[發(fā)明專利]一種極端紅曲霉高粱發(fā)酵產物的制備方法和應用

有效

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• 申請日: 2023-01-10
• 公開（公告）號: CN116162552B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發(fā)明（設計）人: 張超龍
• 申請（專利權）人: 成都寶鹿生物科技有限公司
• 主分類號: C12N1/14
• 分類號: C12N1/14;A61K8/9728;A61Q19/00;A61Q19/02;A61Q19/08;A61Q17/04;C12R1/645
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 戴嵩瑋

本發(fā)明提供了一種極端紅曲霉高粱發(fā)酵產物的制備方法和應用，屬于微生物發(fā)酵技術領域。將毛紅曲霉YX?1125的種子液接種于高粱發(fā)酵培養(yǎng)基，于黑暗條件下進行好氧發(fā)酵，得到極端紅曲霉高粱發(fā)酵產物。本發(fā)明的極端紅曲霉高粱發(fā)酵產物富含多種有益于皮膚的活性成分，其對光老化等外源脅迫導致的皮膚黑色素產生、皮膚微生態(tài)失衡、皮膚敏感、皮膚炎癥、皮膚屏障受損、皮膚彈性喪失和皮膚皺紋產生等各項指標中，均有較好的抑制效果，可被認為是一種安全而優(yōu)秀的皮膚護理產品原料。本發(fā)明率先開發(fā)基于毛紅曲霉YX?1125這一醬香白酒釀酒微生物的抗光老化等抗逆性功能化妝品原料提供科學依據(jù)，具有較大的經濟價值與學術意義。

技術領域

本發(fā)明屬于微生物發(fā)酵技術領域，具體涉及一種極端紅曲霉高粱發(fā)酵產物的制備方法和應用。

背景技術

皮膚會隨著時間的推移經歷不可逆的老化。并且，皮膚直接暴露于外環(huán)境中，容易受到陽光的影響。研究表明，光老化是導致皮膚老化的主要外因，80％以上的面部老化由陽光中的紫外線(UV)引起。光老化皮膚與自然老化皮膚最重要的組織學差異是光老化皮膚真皮組織內無定形彈性纖維呈現(xiàn)過度積累狀態(tài)，膠原纖維出現(xiàn)明顯的異常斷裂和結構紊亂。老化的皮膚除美觀性下降外，其防御損傷的功能也明顯減弱：受過量UV照射后皮膚屏障的完整性被破壞、分泌功能明顯下降導致罹患皮膚炎癥甚至皮膚惡性腫瘤的風險明顯增加。所以，預防光老化，防止其對皮膚屏障的破壞，對防治皮膚相關疾病有重要意義，具有顯著的學術價值和巨大的應用潛力。

氧化應激在皮膚光老化的發(fā)展過程中扮演了核心角色。當光照射皮膚以后，光能被細胞內色素團，如NADH-/NADPH、色氨酸或核黃素等所吸收，在分子氧存在的情況下，色素團會被激活形成一系列的氧化產物和活性氧，包括超氧陰離子、羥基自由基和O₂衍生的非自由基物如H₂O₂等。在強度過高的UV照射下，胞內產生ROS越來越多并超過胞內氧化還原平衡的調節(jié)能力，將導致兩個結果：

(1)高水平的ROS將破壞細胞的結構和功能，并導致細胞釋放白細胞介素家族IL-1、IL-6、IL-8、IL-10和TNF-α等系列炎癥介質，使局部皮膚發(fā)生炎癥；

(2)ROS可介導激活RTKs信號級聯(lián)放大，激活多條細胞凋亡相關信號通路，導致膠原生成減少、基質金屬蛋白酶(matrixmetalloproteinase，MMPs)合成增多，最終促進皮膚衰老，引起皮膚疾病。

益生菌與植物的發(fā)酵產物，又被稱為后生元(postbiotics)，因富含短鏈脂肪酸(SCFAs)、生物堿、活性肽等與人類健康有關的代謝產物，而被廣泛證實具有維護上皮屏障健康、調節(jié)免疫應答和提高機體抗氧化水平的功能。近年來，陸續(xù)有研究者表明這類發(fā)酵產物也具有優(yōu)秀的抗皮膚光老化效果。2018年Shin等采用乳酸菌發(fā)酵藿香葉，證明能明顯降低MMP-2和MMP-9的水平，有效減少光照后膠原蛋白的降解；2020年Kang等發(fā)現(xiàn)布氏乳桿菌(發(fā)現(xiàn)于泡菜中)發(fā)酵植物的提取物，可有效抑制陽光誘導的彈性蛋白酶活性和MMPs的表達，促進皮膚膠原蛋白的合成。根據(jù)現(xiàn)有文獻分析，基于益生菌與植物發(fā)酵產物抗皮膚光老化的研究正處于初期探索階段，其菌種選擇還有較大優(yōu)化空間，關鍵性代謝產物及其調控方式還不清楚，相關作用機制還不清晰，具有巨大的研究價值。

極端環(huán)境下生長的微生物，為了適應生存，經自然選擇，通常具有獨特的響應機制和代謝產物，以應答因強烈脅迫因子帶來的高濃度ROS。從生物技術的角度來看，這種代謝路徑和基因表達的可塑性使得極端微生物應用前景廣闊，因為它們能夠適應不利的環(huán)境，并在特定條件下提供高效的酶和豐富的抗氧化代謝產物。作者的極端環(huán)境微生物發(fā)酵研究工作始于2017年，在國際上首次發(fā)現(xiàn)了能夠利用尼古丁耐受絲狀真菌在高濃度尼古丁脅迫下發(fā)酵煙葉生產高活性的糖化酶，在后續(xù)研究中，通過代謝分析發(fā)現(xiàn)，該極端微生物還大量分泌了有機酸和不飽和脂肪酸等抗氧化和抗炎癥代謝產物，以應對環(huán)境脅迫帶來的ROS損傷。關于極端微生物發(fā)酵產物的抗氧化性或抗炎性方面的巨大潛力，盡管國內外學者開展了少量研究，主要集中于環(huán)境領域。