關(guān)于富硒酵母的馴化研究調(diào)查文獻(xiàn)綜述

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1、文獻(xiàn)綜述關(guān)于富硒酵母的馴化研究調(diào)查一前言部分1.1富硒酵母馴化目的元素硒是生物體內(nèi)谷胱甘肽過(guò)氧化物酶的重要組成部分,以硒代半胱氨酸的形式存在于其活性中心[1]?？梢苑纸馍矬w內(nèi)的有害過(guò)氧化物,清除氧自由基,防止細(xì)胞膜氧化受損和體內(nèi)重金屬的過(guò)量積累[2]。缺硒可能導(dǎo)致癌癥和心肌梗塞等多種疾病的發(fā)生,但通過(guò)膳食攝取足夠的硒則可以起到預(yù)防的作用[3]。我國(guó)72%的地區(qū)處于缺硒、低硒帶,成人的日攝硒量遠(yuǎn)低于中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)的推薦標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)重影響人們的身體健康。另外,缺硒使家畜生產(chǎn)力下降,繁殖機(jī)能受阻,給畜牧業(yè)帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)損失。在飼料中加入硒,不僅能滿(mǎn)足畜禽生長(zhǎng)對(duì)硒的需要,還可生產(chǎn)出

2、富硒食品如富硒牛奶、富硒雞蛋等,對(duì)于提高人們健康水平、防止缺硒引起的各種疾病具有特殊意義。[4]天然食品中的硒含量普遍較低,僅靠天然食物中的硒并不能滿(mǎn)足人體的正常需要,而亞硒酸鈉之類(lèi)的無(wú)機(jī)硒毒性較高不能用于食品中,因而開(kāi)發(fā)含硒食品是很有意義的[5]。研究表明通過(guò)微生物合成法富集硒元素是一種開(kāi)發(fā)硒食品安全有效的途徑,其中富硒酵母在國(guó)外已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)[6],國(guó)內(nèi)也有這方面的研究報(bào)道，但是對(duì)富硒發(fā)酵的培養(yǎng)條件還缺乏探索，不具備規(guī)模生產(chǎn)的指導(dǎo)意義。啤酒酵母具有生長(zhǎng)繁殖快，發(fā)酵周期短，對(duì)微量元素吸收率高等特點(diǎn)，是將無(wú)機(jī)硒轉(zhuǎn)化為有機(jī)硒的理想載體。1.2富硒酵母馴化現(xiàn)狀目前，用于補(bǔ)

3、充硒源的物質(zhì)主要分為2大類(lèi)：無(wú)機(jī)硒（以亞硒酸鈉為主）和有機(jī)硒（如富硒酵母、蛋氨酸硒）。研究表明，有機(jī)硒較無(wú)機(jī)硒毒性小，機(jī)體吸收率高。[7]其中有機(jī)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(dòng)物轉(zhuǎn)化法等。其中微生物轉(zhuǎn)化法較多的是培養(yǎng)富硒酵母，所用的菌種多為啤酒酵母有機(jī)硒可克服無(wú)機(jī)硒的過(guò)氧化作用，其生物活性較高，能夠有效地在機(jī)體內(nèi)同化，有利于在動(dòng)物體內(nèi)吸收利用。[8]人們獲得有機(jī)硒的主要途徑是生物轉(zhuǎn)化。由于微生物具有生長(zhǎng)迅速、繁殖快、代謝能力強(qiáng)、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，因此利用微生物進(jìn)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

4、和將無(wú)機(jī)硒轉(zhuǎn)化為有機(jī)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。[9]因此硒的微生物轉(zhuǎn)化目前也開(kāi)始成為硒的生物化學(xué)研究的重要領(lǐng)域。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(jī)化載體進(jìn)行富硒功能性食品的研究和開(kāi)發(fā)[10]。但多局限在對(duì)啤酒酵母的富硒培養(yǎng)及對(duì)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(duì)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。二主題部分2.1富硒酵母的功效硒是人和動(dòng)物生命活動(dòng)中最重要的微量元素之一。硒主要經(jīng)胃腸道吸收,吸收后經(jīng)血漿運(yùn)載進(jìn)入各組織,主要

5、分布于腎、肝、胰腺、垂體及毛發(fā),而肌肉、骨骼和血液相對(duì)較低,脂肪中最少。硒的生理功能主要表現(xiàn)在:[11]①．參與酶的催化反應(yīng)：硒蛋白作為哺乳動(dòng)物酶系統(tǒng)的基本成分,促進(jìn)正常代謝過(guò)程中產(chǎn)生的有毒過(guò)氧化物的分解,防止其堆積,進(jìn)而保護(hù)細(xì)胞中重要的膜結(jié)構(gòu)不受損害;同時(shí)還直接參與膜磷脂氫過(guò)氧化物的還原,從而達(dá)到保護(hù)生物膜的目的。②.增強(qiáng)機(jī)體免疫力：硒幾乎存在于人體所有免疫細(xì)胞中,它能促進(jìn)淋巴細(xì)胞產(chǎn)生抗體,使血液免疫球蛋白水平增高或維持正常,增強(qiáng)機(jī)體對(duì)抗原產(chǎn)生抗體的能力。硒能增強(qiáng)淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化和遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)(TDH),能促進(jìn)吞噬細(xì)胞的功能。③.參加阻斷自由基反應(yīng)：硒進(jìn)入人體后,能迅速

6、與血液中的血蛋白結(jié)合,清除體內(nèi)的自由基,從而有效防御自由基對(duì)細(xì)胞、組織和器官的損害。此外專(zhuān)家還發(fā)現(xiàn):長(zhǎng)壽老人體內(nèi)硒的含量比一般老年人高,華中工學(xué)院在對(duì)百歲老人的研究中發(fā)現(xiàn),這些老人體內(nèi)的硒含量比健康者高出3-6倍。④.硒是體內(nèi)拮抗有毒物質(zhì)的保護(hù)劑。⑤.抗癌作用：動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和流行病學(xué)調(diào)查的大量資料表明,低硒攝入量是各種腫瘤高發(fā)的原因之一,長(zhǎng)期攝入適量的硒具有較好的抗癌、防癌效果。⑥.硒可調(diào)節(jié)維生素A、C、E、K的吸收與消耗,并與維生素E協(xié)同保護(hù)細(xì)胞膜,參與CoA和泛醌(CoQ)的合成,在機(jī)體代謝、電子傳遞中起重要作用。2.2酵母對(duì)硒的富硒機(jī)制酵母富集硒元素的作用機(jī)制相當(dāng)復(fù)雜

7、,其過(guò)程一般分為胞外結(jié)合與沉積、胞內(nèi)吸收與轉(zhuǎn)化幾個(gè)步驟。具體的富集途徑有物理吸附、生物吸附、表面沉積、主動(dòng)運(yùn)輸和被動(dòng)擴(kuò)散等,其中生物吸附和主動(dòng)運(yùn)輸為富集的主要途徑。[12]2.2.1生物吸附生物吸附是指生物體從溶液中吸附金屬離子、非金屬化合物或固體顆粒的過(guò)程,是一個(gè)吸附-解吸的可逆過(guò)程,被吸附的離子可被其它離子、螯合劑或酸解吸下來(lái)。酵母在吸附金屬離子的同時(shí)經(jīng)常會(huì)伴隨其它離子,如Ca2+、Mg2+、H+等的釋放,而且釋放出的離子總電荷數(shù)大致等于被吸附的電荷數(shù)。因而吸附的過(guò)程可以被看作是一個(gè)離子交換過(guò)程,隨著交換的進(jìn)行,使得硒離子在酵母細(xì)胞內(nèi)