富硒产朊假丝酵母制备及其生理特性的研究

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1、富硒产朊假丝酵母的制各及其生理特性的研究中文摘要硒是一种人体必需的微量营养元素，对多种哺乳动物包括人类的正常生理活动都是至关重要的。代谢活动中，硒最重要的作用是作为生物体内谷胱甘肽过氧化物酶(GSH干x)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。GSH-Px可以和超氧化物歧化酶及过氧化氢酶一起分解生物体内的有害过氧化物，清除自由基，防止细胞膜氧化受损。硒的补充可以通过摄入无机硒或有机硒而得以实现。然而，硒的必要性和毒性取决于其浓度和化学形式，与其他微量元素相比安全范围最为狭窄。有机硒的安全性能和利用率虽然远远优于无机硒，但纯的硒代蛋氨酸价格昂贵，因此必须寻找一种有机

2、硒的廉价生产方法。许多无机和有机硒化合物已经被研究用于补硒。近年来，利用微生物进行补硒广受关注。研究表明，酵母是无机硒有机化的理想载体。在合适的培养条件下，酵母菌在生产高蛋白含量的生物质的同时还可以将生物利用率低且有潜在毒性的无机硒生物转化为安全的生物活性高的有机硒。富硒酵母细胞中的有机硒绝大部分以硒蛋氨酸的形式存在。产朊假丝酵母富含必需氨基酸和维生素，蛋白质含量达至U520g／kg，并且脂肪含量低，其营养价值与鱼粉、黄豆不相上下。作为一种GRAS(美国食品药物主管机构给予的检验标记)安全生物，产朊假丝酵母被美国FDA(食品及药物管理局)认证为可作为食品添加剂的酵母，并能运用于

3、食品和制药行业。谷胱甘肽作为一种重要的生理活性物质，在抗辐射、肿瘤、癌症、氧中毒、衰老和协调内分泌的治疗中效果明显且无副作用。因此，胞内积累谷胱甘肽的富硒产朊假丝酵母在补充硒的同时还可以提高机体的免疫力，势必将具有更为广阔的市场和应用前景。本文以制备出能够在胞内积累谷胱甘肽的富硒产朊假丝酵母为目标设计完成三部分实验：．(1)研究了环境条件对产朊假丝酵母细胞生长和富硒能力的影响，在单因素实验的基础上进行正交试验，获得了较优的产朊假丝酵母生物转化无机Se为有机Se的环境条件组合：发酵培养基中初始亚硒酸钠浓度10mg／L，摇床转速200r／rain，装液量40mL／500mL，温度2

4、7℃，初始pH6．0。在此条件下，酵母生物量达到11g／L，最终Se有机转化率为90．2％。中文摘要富硒产朊假丝酵母的制各及其生理特性的研究(2)研究了氨基酸添加对富硒产朊假丝酵母生理特性的影响。20种常见氨基酸的添加试验证明绝大多数氨基酸都可以不同程度地提高富硒产朊假丝酵母细胞量、谷胱甘肽产量和胞内谷胱甘肽含量及维护胞内氧化还原环境。其中，可以显著提高细胞量10—16％的氨基酸：10mMAsp，10mMVal，8mMLeu，10mMThr，10mMLys和10mMArg；可以显著提高谷胱甘肽产量50—103％的氨基酸：10mMCys，4mMAla，6mMAsp，10mMGlu

5、和10mMGin；可以显著提高胞内谷胱甘肽含量5-8倍的氨基酸：10mMLeu，10mMCys，8mMIle和10mMGlu；可以显著降低谷胱甘肽胞外分布比例50-66％的氨基酸：10mMLeu，6mMCys，10mMGlu，8mMIle署[110mMTyr。另外，可提高胞内谷胱甘肽含量及增加谷胱甘肽胞内分布比例的氨基酸同时可相应降低胞内毒性过氧化物含量，进而维护富硒产朊假丝酵母细胞内的氧化还原环境。(3)在5L发酵罐水平上重点考察了己斗胱氨酸和L一甲硫氨酸对于富硒产朊假丝酵母细胞量、谷胱甘肽生产和胞内积累及Se有机转化率的影响。得到两种较优的添加策略：一、发酵初期(Oh)加甲

6、硫氨酸及糖耗尽时(15h)力NSe；二、发酵初期(Oh)加Se和糖耗尽时(30h)加半胱氨酸。与添加甲硫氨酸相比，添加半胱氨酸更利于提高GSH的生产和胞内积累，而甲硫氨酸则在较大地提高GSH生产和胞内积累的同时，更利于细胞量和se有机转化率的提高。这为高生物量及高Se有机转化率的胞内积累谷胱甘肽的富硒产朊假丝酵母的工业化生产奠定了基础。关键词：产朊假丝酵母；有机硒；条件优化；谷胱甘肽；氨基酸添加Ⅱ作者：葛晓光指导教师：卫功元StudyOilpreparationofselenium-enrichedCandidautilisanditsphysiologicalproperti

7、esAbstractonpreparationofselenium-enrichedCandidautilisanditsphysiologicalproperties一AbstractSelenium，anessentialnutritionaltraceelement，iscriticaltothenormalphysiologyofmanymammalianspecies，includinghumans．Themostimportantmetabolicroleofseleniumis