富硒酵母的研究开发与应用.pdf

文章编号：!#$%#&（!）($)$%富硒酵母的研究开发与应用肖方正刘曲滨（广东江门生物技术开发中心，广东 江门*+(）摘要：介绍了硒的生理功能、人体对硒的需求、富硒酵母的开发以及作为功能性食品基料在各方面的应用。关键词：硒；富硒酵母；功能性食品中图分类号：,-+#.!文献标识码：/收稿日期：!$)$!随着生物医学技术的发展，微量元素对人体的重要性已逐渐被证实，微量元素硒作为一种人体必需的营养元素已引起人们的高度重视。!+#年，国际硒与人体健康研讨会宣布，硒是维持人体正常生命活动的必需元素，缺硒可能引起人体重要器官功能失调导致多种疾病的发生。!硒的生理功能硒是人和动物体内谷胱甘肽过氧化物酶（012$3&）的要素，012$3&广泛存在于生命机体的肝、肾、心、肺等，硒代半胱氨酸为该酶提供其活性中心的必需基因，012$3&利用谷胱甘肽使有毒性的过氧化物还原为无害的羟基化合物，使过氧化物分解，清除活性自由基部位，保护细胞膜结构和功能，修复分子损伤。硒能清除机体内重金属的积累，具有解除重金属中毒的能力，是部分重金属元素天然的解毒剂。硒能影响肝血红素代谢，并能明显抑制由硫化物或硫基化合物所引起的线粒体肿胀现象。人体对硒元素的需求人体内硒的总积累量约!%4!56，在摄入与排泄中保持动态平衡。世界上许多缺硒的国家都根据本国人民的生活水平和营养状况，规定了每人每天的补硒量，!+)#年国际硒学会推荐标准是#!6，美国科学院食品与营养委员会的日推荐标准是*4!6（)岁以上），中国营养学会!+(年推荐标准是每天*!6。据统计，大多数美国人的日常膳食仅满足硒的最低要求，适量补充硒是客观必要的，我国!7 个省市的营养调查表明，成人每日的摄硒量仅#.#7!6。因此，现阶段我国缺硒现象是普遍存在的，通过食品途径强化硒元素，已成为目前功能性食品的研究热点之一。天然食品中的硒含量普遍较低，果蔬的含硒量一般小于.!8!$#，谷物、海洋动物、肉类（特别是内脏）的含硒量稍高些（大于.!8!$#），而猪肾的含量最高。仅靠天然食物中的硒并不能满足人体的正常需要，而亚硒酸钠之类的无机硒毒性较高不能用于食品中，由于硒的来源很不稳定，植物性食品中硒含量为土壤条件所左右，而动物性食品特别是鱼体中富含硒，然而多与水银结合的形式存在，不能为人所利用，因而开发含硒食品是很有意义的。研究表明通过微)广东微量元素科学!年09/:0;?/:0 A9/:19 B&9第(卷第(!期万方数据生物合成法富集硒元素是一种开发硒食品安全有效的途径。其中富硒酵母在国外已实现工业化生产并进入实用阶段，在市场上可以买到商品化的产品，在国内有多家大学和科研机构对硒酵母进行研究开发，但一直未能形成大规模生产。广东江门生物技术开发中心科技人员经过多年的摸索，成功开发出产品质量可与国外同类产品相媲美的富硒酵母，并已实现工业化大生产。!富硒酵母的开发研制（）在实验室选育合适的啤酒酵母菌种，以麦芽汁为培养基在酵母生长的特定环境下培养，在几个不同的阶段加入硒，找出酵母与硒的最佳结合条件，既利于提高结合硒量，又利于酵母的生长。同时选取不同的硒化合物进行试验，选择最佳材料。（#）以糖蜜加适量硒化合物为培养基，杀菌后接入酵母菌种，流加氮、磷等营养盐进行发酵培养，在温度!$%，&()*+*)$的条件下通风培养#(+(,-，使无机硒结合成有机态的硒，通过离心法分离出酵母，用水反复冲洗后经浓缩和喷雾干燥即得到淡黄色的富硒酵母粉，硒含量可达$.$/0以上，通常为*$.$/0左右，其蛋白质!(1，水份,)*1，富含,种氨基酸，维生素 2为!)#.$/0，维生素 2#为!)#.$/0。生产流程如图。糖蜜营养液酵母菌种发酵培养硒酵母乳液分离浓缩干燥包装#$#富硒酵母成品图 生产流程(富硒酵母的应用将硒酵母作为硒源具有以下优点：（）富硒酵母中的硒取代含硫氨基酸中的硫，形成硒代氨基酸，进一步组成蛋白质。（#）人类食用啤酒酵母已有上千年历史，啤酒酵母中所含的硒与富硒酵母中所含的硒完全相同。其中有机硒含量占总硒是 3$1以上，有机硒中又有#41是以共价键形式结合到蛋白质上。（!）通过毒性试验证实：富硒酵母食用安全，其急性、慢性毒性大大低于无机硒。,广东微量元素科学#$年567859:85;=785?6786 AB6第,卷第,（!）通过人与动物的试验结果表明，富硒酵母中的硒的生物效力是无机硒的#$%#倍。（&）富硒酵母在提高机体血硒水平及留存在机体内数量方面均明显高于亚硒酸钠。（）富硒酵母本身富含蛋白质、糖类和(族维生素，除可作为硒源使用外，还同时提供其它有益的营养。（)）富硒酵母具有高度的富集硒能力和将无机硒转化为有机硒的能力，能进行大规模工业化生产，降低成本。富硒酵母是一种很好的功能性食品基料，可以应用于以下几个方面：（）防治克山病：克山病是一种死亡率比较高的地方性疾病，病患者血液中谷胱甘肽过氧化物酶的活性偏低，服用富硒酵母片后，患者心肌受损伤部位脂肪酸过氧化物减少，心肌梗塞缩小，心电图改变趋向好转。（%）防治大骨节病：服用富硒酵母能稳定软骨细胞膜，并保护软骨细胞，有理想的防治效果。（*）保护心脏、心血管：服用富硒酵母有利于维持心血管系统正常的结构与功能，预防动脉硬化与冠心病的出现，并能维持机体正常的血压水平。（!）抗衰老食品：富硒酵母有很好的自由基清除功能，抑制细胞膜的脂质过氧化以及提高机体免疫功能，从而延缓组织细胞的衰老进程，表现出明显的抗衰老作用，可作为抗衰老食品的活性成分。（&）辅助治疗癌症：富硒酵母可以抑制癌细胞中+,-、.,-和蛋白质的合成，干扰致癌物质的代谢，从而使癌细胞停止生长，可减少癌症化疗的副作用，增强治疗效果。（）天然解毒剂：富硒酵母中的硒对金属有很强的亲和力与金属结合形成金属/硒/蛋白质复合物，而使金属得到解毒和排泄，对汞、镉、铅等都有解毒作用。（)）辅助治疗糖尿病：糖尿病人体内谷胱甘肽过氧化物酶活性处于极低水平，患病时间越长，其活性越低，定期服用富硒酵母，可以起到保护和恢复胰脏功能的作用，有利于改善糖尿病的代谢调节，降低尿中的葡萄糖化血红蛋白水平。因此富硒酵母是一种非常理想的功能性食品基料，其发展前景十分广阔，正如世界微量元素权威菲尔德博士所说：“硒像一颗原子弹，量很小很小，作用和威力却都很大，一旦被人们认识，将对健康产生深远的影响”。参考文献：孔祥瑞0 医学微量元素学1 0%许兰文等0 微量元素，22#，*：*#$*0*王少为0 广东微量元素科学，222，（）：&#$&0!郑健仙0 功能性食品，22)0&关金明等0 中国地方病杂志，22)，（）：*2$*!0赵谋明等0 食品科学，22，#：&!$&0)郝东娥等0 精细化工，22)，!（）：%)$%303刘曼西等0 华中工学院学报，23&，*（*）：&02广东微量元素科学%#年45-,4+6,4 789:9-,4;5-,58第 3 卷第 3!#$%&()*&+&,(-.&)(/!&,&)%#.0&1 1)$2 3-,%41%()!#$%&()*+,(，-./0)12（30&(45(62&(7,82595(2:&9;,:+595(,95?7,A,B,，62&(7,CDEFGF，A+2&）35614：#B,2,H H2+G B,I,B,:,J 2J(2,5 J02,J 5 4,95?7,5I J,9,207,&J&4 2J&?92K:&25 2:9042(?+J2595(2:&9 I0:25J 5I J,9,207，4,7&4 5I J,9,207 I5B+07&154，&4+,&?K?92:&25 5I J,9,207,&J&J I0:25&9 I554J，,:L7&8 9(6$：J,9,207；J,9,207,&J；I0:25&9 I554J硒有延年益寿作用动物实验证明，硒有延年益寿的作用。长期喂硒的大鼠中，有一半可以活到 EGG 天，相当于人活到 GD 岁，而不喂硒的大鼠却相当于人活到 MD 岁，相差十年！硒的这些重要生理功能与含硒的谷胱甘肽过氧化物酶有抗氧化和保护细胞膜的作用有关；另一方面，可能是硒能清除体内极为有害的自由基，这些自由基的存在是个很大的祸害，它们能攻击细胞的要害部位，使细胞发生畸变，扰乱各种物质的正常新陈代谢。它们是体内的一些生化反应过程中产生出来的。另外，体内的硒还能解除或降低一些有毒金属，如铅、镉、汞、砷等的毒性。FN广东微量元素科学DFFN 年3.#O3=$O3 PQ-#O3 R.#OS.TQ!.Q第 G 卷第 G