明，但本发明要求保护的范围并不局限于实例表述的范围。

实施例1

本发明中可溶性膳食纤维的提取方法包括以下步骤：

(1)将提取海藻胶后废弃的海带渣用自来水浸泡过夜，充分溶胀后除去漂浮在液体上面的杂质，过滤后得到湿海带渣，以1∶15-30的料液比加入1-3wt％的naoh溶液，常温浸泡48h以上，水洗至中性，过滤留用固体。

(2)加入适量的水，在温度≥121℃，压力≥0.14mpa的条件下进行蒸汽爆破20-30min，得到含有不溶性海带纤维的混悬液。

(3)在含有不溶性海带纤维的混悬液中加入低温纤维素酶，低温纤维素酶占步骤(1)海带渣的初始重量比重为1.5％，于25℃-35℃的水浴中酶解24h以上，期间多次搅拌。

(4)酶解结束后，装入大烧杯水浴加热使液体沸腾，使低温纤维素酶失活，之后离心留取溶液，70℃真空浓缩液体至液体蒸干，取出干燥的固体，粉碎得到纯度为90.14±1.09％、收率为50-60％的可溶性膳食纤维。

实施例2

选择spf级雄性ob小鼠，年龄：6周，体重：40±3g；实验期间，小鼠自由饮食采水，通风正常。实验分组如下：正常对照组(c57)c57小鼠7只，灌胃溶剂水0.1ml/10g；阴性对照组(nc)ob小鼠7只，灌胃溶剂水0.1ml/10g；高剂量可溶膳食纤维(h-sdf)ob小鼠7只，灌胃给药5000mg/kg剂量的海带可溶性膳食纤维0.1ml/10g；低剂量可溶膳食纤维(l-sdf)ob小鼠7只，灌胃给药1000mg/kg剂量的海带可溶性膳食纤维0.1ml/10g；阳性对照组(pc)ob小鼠7只，灌胃200mg/kg剂量的二甲双胍0.1ml/10g。上午10点测量体重，每周测定一次，共观测6周。膳食纤维的最高剂量根据国家膳食推荐量换算得到，并且是在推荐范围内选择了海带可溶性膳食纤维的最大溶解度作为给小鼠的最高剂量。

实验结果显示，高剂量的海带可溶性膳食纤维可以在实验第3周后，与模型阴性对照相比，ob小鼠体重出现显著变化，见图1。

实施例3

实验分组与灌胃剂量同实施例1，将干预六周后的小鼠，空腹12小时后，乙醚麻醉后眼眶取血，全血室温静置30min后，在4℃、7500rpm/min条件下离心15min，血清分离，用于检测总胆固醇(tc)、甘油三酯(tg)、高密度脂蛋白(hdl-c)和低密度脂蛋白(ldl-c)。

实验结果显示：海带可溶性膳食纤维有效降低肥胖小鼠血清中血脂含量，见表1。

表1是小鼠血清中血脂变化情况表

注：nc与normal组相比，p＜0.05为*，与nc组相比p＜0.05为#

实施例4

实验分组与灌胃剂量同实施例1，实验进行六周后，小鼠禁食不禁水12h后测定小鼠最后空腹体重以及小鼠体长(从鼻尖至肛门长度)并记录。分离出肥胖小鼠的白色脂肪(附睾脂肪、肾周脂肪和左右腹沟脂肪)和棕色脂肪并准确称重，用于计算小鼠的白脂指数、棕脂指数和bmi指数。

实验结果显示，海带可溶性膳食纤维可以有效降低bmi指数和白色脂肪指数，升高棕色脂肪指数，见表2。

表2是小鼠血清中白脂指数、棕脂指数和bmi变化情况表

注：nc与normal组相比，p＜0.05为*，与nc组相比p＜0.05为#

实施例5

实验分组与灌胃剂量同实施例1，实验进行六周后，上午将小鼠分别放入干净无菌的鼠笼中，收集小鼠粪便，进行16srdna扩增子测序，检测了v3-v4区，测序平台为ions5tmxl，我们构建小片段文库利用了single-end方法。通过对reads剪切过滤，otus(operationaltaxonomicunits)聚类，并进行物种注释及丰度分析，揭示样品物种构成。

实验结果显示：海带可溶性膳食纤维可以很大程度上恢复肥胖小鼠的肠道菌群结构，并且增加了产生短链脂肪酸相关菌的丰富度(例如：拟普雷沃菌属parasutterella、苏绿世杆菌turicibacter、阿克曼菌属akkermansia和丁酸菌butyricicoccus)以及减少非有益菌的菌群丰富度(例如：乳酸菌属lactobacillus)，见图2、图3和图4。

实施例6

实验分组与灌胃剂量同实施例1，实验六周后，小鼠附睾脂肪和肝脏分离出来，留出适当大小的附睾脂肪和最大叶肝脏上边长为1cm的正方形组织块放入10％中性甲醛固定液，固定＞24h，梯度酒精脱水，石蜡包埋，切片，he染色，用高倍镜观察并拍照。

实验结果显示：海带可溶性膳食纤维可以显著减少肥胖小鼠脂肪细胞尺寸，并有效缓解肝脏的脂肪变性，见图5、图6和图7。

实施例7

实验分组与灌胃剂量同实施例1，实验六周后，分别取出100mg的附睾脂肪和肝脏组织按照transzol的方法说明提取总rna，使用transscriptone-stepgdnaremovalandcdnasynthesissupermix试剂盒将总rna反转录为cdna用于实时荧光定量pcr检测mrna的表达量(脂质代谢关键基因：pparγ、pka、atgl和hsl；脂质合成关键基因：fas和acc1；炎症因子关键基因：il-6、il-β、tnf-α和mcp-1。)

结果显示：膳食纤维可以显著升高pparγ、pka、atgl和hsl的表达，降低fas、acc1、il-6、il-β、tnf-α和mcp-1的表达，说明膳食纤维可以降低小鼠脂合成基因与促炎性因子，并促进脂代谢，进一步验证了其有效的减肥降脂的作用，见图8和图9。

以上事实案例均只代表本发明技术方案，而不是对实验进行限制，虽然我们对实验方案进行了改进，但是同领域的科研人员仍然可以对前面叙述的实验方案进行进一步的改善或者对实验环节进行科学等同替换，这些变动并不使相应技术解决方案的实质偏离本发明要求保护的技术解决方案的精神和范围。