关于富硒酵母的驯化研究调查文献综述

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1、文献综述关于富硒酵母的驯化研究调查一前言部分1.1富硒酵母驯化目的元素硒是生物体内谷胱甘肽过氧化物酶的重要组成部分,以硒代半胱氨酸的形式存在于其活性中心[1]。可以分解生物体内的有害过氧化物,清除氧自由基,防止细胞膜氧化受损和体内重金属的过量积累[2]。缺硒可能导致癌症和心肌梗塞等多种疾病的发生,但通过膳食摄取足够的硒则可以起到预防的作用[3]。我国72%的地区处于缺硒、低硒带,成人的日摄硒量远低于中国营养学会的推荐标准,严重影响人们的身体健康。另外,缺硒使家畜生产力下降,繁殖机能受阻,给畜牧业带来一定的经济损失。在饲料中加入硒,不仅能满足畜禽生长对硒的需要,还可生产出

2、富硒食品如富硒牛奶、富硒鸡蛋等,对于提高人们健康水平、防止缺硒引起的各种疾病具有特殊意义。[4]天然食品中的硒含量普遍较低,仅靠天然食物中的硒并不能满足人体的正常需要,而亚硒酸钠之类的无机硒毒性较高不能用于食品中,因而开发含硒食品是很有意义的[5]。研究表明通过微生物合成法富集硒元素是一种开发硒食品安全有效的途径,其中富硒酵母在国外已实现商业化生产[6],国内也有这方面的研究报道，但是对富硒发酵的培养条件还缺乏探索，不具备规模生产的指导意义。啤酒酵母具有生长繁殖快，发酵周期短，对微量元素吸收率高等特点，是将无机硒转化为有机硒的理想载体。1.2富硒酵母驯化现状目前，用于补

3、充硒源的物质主要分为2大类：无机硒（以亚硒酸钠为主）和有机硒（如富硒酵母、蛋氨酸硒）。研究表明，有机硒较无机硒毒性小，机体吸收率高。[7]其中有机硒的获得主要有：微生物转化法、植物天然种子发芽转化法、动物转化法等。其中微生物转化法较多的是培养富硒酵母，所用的菌种多为啤酒酵母有机硒可克服无机硒的过氧化作用，其生物活性较高，能够有效地在机体内同化，有利于在动物体内吸收利用。[8]人们获得有机硒的主要途径是生物转化。由于微生物具有生长迅速、繁殖快、代谢能力强、适应性强等特点，因此利用微生物进行硒的生物转化不受季节和气候的影响，且生产周期短，容易诱变。酵母菌具有高度的富集硒能力

4、和将无机硒转化为有机硒的能力，单细胞的酵母菌容易诱变，比植物品种容易改良，可采用物理和化学方法诱变育种，从而获得优质的富硒生产菌株。[9]因此硒的微生物转化目前也开始成为硒的生物化学研究的重要领域。当前人们已广泛应用植物或微生物作为硒的生物有机化载体进行富硒功能性食品的研究和开发[10]。但多局限在对啤酒酵母的富硒培养及对硒酵母中硒的存在形态、分析方法、免疫调节和抑癌作用等生理功能的研究上，对其他酵母菌的富硒性能及发酵生理学指标和条件的研究尚少。二主题部分2.1富硒酵母的功效硒是人和动物生命活动中最重要的微量元素之一。硒主要经胃肠道吸收,吸收后经血浆运载进入各组织,主要

5、分布于肾、肝、胰腺、垂体及毛发,而肌肉、骨骼和血液相对较低,脂肪中最少。硒的生理功能主要表现在:[11]①．参与酶的催化反应：硒蛋白作为哺乳动物酶系统的基本成分,促进正常代谢过程中产生的有毒过氧化物的分解,防止其堆积,进而保护细胞中重要的膜结构不受损害;同时还直接参与膜磷脂氢过氧化物的还原,从而达到保护生物膜的目的。②.增强机体免疫力：硒几乎存在于人体所有免疫细胞中,它能促进淋巴细胞产生抗体,使血液免疫球蛋白水平增高或维持正常,增强机体对抗原产生抗体的能力。硒能增强淋巴细胞转化和迟发型变态反应(TDH),能促进吞噬细胞的功能。③.参加阻断自由基反应：硒进入人体后,能迅速

6、与血液中的血蛋白结合,清除体内的自由基,从而有效防御自由基对细胞、组织和器官的损害。此外专家还发现:长寿老人体内硒的含量比一般老年人高,华中工学院在对百岁老人的研究中发现,这些老人体内的硒含量比健康者高出3-6倍。④.硒是体内拮抗有毒物质的保护剂。⑤.抗癌作用：动物实验和流行病学调查的大量资料表明,低硒摄入量是各种肿瘤高发的原因之一,长期摄入适量的硒具有较好的抗癌、防癌效果。⑥.硒可调节维生素A、C、E、K的吸收与消耗,并与维生素E协同保护细胞膜,参与CoA和泛醌(CoQ)的合成,在机体代谢、电子传递中起重要作用。2.2酵母对硒的富硒机制酵母富集硒元素的作用机制相当复杂

7、,其过程一般分为胞外结合与沉积、胞内吸收与转化几个步骤。具体的富集途径有物理吸附、生物吸附、表面沉积、主动运输和被动扩散等,其中生物吸附和主动运输为富集的主要途径。[12]2.2.1生物吸附生物吸附是指生物体从溶液中吸附金属离子、非金属化合物或固体颗粒的过程,是一个吸附-解吸的可逆过程,被吸附的离子可被其它离子、螯合剂或酸解吸下来。酵母在吸附金属离子的同时经常会伴随其它离子,如Ca2+、Mg2+、H+等的释放,而且释放出的离子总电荷数大致等于被吸附的电荷数。因而吸附的过程可以被看作是一个离子交换过程,随着交换的进行,使得硒离子在酵母细胞内