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CN104519754A - 降低食用谷类中的抗营养因子 - Google Patents

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CN104519754A CN201380039752.2A CN201380039752A CN104519754A CN 104519754 A CN104519754 A CN 104519754A CN 201380039752 A CN201380039752 A CN 201380039752A CN 104519754 A CN104519754 A CN 104519754A
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E·阿南塔
C·E·汉森
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Abstract

本发明涉及一种改善食用谷类的营养价值的方法。具体而言，本发明涉及一种用于降低食用谷类中的抗营养因子的新方法。本发明的一个方面包括制备含有活乳酸细菌的细菌制品；并将食用谷类浸泡在所述细菌制品中；其中在浸泡前所述乳酸细菌已经从所述细菌制品中被至少部分移除。本发明的另一些方面是细菌菌株植物乳杆菌CNCM I-4635(NCC 385)和植物乳杆菌CNCM I-4636(NCC 1582)。

Description

降低食用谷类中的抗营养因子
本发明涉及一种改善食用谷类(food grain)的营养价值的方法。具体而言，本发明涉及一种用于降低食用谷类中的抗营养因子(antinutritionalfactor)的新方法。本发明的一个方面包括制备含有活乳酸细菌的细菌制品；和将食用谷类浸泡在所述细菌制品中；其中在浸泡前所述乳酸细菌已经从所述细菌制品中被至少部分移除。本发明另外一些方面是菌株植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)CNCM I-4635(NCC 1385)和植物乳杆菌CNCMI-4636(NCC 1582)。
世界卫生组织(WHO)将营养不良鉴定为“疾病的唯一最重要的风险因素(the single most important risk factor for disease)”。营养不良不仅由食物的量不足所导致，而且还可以由可利用的食物的营养质量差所导致。这可能是基于植物的饮食的一个特别的问题，其中食物中存在的营养物由于抗营养因子例如植酸、多酚和草酸或草酸盐的存在而具有低的生物利用度(C.Hotz,The Journal of Nutrition,137,1097-1100(2007))。食用谷类例如谷物(cereal)提供了全世界消费的源于植物的食物中的很大比例，因此找到有效的手段来降低食用谷类中的抗营养因子并且因此增加矿物质例如钙、锌和铁的生物利用度是非常重要的。铁缺乏是全世界营养不良的最普遍的形式，影响了数百万人。铁缺乏可以导致贫血，贫血是既影响发展中国家也影响发达国家的全球性公共卫生问题。
食用谷类中的一种重要的抗营养因子是植酸。植酸是谷类中磷的主要储存形式，它与Ca、Fe、K、Mg、Mn和Zn的金属阳离子强结合，使得它们不可溶并因此是营养不可利用的(Bohn L.等,Journal of ZhejiangUniversity Science B9,165-191(2008))。存在大量的植酸妨碍食用谷类的营养益处，往往需要完全移除植酸来改善矿物质的生物可用性和生物利用度。传统地，在加工食用谷类时已经有许多方法被用来降低抗营养因子。碾磨谷物食用谷类可用于移除糠麸和/或胚芽，当植酸盐位于外侧糊粉层(例如稻、高粱和小麦)中或胚芽(即玉蜀黍(maize))中时，其可降低它们的植酸盐含量(C.Hotz,The Journal of Nutrition,137,1097-1100(2007))。然后可以将通过碾磨产生的粉浸泡或发酵以进一步降低抗营养因子。Hotz报道，将谷物粉和大多数豆类植物(legume)粉浸泡在水中可以移除水溶性植酸盐以及一些多酚和草酸或草酸盐。将粉发酵(例如以制作酸面团面包)可以通过微生物和/或内源性植酸酶的作用引起植酸盐水解。然而，糠麸和胚芽含有重要的营养组分例如膳食纤维、矿物质和抗氧化剂(酚类化合物、生育三烯酚、植物雌激素)，其通常在食用谷类被碾磨成粉时被丢失或降低。
Liang报道了全糙米谷类的自然发酵(J.Liang等,Food Chemistry,110,821-828(2008))可用于降低它们的植酸含量。在三个24小时的接种具有10％前一天发酵的混合物的水的水和稻的新鲜混合物的循环后，Liang能获得富集的发酵起始物，并且在另外24小时发酵后实现植酸的95％降低。然而，对于工业方法而言使用自然发酵和重复的起始物富集循环可能是不理想的，因为工业方法需要实现快速的且一致的结果。此外，这类发酵可能易于受到具有相关食品安全风险的污染。
TW200721982公开了一种用于改善大豆的营养益处的两相发酵方法。这包括用曲霉属(Aspergillus)菌种发酵生大豆，然后用乳酸细菌进一步发酵。然而，由于所涉及的另外的生产复杂性，两步的方法并不总是符合需要的，并且曲霉属菌种所赋予的味道性质可能并不是需要的。
符合需要的是具有用于降低食用谷类中的抗营养因子的供替代选择的方法，其不必须要求将食用谷类研磨成粉，并且其可以用有限数量的步骤进行，而且具有良好的重现性、短的加工时间(processing times)和/或可接受的味道性质。
本发明的目的是改善本领域的状态和提供一种供替代选择的方法以克服至少一些上述的不便。本发明的目的通过独立权利要求的主题得到实现。从属权利要求进一步发展了本发明的思想。本说明书中任何对现有技术文献的提及都不应视为承认所述现有技术是本领域中广泛已知的或形成本领域的公知常识的一部分。如本说明书中所用的，词语“包含”、“包括”及类似的词语不应解释为排他行的或穷尽性的含义。换言之，它们旨在意指“包括、但不限于”。
相应地，本发明提供了一种用于降低食用谷类中的抗营养因子的方法，其包括制备含有活乳酸细菌的细菌制品；和将食用谷类浸泡在所述细菌制品中；其中在浸泡前所述乳酸细菌已经从所述细菌制品中被至少部分移除。
发明人惊奇地发现，将稻谷类浸泡在乳酸细菌发酵肉汤(fermentationbroth)中降低了谷类的抗营养因子含量，甚至当细菌细胞已经从肉汤中被移除时也是如此。在将稻谷类浸泡在例如约氏乳杆菌(Lactobacillusjohnsonii)NCC 533、植物乳杆菌NCC 1582或植物乳杆菌NCC 1385的稀释的发酵肉汤中(在浸泡前已经将细菌从所述发酵肉汤中移除)之后，发明人观察到了抗营养因子植酸和棉子糖的降低。所述的抗营养因子降低比仅仅将稻浸泡在温和的酸性溶液中所能获得的降低更大。
因此，本发明部分涉及一种用于降低食用谷类中的抗营养因子的方法，其包括制备含有活乳酸细菌的细菌制品；和将食用谷类浸泡在所述细菌制品中；其中在浸泡前所述乳酸细菌已经从所述细菌制品中被至少部分移除。
抗营养因子是在食物中发现的天然的或合成的物质，其通过阻止食物中营养物的吸收而具有不利地影响健康和生长的潜能，和/或其在摄取时产生其它有害作用。本发明的方法可以降低一种或多种抗营养因子。
食用谷类是小的、硬的、干的种子(具有或不具有附着的壳或果实层)，其被收获用于人食物或动物食物。食用谷类的类型包括谷物谷类、伪谷物谷类(pseudocereal grain)或豆子(pulses)。谷物谷类是颖果，禾本科成员的果实。谷物的实例包括玉蜀黍、高粱、水稻、小麦、大麦、粟、燕麦、埃塞俄比亚画眉草(teff)、野生稻(wild rice)和黑麦。伪谷物谷类是阔叶植物的种子，其使用方法在很大程度上与谷物相同。伪谷物的实例包括苋菜、昆诺阿藜(quinoa)和荞麦。豆类(有时称为谷类豆类植物(grain legumes))是豆类植物的种子。实例包括印度种青刀豆、班巴拉豆(bambara bean)、绿豆、鹰嘴豆、扁豆和大豆。
如本文所用，术语“乳酸细菌”指的是革兰氏阳性的微需氧或厌氧细菌，其发酵糖，同时产生酸，包括乳酸、乙酸和丙酸。乳酸细菌存在于乳球菌属(Lactococcus)物种、链球菌属(Streptococcus)物种、乳杆菌属(Lactobacillus)物种、明串珠菌属(Leuconostoc)物种、片球菌属(Pediococcus)物种、短杆菌属(Brevibacterium)物种、肠球菌属(Enterococcus)物种和丙酸杆菌属(Propionibacterium)物种，以及属于严格的厌氧细菌的产乳酸细菌双歧杆菌，即双歧杆菌属(Bifidobacterium)物种。
本发明的乳酸细菌可以包含乳杆菌属的细菌。它们是乳酸细菌的主要部分。许多乳杆菌属物种已经被用在食物生产中即使没有数千年也有数百年了，因此它们具有良好的消费者接受性。
本发明的乳酸细菌可以包含选自以下的细菌：约氏乳杆菌、植物乳杆菌、长双歧杆菌(Bifidobacteria longum)、乳双歧杆菌(Bifidobacteria lactis)、鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)、副干酪乳杆菌(Lactobacillusparacasei)、嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)以及它们的组合。这些乳酸细菌物种已经全部被用于发酵食物中或者用作益生菌。这些物种的商业生产也为本发明的方法中使用的细菌制品提供了方便的来源。
本发明的乳酸细菌可以包含选自以下的细菌：植物乳杆菌CNCMI-4636(NCC 1582)、植物乳杆菌CNCM I-4635(NCC 1385)、约氏乳杆菌CNCM I-1225(NCC 533)、鼠李糖乳杆菌CGMCC 1,3724(NCC 4007)以及它们的组合。本发明的乳酸细菌可以包含植物乳杆菌，例如植物乳杆菌CNCM I-4636(NCC 1582)或植物乳杆菌CNCM I-4635(NCC 1385)。本发明的乳酸细菌可以包含约氏乳杆菌CNCM I-1225(NCC 533)。
本发明的乳酸细菌可以包含选自以下的细菌：约氏乳杆菌CNCMI-1225(NCC 533)；植物乳杆菌CNCM I-4636(NCC 1582)；植物乳杆菌CNCM I-4635(NCC 1385)；乳双歧杆菌CNCM I-3446(NCC 2818)；鼠李糖乳杆菌CGMCC 1,3724(NCC 4007)；副干酪乳杆菌CNCM I-2116(NCC2461)；嗜热链球菌CNCM I-3915(NCC 2496)以及它们的组合。
约氏乳杆菌NCC 533也称为La1。它于1992年6月30日被保藏在国立微生物保藏中心(CNCM),巴斯德研究所,Roux博士路25,F-75724巴黎15区,法国(Collection Nationale de Cultures de Microorganismes(CNCM),Institut Pasteur,25rue du Docteur Roux,F-75724PARIS Cedex 15,France)，保藏号为I-1225。
植物乳杆菌NCC 138于2012年5月29日被保藏在国立微生物保藏中心(CNCM),巴斯德研究所,Roux博士路25,F-75724巴黎15区,法国，保藏号为I-4635。
植物乳杆菌NCC 1582于2012年5月29日被保藏在国立微生物保藏中心(CNCM),巴斯德研究所,Roux博士路25,F-75724巴黎15区,法国，保藏号为I-4636。
乳双歧杆菌NCC 2818于2005年6月7日被保藏在国立微生物保藏中心(CNCM),巴斯德研究所,Roux博士路25,F-75724巴黎15区,法国，保藏号为I-3446。
鼠李糖乳杆菌NCC 4007于2004年10月被保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC),中国科学院,PO Box 2714,北京100080，中华人民共和国(China General Microbiological CultureCollection Centre(CGMCC),Chinese Academy of Sciences,PO Box 2714,Beijing 100080,P.R.China)，保藏号为1,3724。
副干酪乳杆菌NCC 2461于1999年1月12日被保藏在国立微生物保藏中心(CNCM),巴斯德研究所,Roux博士路25,F-75724巴黎15区,法国，保藏号为I-2116。
嗜热链球菌NCC 2496于2008年2月5日被保藏在国立微生物保藏中心(CNCM),巴斯德研究所,Roux博士路25,F-75724巴黎15区,法国，保藏号为I-3915。
本发明的细菌制品可以包含细菌的水性混悬液，例如生长于液体营养培养基中的细菌。将食用谷类浸泡于所述细菌制品中可以包括向细菌制品和/或食用谷类中加入水。
优选地，在至少部分移除乳酸细菌之前的细菌制品含有105-1011菌落形成单位(CFU)/ml。在本发明中，“至少部分移除”意指细菌制品中存在的活乳酸细菌的至少50％、例如活乳酸细菌的至少80％、或者活乳酸细菌的至少90％、或者至少99.9％已经被除去。例如所有活乳酸细菌可以已经被除去。乳酸细菌已经被至少部分移除的细菌制品可以具有小于2000CFU/ml的细胞计数。其中乳酸细菌已经被至少部分移除的细菌制品的实例可以是培养物滤液、或者培养物离心后的上清液。这类滤液或上清液可以被浓缩或分馏。
本发明的细菌制品可以包含发酵肉汤。术语发酵肉汤是指细菌发酵后所得的培养基，其包括细菌和/或其组分部分；未使用的原材料底物；和细菌在发酵期间产生的代谢物。所述发酵肉汤可以是浓缩的发酵肉汤。使用发酵肉汤是有优势的，因为用乳酸细菌发酵后的发酵肉汤中的代谢物包括低分子量的有机酸。这些有机酸具有通过形成可溶性配体而增强铁和锌吸收的潜能。它们还降低pH，其最优化了来自谷物谷类的内源性植酸酶的活性，并且有助于防止不想要的酵母和细菌的生长。另一些代谢物包括细菌素和抗真菌肽，其也具有有益的抗微生物作用。优选地，所述发酵肉汤是食品级发酵肉汤，其所有组分都适合用于制备食物成分。
所述细菌制品可以作为副产物从细菌的生产中得到。细菌具有很多用途，包括通过发酵制备食物、作为益生菌掺入食物和医疗保健产品中、以及生产药物和其它化学物质。通常，一旦细菌细胞已经从发酵肉汤中被移除或“收获”，那么肉汤的剩余部分就被丢弃了。这是很浪费的，并且要保证安全且对环境负责地丢弃剩余的肉汤常常是很昂贵的。因此，在本发明中可以有益地使用这种副产物是一种优势。细菌细胞已经被移除的发酵肉汤在浸泡谷类之前可以用水稀释。这具有经济意义，因为它使得一个批次的发酵肉汤可用于浸泡许多批次的谷类。此外，将发酵肉汤稀释也可以是优势，其防止了肉汤中存在的有机酸使谷类具有酸味道。
抗营养因子能不利地影响食用谷类的蛋白质和淀粉的可利用性。这类抗营养因子包括：蛋白酶抑制剂，例如胰蛋白酶抑制剂；淀粉酶抑制剂；多酚，包括单宁；和血细胞凝集素凝集素蛋白(haemagglutinin lectinproteins)(W.H.Holzapfel,Int.Journal of Food Microbiology,75,197-212(2002))。多酚也可以抑制铁的吸收(Qianyi Ma等,Journal of Nutrition,140,1117-1121(2010))，草酸或草酸盐抑制铁和钙的吸收(O.Faboya,FoodChem.,38,179-187(1990))。已知糖的棉子糖家族的寡糖在人和动物中产生肠胃气。棉子糖家族的寡糖是蔗糖的α-半乳糖衍生物，最常见的是三糖棉子糖、四糖水苏糖和五糖毛蕊花糖。棉子糖家族的糖由于缺少能在小肠中水解α-D-1-6半乳糖苷键(α-D-1-6galactosidic linkage)的α-半乳糖苷酶活性而保持不被水解，因此它们不被吸收(S.E.Fleming,J.Food Sci.46,803(1981))。植酸(当为盐形式时被称为肌醇六磷酸或植酸盐)是植物种子中磷的主要储存形式。它是人和动物的一种抗营养因子，因为它螯合阳离子例如Ca2+、Mg2+、Fe2+和Zn2+，并且络合蛋白质的碱性氨基酸基团，从而降低这些营养物的生物利用度。被本发明的方法降低的抗营养因子可选自以下列表：胰蛋白酶抑制剂、单宁、草酸或草酸盐、棉子糖、水苏糖、毛蕊花糖、植酸或它们的组合。
浸泡温度影响抗营养因子从食用谷类中被移除的速度。当温度增加时，在浸泡液与谷类之间进行交换的组分的扩散速度也增加。对于酶促过程，就酶活性而言可能存在最优温度。在通过植酸酶降解植酸盐的情况中，最优温度将为55℃左右。然而，在工业浸泡过程中更高的温度在能量方面是很昂贵的。相应地，在本发明的方法中，可以在20℃-70℃、优选30℃-60℃、更优选35℃-55℃的温度下浸泡食用谷类。
本发明提供了一种用于降低食用谷类中的抗营养因子的快速有效的方法。浸泡时间将取决于谷类的类型和所使用的温度。最优时间可以由本领域技术人员容易地确定，通常是实现所需的抗营养因子降低的最短时间。在大规模批量操作的情况中，可能需要时间来填满和排空浸泡容器，因此不是所有部分的食用谷类都将经历相同的浸泡时间。本文所述的时间是平均值。在本发明中，可以将食用谷类浸泡10分钟-36小时、30分钟-24小时、1小时-12小时或者2小时-6小时的一段时间。
在酸性pH下浸泡食用谷类是有益的。就腐败微生物(spoilageorganisms)的生长而言20℃-60℃的浸泡温度是理想的，但是通过在低pH下浸泡，能控制不想要的酵母和细菌的生长。然而，pH不应低于2，因为这可能影响谷类的味道。如果存在任何植酸酶(例如来自食用谷类的内源性植酸酶)，则酸性pH也是有益的，因为在低于pH 7时植酸酶活性是最大的。在本发明的方法中，可以在2-7、3-5.5、或者3.5-4.5的pH下浸泡食用谷类。
用乳酸细菌发酵产生低分子量的有机酸，其将自然地降低pH。然而，控制pH以最佳地降低抗营养因子并抑制腐败可以是优势。pH的控制可以通过使用缓冲剂来实现。在本说明书范围内，术语缓冲剂包括被加入以改变pH的任何化合物，例如有机酸；以及经典的缓冲剂，即弱酸与相应的盐的组合，以提供对pH变化有抗性的组合物。在本发明的方法中，所述细菌制品在浸泡期间可以含有一种或多种缓冲剂。
本发明的食用谷类可以是完整谷类(whole grains)的形式。在本发明中，“完整谷类的形式”意指谷类是大部分完整的，例如它们没有被捣碎或粉碎。如果所述谷类已经开始发芽，那么它们的芽的生长不超过种子(kernel)的长度。在谷物的情况下，完整谷类是含有谷物的胚芽、胚乳和糠麸的谷物谷类。传统地，谷类在被发酵之前已经被粉碎成粉。粉碎将谷类中的营养物暴露于细菌以使其生长，并且更好地将抗营养因子暴露于浸泡液以进行提取或分解。然而，能降低完整谷类中的抗营养因子是有优势的。完整谷类含有生物学活性化合物，例如膳食纤维、矿物质、抗氧化剂(酚类化合物、生育三烯酚、植物雌激素)，其可以各自地、组合地和/或协同地产生健康益处。发明人惊奇地发现本发明的方法能降低完整谷类中的抗营养因子。
在浸泡之后，与谷类的粉相比，从完整谷类中排出水、然后将其干燥更容易，谷类的粉往往形成稠湿的糊。可以将大量的完整谷类浸泡，然后粉碎以产生一系列不同粒度的粉，这比将每种等级的粉各自浸泡更有效。可以将完整谷类用于另外的加工，例如膨化。高压膨化的谷类如下产生：将完整谷类置于具有蒸汽的高压下。然后迅速释放压力，产生的蒸汽扩容并使种子的胚乳膨胀，从而将其体积增加到其原始大小的许多倍。由于它们的健康益处也存在消费者对完整谷类的需求。尽管可以将完整谷类的组分重新组合以形成“完整谷类”粉，但是消费者可能会怀疑他们是否得到了谷类的所有组分。通过销售完整的谷类，消费者很清楚他们真的得到了完整谷类。对于食用谷类例如扁豆、豆、稻和鹰嘴豆，消费者通常更喜欢烹煮完整谷类，而非碾磨的粉。
本发明的食用谷类没有特别限制。所述食用谷类可以选自谷物、伪谷物、豆类植物或它们的组合。更特定地，所述食用谷类可以选自稻；苋菜；小麦；大麦；玉蜀黍；高粱；粟；燕麦；黑麦；荞麦；昆诺阿藜；埃塞俄比亚画眉草；野生稻；印度种青刀豆；绿豆；班巴拉豆；鹰嘴豆；扁豆；和大豆。所有这些食用谷类都含有抗营养因子例如植酸，因此本发明的方法可以应用于它们是有优势的。
稻是世界上很多地方、特别是亚洲的主要食物，它主要是以精白米的形式被消耗。与精白米相比，粗米(unpolished rice)或糙米(brown rice)是更好的纤维、铁、维生素和矿物质来源。然而，糙米要求长的烹调时间以变得适口。糙米还富含植酸，但植酸酶含量低，其使得传统的浸泡过程不能有效降低植酸的抗营养作用。本发明的食用谷类可以是糙米。有优势地，在已经应用本发明的方法之后，糙米需要更短的烹调时间。
本发明的另一些实施方案是细菌菌株植物乳杆菌CNCM I-4635(NCC1385)和植物乳杆菌CNCM I-4636(NCC 1582)。已经令人惊奇地发现这些细菌菌株特别有效地以本说明书所述的方式降低食用谷类中的抗营养因子。
本领域技术人员可以理解的是，他们可以自由组合本文所公开的本发明的所有特征。特定地，可以将针对本发明的不同实施方案所述的特征组合。本发明的另外的优点和特征通过非限制性实施例变得很明显。当存在特定特征的已知等价物，也包括这类等价物，就如同将其在本说明书中具体提及一样。
实施例1：在细菌制品中浸泡谷类
谷类浸泡
发酵肉汤是由三种不同的乳酸细菌菌株制备的：植物乳杆菌NCC1582、植物乳杆菌NCC 1385和约氏乳杆菌NCC 533。将每种细菌菌株在食品级肉汤中传代培养两次，得到的最终细胞计数为108-109cfu/ml。将含有细胞的肉汤于4,500rpm离心，将上清液用截断值为0.22μm的滤器过滤。然后将糙米谷类(糙米圆谷类–PrimaVera Naturkorn GmbH)浸泡在所述细菌制品中，浸泡液是5体积的加入了10％(v/v)的过滤的肉汤上清液的去离子水。将谷类于三个温度浸泡24小时：30℃、37℃和50℃。每6小时监测浸泡基质中的细胞计数和pH。细胞计数的检测限(d.l.)是2×103CFU/ml。在浸泡过程结束时，将谷类从浸泡基质中分离并冷冻干燥。
作为比较，将糙米谷类浸泡在pH 5的柠檬酸盐(10mM)缓冲液中。将谷类于三个温度浸泡24小时：30℃、37℃和50℃。
抗营养因子的分析
通过法国Agrobio of Rennes的外部实验室分析来自上述浸泡实验的冷冻干燥的谷类以及未浸泡的谷类的植酸和棉子糖含量。棉子糖的定量是通过离子色谱(Agrobio code 29.01)进行的，植酸的定量是通过用磷测定(Agrobio code 69.01)的植酸盐提取进行的。棉子糖的检测限是2mg/100g。植酸的定量是所有不同肌醇磷酸(IP6至IP1)的总和。结果如下表所示。
表1：在已经移除细菌的乳酸细菌肉汤中浸泡的稻谷类
表2：在pH 5的柠檬酸盐缓冲液中浸泡的稻谷类
温度(℃) 植酸(mg/100g) ％植酸降低 棉子糖(mg/100g)
30 722 27 <d.l.
37 773 22 <d.l.
50 319 68 <d.l.
结果显示，将稻谷类浸泡在已经移除了细菌细胞的发酵肉汤中降低了稻中植酸和棉子糖的含量。所述细菌制品在降低植酸方面比pH 5的缓冲液更有效。
实施例2：将谷类浸泡在细菌制品–缓冲生长条件中
发酵肉汤是由六种不同的乳酸细菌菌株制备的：植物乳杆菌NCC1582、植物乳杆菌NCC 1385、约氏乳杆菌NCC 533、乳双歧杆菌NCC2818、长双歧杆菌BL999和鼠李糖乳杆菌NCC 4007。
长双歧杆菌ATCC BAA-999(BL999)可以从专门供应商处商购获得，例如从日本的Morinaga Milk Industry Co.Ltd以商标BB536商购获得。
在生长期间肉汤的pH控制在pH 5-6。然后将含有细胞的肉汤于4,500rpm离心，将上清液用截断值为0.22μm的滤器过滤。然后将糙米谷类浸泡在所述细菌制品(未稀释的过滤的肉汤上清液)中。将谷类于三个温度浸泡24小时：30℃、37℃和50℃。在浸泡过程结束时，将谷类从浸泡基质中分离并冷冻干燥。
用HPLC测定法分析细胞移除后、浸泡前的肉汤的乳酸和乙酸含量并测定pH。观察到控制的生长条件中pH的一些改变，相信这是因为离心后少量残余的细菌在通过随后的过滤被移除之前继续生长造成的。如实施例1中所述分析冷冻干燥的谷类的植酸。实施例2中所用的稻批次具有1020mg/100g的植酸含量。不同菌株的结果如下表所示。
表3：在已经移除了细菌的乳酸细菌肉汤中浸泡的稻谷类；在细菌生长期控制的pH。
作为比较，将糙米谷类以28g/l的浓度浸泡在乳酸溶液中。
表4：在乳酸溶液中浸泡的稻谷类
结果显示，乳杆菌属的细菌在降低糙米的植酸含量方面提供了良好的结果，例如于50C下提供了良好的结果。植物乳杆菌菌种在所有研究的温度都提供了特别好的植酸降低，约氏乳杆菌NCC 533也是如此。通过与在类似的量的乳酸中浸泡的稻相比，可以发现，细菌肉汤比仅通过产生乳酸和降低pH的作用相比提供了更大的植酸降低。

Claims (15)

1.用于降低食用谷类中的抗营养因子的方法，其包括制备含有活乳酸细菌的细菌制品；和将食用谷类浸泡在所述细菌制品中；其中在浸泡前所述乳酸细菌已经从所述细菌制品中被至少部分移除。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述的乳酸细菌包括选自以下的细菌：约氏乳杆菌(Lactobacillus johnsonii)；植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)；长双歧杆菌(Bifidobacteria longum)；乳双歧杆菌(Bifidobacterialactis)；鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)；副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)；嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)，以及它们的组合。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述的乳酸细菌包括选自以下的细菌：约氏乳杆菌CNCM I-1225；植物乳杆菌CNCM I-4636；植物乳杆菌CNCM I-4635；乳双歧杆菌CNCM I-3446；鼠李糖乳杆菌CGMCC1,3724；副干酪乳杆菌CNCM I-2116；嗜热链球菌CNCM I-3915，以及它们的组合。
4.根据以上权利要求中任意一项所述的方法，其中所述的细菌制品包含发酵肉汤。
5.根据以上权利要求中任意一项所述的方法，其中所述的细菌制品是作为副产物从细菌的生产中得到的。
6.根据以上权利要求中任意一项所述的方法，其中所述的抗营养因子选自胰蛋白酶抑制剂、单宁、草酸或草酸盐、棉子糖、水苏糖、毛蕊花糖、植酸以及它们的组合。
7.根据以上权利要求中任意一项所述的方法，其中所述的食用谷类于20℃-70℃、优选30℃-60℃、更优选35℃-55℃的温度下被浸泡。
8.根据以上权利要求中任意一项所述的方法，其中所述的食用谷类被浸泡10分钟-36小时、30分钟-24小时、1小时-12小时、或者2小时-6小时的一段时间。
9.根据以上权利要求中任意一项所述的方法，其中所述的食用谷类于2-7、3-5.5、或者3.5-4.5的pH下被浸泡。
10.根据以上权利要求中任意一项所述的方法，其中所述的食用谷类是完整谷类的形式。
11.根据以上权利要求中任意一项所述的方法，其中所述的食用谷类选自谷物、伪谷物、豆类植物或它们的组合。
12.根据权利要求1至10中任意一项所述的方法，其中所述的食用谷类选自稻；苋菜；小麦；大麦；玉蜀黍；高粱；粟；燕麦；黑麦；荞麦；昆诺阿藜；埃塞俄比亚画眉草；野生稻；印度种青刀豆；绿豆；班巴拉豆；鹰嘴豆；扁豆；和大豆。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述的稻是糙米。
14.植物乳杆菌CNCM I-4635。
15.植物乳杆菌CNCM I-4636。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106306990A (zh) * 2016-08-19 2017-01-11 合肥工业大学 一种降低宣木瓜中单宁含量的方法
CN107549636A (zh) * 2017-09-13 2018-01-09 安徽鑫泉米业有限公司 一种有益菌发酵代谢产物提高糙米发芽率和发芽糙米品质的方法
CN107960481A (zh) * 2017-12-19 2018-04-27 苏州金记食品有限公司 一种基于鼠李糖乳杆菌的使豆浆胰蛋白酶抑制剂失活的生物发酵方法
CN109874291A (zh) * 2016-09-13 2019-06-11 雀巢产品技术援助有限公司 用于具有牛乳蛋白质变应性的个体的发酵的营养组合物
CN111683541A (zh) * 2018-02-05 2020-09-18 皇家飞利浦有限公司 用于减少食物中含有的植酸和植酸盐的含量的烹饪装置
CN114468119A (zh) * 2021-12-23 2022-05-13 青海互助青稞酒股份有限公司 一种青稞加工副产物复合生物饲料及其制备方法
CN115884688A (zh) * 2020-05-25 2023-03-31 热尔韦·达诺尼公司 用于预防或治疗矿物质缺乏的乳酸乳球菌

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10945452B2 (en) 2014-05-29 2021-03-16 Ohio Soybean Council Mitigation of anti-nutritional substances in plant meal
US20180249720A1 (en) * 2017-03-06 2018-09-06 Corn Products Development, Inc. Thermally inhibited grain
JP7086980B2 (ja) * 2017-10-26 2022-06-20 大塚製薬株式会社 イノシトールリン酸含有組成物
EP3563694A1 (en) * 2018-05-01 2019-11-06 Koninklijke Philips N.V. Cooking apparatus for reducing a content of phytic acid and phytate contained in foodstuff
WO2021239206A1 (en) 2020-05-25 2021-12-02 N.V. Nutricia Process for lowering phytic acid in cereals
CN115316586A (zh) * 2021-03-30 2022-11-11 云南师范大学 一种三七花中抗营养因子的处理方法
CN114947063B (zh) * 2022-05-23 2024-01-26 哈尔滨商业大学 低抗营养因子豆粉、其制备方法及其在大豆食用产品中的应用
WO2024068302A1 (en) * 2022-09-30 2024-04-04 Evonik Operations Gmbh Probiotic composition for the treatment of malnutrition
KR102740694B1 (ko) * 2024-09-10 2024-12-11 주식회사 리스큐어바이오사이언시스 옥살산 대사능이 우수한 락토바실러스 존소니 lbmb322032 균주 및 이를 포함하는 고옥살산뇨증, 고옥살산혈증 또는 옥살산증 예방, 개선 또는 치료용 조성물

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI388282B (zh) 2005-06-01 2013-03-11 Meiji Seika Pharma Co Ltd 害蟲控制劑

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106306990A (zh) * 2016-08-19 2017-01-11 合肥工业大学 一种降低宣木瓜中单宁含量的方法
CN109874291A (zh) * 2016-09-13 2019-06-11 雀巢产品技术援助有限公司 用于具有牛乳蛋白质变应性的个体的发酵的营养组合物
CN109874291B (zh) * 2016-09-13 2023-10-27 雀巢产品有限公司 用于具有牛乳蛋白质变应性的个体的发酵的营养组合物
CN107549636A (zh) * 2017-09-13 2018-01-09 安徽鑫泉米业有限公司 一种有益菌发酵代谢产物提高糙米发芽率和发芽糙米品质的方法
CN107960481A (zh) * 2017-12-19 2018-04-27 苏州金记食品有限公司 一种基于鼠李糖乳杆菌的使豆浆胰蛋白酶抑制剂失活的生物发酵方法
CN111683541A (zh) * 2018-02-05 2020-09-18 皇家飞利浦有限公司 用于减少食物中含有的植酸和植酸盐的含量的烹饪装置
CN115884688A (zh) * 2020-05-25 2023-03-31 热尔韦·达诺尼公司 用于预防或治疗矿物质缺乏的乳酸乳球菌
CN114468119A (zh) * 2021-12-23 2022-05-13 青海互助青稞酒股份有限公司 一种青稞加工副产物复合生物饲料及其制备方法
CN114468119B (zh) * 2021-12-23 2024-02-27 青海互助天佑德青稞酒股份有限公司 一种青稞加工副产物复合生物饲料及其制备方法

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