富硒酵母的馴化研究開題報告

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1、開題報告富硒酵母的馴化研究一、選題的背景、意義硒是人體所必需的微量元素,具有重要的生理功能,它能夠預(yù)防和抑制腫瘤、抗衰老、維持心血管系統(tǒng)正常的結(jié)構(gòu)與功能,預(yù)防動脈硬化和冠心病的出現(xiàn)。[1]在我國有近3/4的地區(qū)缺硒，生物體內(nèi)的硒都來源于蔬菜、水果等，但這些天然食物中硒含量普遍較低，一般不足0.01μg/g，很難滿足中國營養(yǎng)學(xué)會1988年推薦的成人硒日攝入量50μg。[2]因此在食品中添加硒很有意義，也非常有必要。研究表明,有機硒在生物體內(nèi)停留時間較長,在人體硒營養(yǎng)狀況良好的情況下,有機硒可貯存起來,當(dāng)人體硒營養(yǎng)攝入不足時,貯存的有機硒能夠補充到生理代謝中,從而滿足硒的需求。無機硒(如亞硒酸

2、鹽和硒酸鹽),進入人體后很快通過排泄途徑排出體外,在體內(nèi)停留時間較短,因此其毒性大于有機硒,而活性又低于有機硒,通常不適合于直接添加到食品中。[3]因此通過生物富硒將無機硒轉(zhuǎn)化為有機硒,是生產(chǎn)富硒食品及添加劑的一種安全有效的方法。而黃酒作為最佳的調(diào)味料酒已是人所共知，成為了餐館、酒樓、家庭必不可少的調(diào)味品，是一個理想載體。二、相關(guān)研究的最新成果及動態(tài)目前，用于補充硒源的物質(zhì)主要分為2大類：無機硒（以亞硒酸鈉為主）和有機硒（如富硒酵母、蛋氨酸硒）。研究表明，有機硒較無機硒毒性小，機體吸收率高。[4]其中有機硒的獲得主要有：微生物轉(zhuǎn)化法、植物天然種子發(fā)芽轉(zhuǎn)化法、動物轉(zhuǎn)化法等。其中微生物轉(zhuǎn)化法較

3、多的是培養(yǎng)富硒酵母，所用的菌種多為啤酒酵母有機硒可克服無機硒的過氧化作用，其生物活性較高，能夠有效地在機體內(nèi)同化，有利于在動物體內(nèi)吸收利用。[5]人們獲得有機硒的主要途徑是生物轉(zhuǎn)化。由于微生物具有生長迅速、繁殖快、代謝能力強、適應(yīng)性強等特點，因此利用微生物進行硒的生物轉(zhuǎn)化不受季節(jié)和氣候的影響，且生產(chǎn)周期短，容易誘變。酵母菌具有高度的富集硒能力和將無機硒轉(zhuǎn)化為有機硒的能力，單細(xì)胞的酵母菌容易誘變，比植物品種容易改良，可采用物理和化學(xué)方法誘變育種，從而獲得優(yōu)質(zhì)的富硒生產(chǎn)菌株。[6]因此硒的微生物轉(zhuǎn)化目前也開始成為硒的生物化學(xué)研究的重要領(lǐng)域。無機硒和有機硒化合物都能被動物機體吸收，但是，由于畜禽

4、對無機硒吸收利用過程中，無機硒須先進入肝臟，轉(zhuǎn)化成生物硒后才可被吸收，因而毒性很大。畜禽補硒后常有不適，應(yīng)激反應(yīng)較大，且易引起硒中毒。目前研究多集中于在畜禽飼料中添加有機硒[7]。酵母具有較高的富硒能力并能將無機硒轉(zhuǎn)化成有機硒，其中有機硒含量占總硒量的90%以上，其生物活性與吸收率是無機硒的l0～20倍，可忽略硒酵母中無機硒含量。[8]硒酵母一般含硒500μg/g-1500μg/g,其中有機硒占95%左右,主要以硒代氨基酸和硒蛋白的形式存在,同時一部分形成硒多糖,如:含硒谷胱甘肽過氧化物酶、含硒磷脂谷胱甘肽過氧化物酶、甲酸脫氫酶、煙酸羥化酶、含硒tRNA等。[9]硒一般取代化合物中硫原子的

5、相應(yīng)位置,由硫化物轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的硒化物,如蛋氨酸中的硫被硒取代變成硒代蛋氨酸。酵母對微量元素的富集過程中,微量元素在酵母細(xì)胞中的分布和結(jié)合有所不同。其中51%的微量元素與酵母細(xì)胞壁的大分子組分緊密結(jié)合,45%左右與細(xì)胞液中的肽、氨基酸結(jié)合,其余少部分則與可溶性蛋白質(zhì)結(jié)合,[10]使微量元素由無機狀態(tài)轉(zhuǎn)為有機狀態(tài),提高了其生物利用率(一般可達37%),并降低了毒性。[11]應(yīng)用酵母使無機硒轉(zhuǎn)化為有機硒的轉(zhuǎn)化率高,可進行大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。富硒酵母在提供硒的同時,還可提供一定數(shù)量的蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素等營養(yǎng)物質(zhì)。硒酵母中的有機硒含量高,可被人體有效吸收,生物學(xué)效價高,毒性較無機硒小,更安全?；?/p>

6、上述的這些優(yōu)點,可以看出富硒酵母是一種比較理想的有機硒補充劑。產(chǎn)朊假絲酵母富含必需氨基酸和維生素,富硒釀酒酵母已廣泛應(yīng)用于食品和飼料添加劑中,但富硒產(chǎn)朊假絲酵母的研究和應(yīng)用卻剛剛起步。雖然國內(nèi)已有關(guān)于富硒產(chǎn)朊假絲酵母制備的研究報道[12],但其生物量不高。本文以一株能夠在胞內(nèi)富硒的產(chǎn)朊假絲酵母作為出發(fā)菌株,研究影響酵母細(xì)胞生長和富硒能力的各種因素,為“三高”(高生物量、高硒有機轉(zhuǎn)化率和高有機硒含量)富硒產(chǎn)朊假絲酵母的高效制備奠定基礎(chǔ)。[13]由于該種富硒產(chǎn)朊假絲酵母能夠在胞內(nèi)積累谷胱甘肽,在補充硒的同時還可以提高畜禽的免疫力。當(dāng)前人們已廣泛應(yīng)用植物或微生物作為硒的生物有機化載體進行富硒功能

7、性食品的研究和開發(fā)[14]。但多局限在對啤酒酵母的富硒培養(yǎng)及對硒酵母中硒的存在形態(tài)、分析方法、免疫調(diào)節(jié)和抑癌作用等生理功能的研究上，對其他酵母菌的富硒性能及發(fā)酵生理學(xué)指標(biāo)和條件的研究尚少。[15-16]三、課題的研究內(nèi)容及擬采取的研究方法（技術(shù)路線）、難點及預(yù)期達到的目標(biāo)1.研究內(nèi)容主要利用酵母高度的富硒能力以及將無機硒轉(zhuǎn)化為有機硒的轉(zhuǎn)化能力,在培養(yǎng)基中加入無機硒,培養(yǎng)條件優(yōu)化通過微生物培養(yǎng)制取富硒酵母粉。培養(yǎng)條件優(yōu)化主