Optimización del proceso de fermentación del líquido oral compuesto de Polygonati Rhizoma y Cistanches Herba fermentado por Lactobacillus Rhamnosus
Jun 01, 2026
Abstracto
Este estudio tuvo como objetivo desarrollar unaLíquido oral compuesto de Polygonati Rhizoma y Cistanches Herba fermentados con Lactobacillus rhamnosus, con la puntuación sensorial como índice de evaluación central. Se utilizaron pruebas de factor único combinadas con metodología de superficie de respuesta para optimizar los parámetros de fermentación, explorando los efectos de la relación de volumen de Polygonati Rhizoma a Cistanches Herba, el tamaño del inóculo y el tiempo de fermentación sobre el sabor del producto. Mientras tanto, la actividad antioxidante in vitro se evaluó mediante ensayos de eliminación de radicales libres DPPH y ABTS⁺.
Elcondiciones óptimas de fermentaciónse determinaron de la siguiente manera:
Relación de volumen de Polygonati Rhizoma a Cistanches Herba: 21:19
Tamaño del inóculo: 8,04 × 10⁶ UFC/mL
Tiempo de fermentación: 31 h
En estas condiciones, la puntuación sensorial alcanzó 89,1. El líquido oral fermentado contenía ácido total 3,85 ml/100 ml, azúcar reductor 31,84 mg/ml, polisacáridos 2,97 mg/ml, flavonoides 0,65 mg/ml y polifenoles 0,80 mg/ml. Sus tasas de eliminación de radicales libres DPPH y ABTS⁺ fueron del 75,0% y 62,7%, respectivamente, lo que demuestrafuerte actividad antioxidante.
Palabras clave: Rizoma poligonati; Cistanches Herba;Lactobacillus rhamnosus; optimización del proceso de fermentación; actividad antioxidante;cómo optimizar los beneficios de cistanche
Suplemento dietético Cistanche Respaldo antioxidante Glucósidos feniletanoides 75% Echinacósido 30% Acteosido 12%
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1. Introducción
1.1 Rizoma poligonati (Huangjing)
Polygonati Rhizoma es el rizoma seco dePoligonatum kingianumCol. y Hemsl.,Poligonatum sibiricumrojo., oCyrtonema de PolygonatumHua (Liliáceas). Es de sabor dulce y de naturaleza neutra, con beneficios de la medicina tradicional china bien documentados:reponer el Qi y nutrir el Yin, tonificar el bazo, humedecer los pulmones y tonificar los riñones. Rico en polisacáridos, flavonoides, saponinas y otros componentes bioactivos, apoya la regulación inmune, la defensa antioxidante, los efectos antienvejecimiento, antifatiga y antiinflamatorios. En la práctica clínica, a menudo se combina con Cistanches Herba para tratar la deficiencia de esencia renal, la debilidad lumbar y de las rodillas, la fatiga y la debilidad del bazo y el estómago.
1.2 Cistanches Herba (Rou Cong Rong) - Premiumcistanche tubulosaExtracto
Cistanches Herba es el tallo carnoso seco con hojas escamosas deCistanche deserticolaYCMa oCistanche tubulosa (Schenk) Wight. Nuestra fábrica se especializa enalta purezacistanche tubulosaextractosconcontenido de ingrediente activo notablemente mayor(p. ej., equinacósido, verbascósido, polisacáridos) que los convencionalesCistanche deserticolaproductos, haciéndolo mucho más potente para aplicaciones de salud.
Grabado enEl clásico de Materia Médica de Shennong, Cistanches Herba "trata cinco tisis y siete daños, tonifica el interior, elimina los dolores de frío y calor en el bajo vientre, nutre los cinco órganos zang, fortalece el Yin y repone la esencia". La investigación moderna confirma que sus polifenoles, polisacáridos y glucósidos feniletanoides brindancalentamiento del yang del riñón, reposición de la sangre de la esencia, mejora inmunológica y fuertes efectos antioxidantes.
Ingrediente activo de Cistanche: echinacósido
1.3 Fermentación Probiótica + Medicina Tradicional China
La tecnología moderna de fermentación ha abierto un nuevo potencial para las medicinas a base de hierbas. Fermentación probiótica con bacterias del ácido láctico.aumenta la liberación de componentes activos, reduce los componentes tóxicos, mejora la eficacia, equilibra la microbiota intestinal y fortalece la inmunidad. Los estudios muestranLactobacillus rhamnosusLa fermentación eleva los niveles de flavonoides, polisacáridos y polifenoles en las hierbas, elevando directamente los antioxidantes y la bioactividad.
Tabla 1. Experimento de factores y niveles de superficie de respuesta.
| Nivel | R: Relación deAstrágalo membranaceusa Poria cocos | B: Tamaño del inóculo (UFC/mL) | C: Tiempo de fermentación (h) |
|---|---|---|---|
| -1 | 12:28 | 6,24×1066,24 \\veces 10^{6}6,24×106 | 12 |
| 0 | 20:20 | 6,24×1076,24 \\veces 10^{7}6,24×107 | 24 |
| 1 | 28:12 | 6,24×1086,24 \\veces 10^{8}6,24×108 | 36 |
Este estudio se centra encómo optimizar los beneficios de cistanchea través deLactobacillus rhamnosusFermentación de un compuesto de Polygonati Rhizoma – Cistanches Herba, utilizando la calidad sensorial y la actividad antioxidante como puntos de referencia. El objetivo es establecer un proceso de fermentación escalable y de alta eficacia para desarrollar suplementos dietéticos premium a base de Cistanche adaptados a los consumidores occidentales.
Tabla 2. Criterios de puntuación sensorial paraRizoma poligonatiyCistanches Herbalíquido oral compuesto
| Artículo | Criterios de puntuación | rango de puntuación |
|---|---|---|
| Estado fisico | Uniforme, sin capas, sin precipitaciones | 11–15 |
| Relativamente delicado, sin capas, ligera precipitación. | 6–<11 | |
| Capas ligeras no uniformes, precipitaciones intensas | 0–<6 | |
| Color/brillo | Color uniforme, brillante, rojo brillante. | 16–20 |
| Relativamente uniforme, brillo no evidente, color más oscuro | 10–<16 | |
| No uniforme, sin brillo, color demasiado claro o demasiado oscuro | 0–<10 | |
| Aroma/olor | Aroma uniforme, sin mal olor, aroma parecido al caramelo. | 16–25 |
| Aroma ligero, ligero aroma a caramelo, ligeramente ácido. | 6–<16 | |
| Aroma desequilibrado, demasiado ácido, mal olor. | 0–<6 | |
| Gusto | Sensación en boca delicada, equilibrada y agridulce. | 31–40 |
| Sensación en boca relativamente delicada, ligeramente dulce o ligeramente ácida. | 16–<31 |
Ingrediente activo de Cistanche: echinacósido
2. Materiales y métodos
2.1 Materiales y Reactivos
Rizoma poligonati: Anhui Shangfengyuan Health Technology Co., Ltd.
Cistanches Herba: Premiumcistanche tubulosa(nuestro extracto de fábrica, mayor contenido activo)
Lactobacillus rhamnosus: Laboratorio clave de biotecnología e ingeniería láctea, Ministerio de Educación, Universidad Agrícola de Mongolia Interior
Reactivos de grado analítico: DPPH, ABTS, rutina, ácido gálico, glucosa, fenol, ácido sulfúrico, etc.
Caldo MRS, medio de cultivo estándar
2.2 Instrumentos
Lector de microplacas (BioTek), espectrofotómetro UV-Vis (UV-5200), cabina de flujo laminar, autoclave (GF54DA), incubadora de CO₂ (MCO-170), balanza electrónica (FA2204)
2.3 Procedimientos experimentales
2.3.1 Flujo del proceso
Materias primas a base de hierbas → Extracción → Extracto mixto → Esterilización → Inoculación y fermentación → Filtración y esterilización → Envasado → Producto terminado
2.3.2 Preparación de extractos
Rizoma poligonati ycistanche tubulosaSe remojaron durante 30 minutos y luego se extrajeron dos veces a ebullición suave (1 hora cada una). La concentración de materia prima de ambos extractos fue de 6,25 g/100 mL.
2.3.3 Fermentación
Los extractos se mezclaron en proporciones establecidas, se esterilizaron (121 grados, 20 min), se inocularon conLactobacillus rhamnosus, y fermentado a 37 grados .
2.3.4 Pruebas de un solo factor
Variables probadas:
Proporciones de volumen de Polygonati Rhizoma: Cistanches Herba (12:28, 16:24, 20:20, 24:16, 28:12)
Niveles de inóculo (6,24×10⁵, 6,24×10⁶, 6,24×10⁷, 6,24×10⁸, 6,24×10⁹ UFC/mL)
Tiempos de fermentación (12, 24, 36, 48, 60 h)
Tabla 5. Contenido de componentes deRizoma poligonatiyCistanches Herbalíquido oral compuesto
| Muestra | Ácido total (ml/100 ml) | Azúcar reductor (mg/mL) | Polisacáridos (mg/mL) | Astragalósido IV (mg/mL) | Flavonoides totales (mg/mL) |
|---|---|---|---|---|---|
| sin fermentar | 3.15 ± 0.11 | 21.06 ± 0.20 | 2.88 ± 0.02 | 0.55 ± 0.01 | 0.68 ± 0.02 |
| Fermentado | 3.85 ± 0.03 | 31.84 ± 0.17 | 2.97 ± 0.07 | 0.65 ± 0.01 | 0.80 ± 0.04 |
2.3.5 Metodología de Superficie de Respuesta (RSM)
Se aplicó un diseño Box-Behnken de 3 factores y 3 niveles, con la puntuación sensorial como respuesta. Variables independientes:
Relación A=Polygonati Rhizoma : Cistanches Herba
B=Tamaño del inóculo
C=Tiempo de fermentación
2.3.6 Métodos de evaluación
Evaluación sensorial: 10 panelistas capacitados calificaron textura, color, aroma y sabor (máximo 100 puntos).
Índices fisicoquímicos: Ácido total (GB/T 12456-2021), azúcar reductor, polisacáridos, flavonoides, polifenoles.
Actividad antioxidante: Tasas de eliminación de radicales libres de DPPH y ABTS⁺.
: E. coli, molds, and yeasts tested per GB 4789 series.
Ingrediente activo de Cistanche: acteosido
3. Resultados y Discusión
3.1 Resultados de la prueba de factor único
efecto de relación: Las puntuaciones sensoriales primero aumentaron y luego disminuyeron. La proporción 20:20 produjo un equilibrio entre dulzura y acidez, un color rojizo brillante y un armonioso aroma a caramelo.
Efecto inóculo: Las puntuaciones alcanzaron un máximo de 6,24×10⁷ UFC/mL, con sabor y sensación en boca ideales.
efecto tiempo: La fermentación de 24 h dio el mejor perfil sensorial; tiempos más prolongados provocaron una acidez excesiva.
3.2 Optimización de la superficie de respuesta
El modelo de regresión fue altamente significativo (P< 0,0001) con ajuste excelente (R²= 0.9913). Orden de impacto de los factores:tamaño del inóculo > tiempo de fermentación > proporción de hierba, consistente concómo optimizar los beneficios de cistanchemediante fermentación controlada.
Condiciones óptimas verificadas:
Proporción 21:19, inóculo 8,04×10⁶ UFC/mL, 31 h de fermentación
Puntuación sensorial real: 89,1 ± 3,3 (cerca del valor previsto), lo que confirma la fiabilidad del proceso.
3.3 Mejoras fisicoquímicas y bioactivas
La fermentación aumentó significativamente el ácido total, los azúcares reductores, los polisacáridos, los flavonoides y los polifenoles.Lactobacillus rhamnosusdegrada las paredes celulares, hidroliza macromoléculas y aumenta la biodisponibilidad, directamenteoptimizando los beneficios de cistanchepara la absorción humana.
3.4 Mejora de la actividad antioxidante
Tasa de eliminación de DPPH: 75.0%
Tasa de eliminación de ABTS⁺: 62.7%
La fermentación aumentó notablemente la capacidad antioxidante en comparación con el extracto no fermentado, impulsada por niveles más altos de azúcares reductores, flavonoides y polifenoles.
3.5 Seguridad microbiológica
No se detectaron E. coli, mohos ni levaduras. El producto cumple plenamente con los estándares internacionales de seguridad alimentaria.
Fig.5 Tasas de eliminación de radicales libres de DPPH y ABTS+ del líquido oral compuesto de Polygonati Rhizoma fermentado y 13 Cistanches Herba
4. Conclusión
Este estudio define unamétodo repetible y respaldado por la ciencia sobre cómo optimizar los beneficios de cistanchea través deLactobacillus rhamnosusfermentación. El proceso óptimo produce un líquido oral compuesto seguro y de excelente sabor conActividad antioxidante superior y componentes bioactivos mejorados..
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