啤酒酵母发酵制备酵母硒的条件优化及其酵母硒的应用

摘要

硒是生物体中的必需微量元素之一，每天保证一定的硒摄入量，能有效地维持生物体内氧化还原水平，来保护组织器官以免诱发各类疾病以及发生并发症。我国大部分地区的土壤中处于缺硒或少硒状态，因而生产出的天然食品已不能完全满足生物体内硒的正常需求。富硒酵母是一种新型的饲料添加剂，是将亚硒酸钠通过酵母细胞转化成的有机硒，其具有较高的生物活性和理化性质。　　本文以啤酒酵母为出发菌种进行硒的富集与转化，主要研究如下：　　（1）发酵培养基选用麦芽汁培养基，在发酵的对数生长期加入一定量的亚硒酸钠溶液，啤酒酵母能有效地将亚硒酸钠转化为有机硒，在发酵过程中分别对培养基中的糖浓度、初始pH和发酵条件中的温度、接种量、发酵时间、加硒时间和加硒浓度等因素进行单因素研究，通过分析得到硒浓度、初始pH、接种量和加硒时间对硒的富集过程影响较大，再经过4因素3水平的正交试验优化，最终得到的最佳条件为：糖浓度9％，初始pH为5，发酵温度28℃，加硒时间9h，发酵时间30h，接种量为15%，加硒浓度为30μg/ml；在最佳条件下，最终获得的富硒酵母的总硒含量达14953.2μg/L，生物量为7.3g/L，单位酵母中硒浓度2048.4ppm；将获得的富硒酵母盐酸水解后，经过全自动氨基酸分析仪测定，富硒酵母中总氨基酸含量高于普通酵母，但硒代半胱氨酸含量要低于普通酵母，这说明硒的加入竞争了部分半胱氨酸的代谢途径。　　（2）通过碱热法对富硒酵母进行破碎，研究了不同pH、不同硫酸铵浓度和不同乙醇含量对硒蛋白提取的影响，发现调节pH到4.5时，提取出的硒蛋白硒含量最高；探索富硒酵母中硒蛋白和普通酵母中普通蛋白的还原能力和清除羟基自由基的能力，发现均具有一定的还原能力和清除羟基自由基能力，但硒蛋白的还原能力和清除羟基自由基能力均明显强于普通蛋白，硒蛋白的羟基自由基清除率最高达到81.6%，两者效果最大相差1.5倍。经不同浓度羟基自由基氧化后，通过比色法测定氧化后蛋白的总巯基残基含量，发现硒蛋白中的总巯基含量下降明显比普通蛋白的要慢，通过红外光谱法解析，氧化后的蛋白结构变化主要发生在β-折叠，普通蛋白的β-折叠变化要比硒蛋白明显，这均显示了硒对于抑制羟基自由基氧化蛋白具有重要作用。　　（3）将亚硒酸钠与富硒酵母分别作为饲料添加剂喂食小白鼠，探讨补硒以及在不同硒源对小白鼠生长代谢的影响，结果显示；两个实验组的增重量和血清中谷胱甘肽过氧化物酶的酶活性和各器官（肝脏、肾脏、心脏、胰腺、子宫、肌肉）中的硒含量均高于空白组（P<0.05)，在各器官中胰腺所吸收的硒含量最高；采用霍恩氏系列测定亚硒酸钠和富硒酵母对小白鼠半致死量（LD50)的影响，亚硒酸钠半致死量为20mg/kg.BW，属于剧毒范围，富硒酵母半致死量为9260mg/kg.BW，属于低毒范围。

目录

第一章 绪 论

1.1 引言

1.2硒的生物效应

1.3硒的测试方法

1.4富硒酵母的研究

1.5富硒酵母的应用及研究进展

1.6研究背景及研究内容

第二章 啤酒酵母富硒条件优化

2.1.前言

2.2实验材料与试剂

2.3 实验设备与仪器

2.4实验方法

2.5 实验结果与讨论

2.6本章小结

第三章 富硒酵母硒蛋白的提取及性质研究

3.1前言

3.2 实验材料与实验试剂

3.3 实验仪器及设备

3.4 实验方法

3.5实验结果与讨论

3.6小结

第四章 酵母硒的动物应用研究

4.1前言

4.2实验材料与实验试剂

4.3实验方法及分组

4.4取样及测试

4.5实验结果与讨论

4.6小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文与专利

声明

致谢