CN102559523A

CN102559523A - 一种富硒酵母、富硒酵母酶解物及其制备方法

Info

Publication number: CN102559523A
Application number: CN2011104504047A
Authority: CN
Inventors: 陈训银; 董爱华; 徐春洪; 胡怀文; 吴迪; 冯业; 梁红
Original assignee: GUANGZHOU ATECH BIO-TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: GUANGZHOU ATECH BIO-TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2011-12-29
Filing date: 2011-12-29
Publication date: 2012-07-11

Abstract

本发明公开了一种富硒酵母（Saccharomycescerevisiae）GABC1003株，已于2011年12月20日提交至中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，保藏编号为：CCTCCM2011474。本发明还公开了一种由上述富硒酵母发酵酶解得到富硒酵母酶解物的方法，该方法操作简单、成本低，所得到的富硒酵母酶解物每kg中含有机硒1000~4000mg，占总硒重量的92~99%，α-氨基氮含量为2.0~3.0wt%，极易被动物所消化吸收，在同等添加量情况下比同类产品有明显的生产性能方面的优势，或达到同等的生产性能情况下可以降低添加量，降低成本。

Description

一种富硒酵母、富硒酵母酶解物及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种富硒酵母，以及利用该酵母生产富硒酵母酶解物的方法和所得到的富硒酵母酶解物。

背景技术

硒是谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）的活性中心，GPx酶促反应可以清除动物体内自由基及脂质过氧化物，防止动物体内自由基及过氧化物过多而损伤细胞膜，造成细胞功能失调、坏死。硒可作为动物免疫***的刺激物，能促进抗体生成，加强动物机体免疫***和抗感染能力。并可提高动物的繁殖性能，缺硒可导致雄性动物***数量减少和活力降低及***畸形率增加。

硒对动物存在较大的毒性：各种动物长期摄入5～10mg/kg的硒可产生慢性中毒，其表现为消瘦，贫血、关节强直、脱毛、脱蹄和影响繁殖等，摄入500～1000mg/kg硒可出现急性或亚急性中毒，轻者盲目蹒跚，重者死亡。王华朗（1997）报告其病理损害表现为肝坏死，肾炎、肾充血和上呼吸道溃疡。

硒以无机硒和有机硒两种形式存在，有机酵母硒具有安全高效的特点，研究表明，酵母硒的中毒剂量远高于无机硒，其生物利用率也远高于无机硒产品，酵母硒是通过选定特定的耐高硒的富硒酵母菌种在富含硒酸盐或***钠培养基中发酵并补充适当的氮源和磷源及其他营养素经过连续发酵生成的富硒酵母，硒源合成到酵母蛋白分子中形成硒代氨基酸形式存在，有机硒最主要的优点是有效硒的含量高，与***钠比生物利用率高。Austincanor（1973）报告，在防止家禽胰腺退化方面，硒蛋氨酸的效果是***钠的四倍，这表明有机硒的效果比无机硒（***钠）好。

美国俄亥俄州立大学Mahan(1995)进行了猪对无机硒和有机硒源的利用研究，有机硒源用硒酵母（硒蛋氨酸），按美国食品药品管理局（FDA）规定的日粮硒水平进行补充（0.3mg/kg干物质），结果补充硒酵母的猪瘦肉中硒含量是补充***钠的2倍。进一步证实有机硒的生物利用率远远高于无机硒。

由于酵母硒产品中的有机硒主要是以硒代蛋氨酸和硒代半胱氨酸形式存在，是通过酵母作为载体作用动物，而所用的富硒酵母需经过灭活处理。而酵母本身又有一层较厚的细胞壁包裹，真正可以利用的有机硒存在于酵母细胞质中，酵母硒产品进入消化道后由于灭活后的酵母细胞的细胞壁不易被消化液酶解而消化率低。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明的目的是提供一种富硒酵母。

本发明的另一个目的是提供一种富硒酵母酶解物及其制备方法。

本发明所采用的技术方案是：

酿酒酵母GABC1003株（Saccharomyces cerevisiae GABC1003），也称为富硒酵母GABC1003株（Saccharomyces cerevisiae GABC1003），已于2011年12月20日提交至位于武汉大学的中国典型培养物保藏中心保藏，保藏编号为：CCTCC M 2011474，并于2011年12月26日鉴定为存活。

一种富硒酵母酶解物，由上述富硒酵母GABC1003株发酵酶解所得，其中每kg富硒酵母酶解物中含有机硒1000~4000mg，占总硒重量的92~99%。

优选的，所述富硒酵母酶解物中α-氨基氮含量的为2.0~3.0wt%。

一种生产上述的富硒酵母酶解物的方法，包括如下步骤：

1）将富硒酵母GABC1003株接种到酵母发酵液中，于28~34℃发酵至发酵液中生物量为50~70g/L；

2) 发酵得到的富硒酵母经离心洗涤后，浓缩得到含富硒酵母干物质100~150g/L的发酵液，调节发酵液pH值为4.5~6.5，45℃~55℃保温8~10小时，继续升温至100℃煮沸10~60分钟，得到自溶酵母液；

3）待自溶酵母液温度降至55℃~60℃后，调整pH值至6.5~7.0，加入自溶酵母液重量的0.02~0.05%的酵母抽提酶，55~60℃酶解20至24小时；

4）煮沸10~30分钟灭酶，离心分离，去除酵母细胞壁；

5）所得酵母发酵液经干燥混配后，即得富硒酵母酶解物。

优选的，所述酵母发酵液为总糖含量为10~30wt%，含硒量为100-400μg/ml的麦芽汁培养基。

优选的，所述干燥为喷雾干燥。

本发明的有益效果在于：

1)本发明的富硒酵母GABC1003株发酵得到的产品生物量高，酵母细胞有机硒含量高，每kg富硒酵母酶解物中含有机硒1000~4000mg，α-氨基氮含量为2.0 ~3.0wt%；

2）通过本发明的制备方法所得到的富硒酵母酶解物含有大量的氨基酸及短肽，极易被动物所消化吸收，酵母中的有机硒随氨基酸及小肽的吸收而被充分吸收，大大提高了有机硒的消化利用率，同时酶解富硒酵母还可为动物生长提供酵母本身含有的各种营养素。在同等添加量情况下比同类产品有明显的生产性能方面的优势，或达到同等的生产性能情况下可以降低添加量，降低成本，可用于医药、食品、饲料等领域。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不局限于此。如无特殊说明，以下实施例中的“%”均指质量百分比。以下实施例中所用酵母抽提酶购自广西南宁庞博生物工程有限公司，产品型号为YC-3。

实施例1

上述富硒酵母的筛选方法，包括如下步骤：

1）根据酵母菌的生理生化特征，将普通酵母菌株在含100-200mg/L硒的YEPD培养基中培养，分别筛选出硒含量高的酵母菌种YQ-8（硒含量为2328mg/kg）和生物量含量高的酵母菌种YQ-118（生物量为8.9g/L）；YEPD培养基：酵母粉10g，蛋白胨20g，葡萄糖20g，蒸馏水1000mL，pH6.0，115℃湿热灭菌20min。

2）从上述生物量较高菌株YQ-118（生物量为8.9g/l）的二倍体和一株硒含量较高YQ-8（硒含量为2328mg/kg）的二倍体，按常规方法对其进行生孢培养和单倍体分离，通过测定单倍体生物量和硒含量，从中选出生物量较高的单倍体YQ-118-16（生物量为8.2g/l）和硒含量较高的单倍体YQ-8-31（硒含量为2368mg/kg），用亚硝基胍（NTG）对其进行诱变，从突变株中选出带有不同氨基酸缺陷标记的融合亲株进行原生质体融合，得到的融合子测定其在含有100-200mg/l硒的YEPD培养基中的生物量和硒含量，从中选出生物量和硒含量明显优于亲株的融合菌株。

3）将选育后的酵母菌株利用斜面及小型发酵罐进行发酵筛选出生长速率快、生物量高、耐硒能力强及胞内硒含量高的酵母酿酒酵母GABC1003株。

筛选培养条件：温度28~32℃，pH6.5~7.5，搅拌培养24~36小时。

实施例2

本发明富硒酵母酶解物的制备方法1，包括如下步骤：斜面菌种-液体菌种-一级液体种子培养-二级液体种子培养-三级液体种子培养-发酵罐发酵培养-收集富硒酵母细胞-洗涤-制成含富硒酵母10~15%水解液-调整pH值至6.5~7.5-自溶-加酵母抽提酶酶解-分离-浓缩-喷雾干燥-富硒酵母酶解物。具体实施方案为：

1）斜面菌种：将富硒酵母GABC1003株（保藏编号为CCTCC M 2011474）接种至含有总糖（淀粉水解糖）量10%、含硒（***钠）量为100ug/ml的的麦芽汁固体斜面，在28℃、pH值为6的条件下培养20小时后置于4℃冰箱保存。

2）一级液体种子培养：将斜面酵母菌种接种3环到装有200ml的总糖量10%（淀粉水解糖）、含硒（***钠）量为100ug/ml的麦芽汁培养基中，在28℃、pH值为6的条件下搅拌培养20小时即为液体菌种。

3）二级液体种子培养：将一级液体种子按2%的接种量接入10L的卡氏罐中，其中含有总糖（淀粉水解糖）量10%、含硒（***钠）量为200ug/ml的麦芽汁培养基，在28℃、pH值为6的条件下培养20小时即为二级液体菌种。

4）三级液体种子发酵培养：将二级种子培养液按5%的接种量接种到总糖（淀粉水解糖）量为10%、含硒（***钠）量为300ug/ml的麦芽汁培养基，在28℃、pH值为6的条件下培养20小时即得三级种子培养液菌种。

5）发酵罐发酵：将三级种子培养液按10%的接种量接入装有10m3的含有总糖（淀粉水解糖）量为10%、含硒（***钠）量为400ug/ml的麦芽汁培养基，在28℃、pH值为6的条件下培养至发酵液中生物量为60g/L。

以上发酵过程中适时补充适当的有机氮源、磷源、其他矿物质及维生素等；使得培养基中总氮含量为0.35%，总磷含量为0.12%，

通过上述方法所生产出的富硒酵母中含胞内有机硒为2350mg/kg，其中有机硒占总硒量95%，通过染色检验其活细胞率为90%。

6）、将步骤5）得到的发酵液通过碟式离心机离心（3500r/min）洗涤，去除无机硒及其他杂质浓缩至含干富硒酵母物质为100g/L的发酵酶解液，调整pH为4.5，升温至55℃保温自溶24小时，自溶期间每隔1小时开动搅拌2～5分钟，加快细胞内酶的反应速度。继续升温至100℃煮沸30分钟。

7) 自溶结束后，调整物料pH为6.5，在自溶酵母液中加入液重的0.02％酵母抽提酶，在55℃条件下保温酶解18小时，并取样检测α-氨基氮，当α-氨基氮含量达到2.5wt%时，即酶解完成。

8）煮沸30分钟灭酶，碟式离心机离心（3500r/min，）分离，去除酵母细胞壁。

9）酶解完成的酵母酶解液在薄膜蒸发器中浓缩至含固含物25%的浓缩酶解富硒酵母膏。

10）用泵将浓缩酶解富硒酵母膏泵入喷雾干燥塔的喷雾盘，通过喷雾盘以转速为5000r/min将浓缩富硒酵母膏通过喷嘴甩成雾状通过干燥热空气进行热交换将产品瞬间干燥成含水量在6.0%以下的粉状产品。

11）抽样检测胞内硒含量，复配制成含胞内硒1000ppm的富硒酵母酶解物。

实施例3

本发明富硒酵母酶解物的制备方法2，包括如下步骤：

1）斜面菌种：将富硒酵母GABC1003株接种至含有总糖（糖蜜）量20%、含硒（***钠）量为200ug/ml的的麦芽汁固体斜面，在34℃、pH值为5的条件下培养30小时后置于4℃冰箱保存。

2）一级液体种子培养：将斜面酵母菌种接种5环到装有200ml的总糖（糖蜜）量20%、含硒（***钠）量为100ug/ml的麦芽汁培养基中，在34℃、pH值为5的条件下搅拌培养30小时即为液体菌种。

3）二级液体种子培养：将一级液体种子按3%的接种量接入10L的卡氏罐中，其中含有总糖（糖蜜）量10%、含硒（***钠）量为200ug/ml的麦芽汁培养基，在34℃、pH值为5的条件下培养30小时即为二级液体菌种。

4）三级液体种子发酵培养：将二级种子培养液按5%的接种量接种到总糖（糖蜜）量为10%、含硒（***钠）量为300ug/ml的麦芽汁培养基，在34℃、pH值为5的条件下培养20小时即得三级种子培养液菌种。

5）发酵罐发酵：将三级种子培养液按10%的接种量接入装有10m3的含有总糖（糖蜜）量为10wt%、含硒（***钠）量为400ug/ml的麦芽汁培养基，在34℃、pH值为5的条件下培养至发酵液中生物量为70g/L。

以上发酵过程中适时补充适当的有机氮源、磷源、其他矿物质及维生素等；使得培养基中总氮含量为0.35%，总磷含量为0.12%。

通过上述方法所生产出的富硒酵母中含胞内有机硒为2500mg/kg，其中有机硒占总硒量95%，通过染色检验其活细胞率为95%。

6）、将步骤5）得到的发酵液通过碟式离心机离心（3500r/min）洗涤，去除无机硒及其他杂质浓缩至含干富硒酵母物质为100g/L的发酵酶解液，调整pH为6.5，升温至55℃保温自溶20小时，自溶期间每隔1小时开动搅拌2～5分钟，加快细胞内酶的反应速度。继续升温至100℃煮沸30分钟。

7) 自溶结束后，调整物料pH为6.5，在自溶酵母液中加入液重的0. 05％酵母抽提物酶，在55℃条件下保温酶解18小时，并取样检测α-氨基氮，当α-氨基氮含量达到2.5wt%时，即酶解完成。

8）煮沸30分钟灭酶，碟式离心机离心（3500r/min）分离，去除酵母细胞壁。

9）酶解完成的酵母酶解液在薄膜蒸发器中浓缩至含固含物40%的浓缩酶解富硒酵母膏。

10）用泵将浓缩酶解富硒酵母膏泵入喷雾干燥塔的喷雾盘，通过喷雾盘以转速为10000r/min将浓缩富硒酵母膏通过喷嘴甩成雾状通过干燥热空气进行热交换将产品瞬间干燥成含水量在6.0wt%以下的粉状产品。

11）抽样检测胞内硒含量，复配制成含胞内硒2000ppm的富硒酵母酶解物。

实施例4

本发明富硒酵母酶解物的制备方法3，包括如下步骤：

1）斜面菌种：将富硒酵母GABC1003株接种至含有总糖（糖蜜）量30%、含硒（***钠）量为300ug/ml的的麦芽汁固体斜面，在30℃、pH值为5.5的条件下培养60小时后置于4℃冰箱保存。

2）一级液体种子培养：将斜面酵母菌种接种5环到装有200ml的总糖（糖蜜）量30%、含硒（***钠）量为100ug/ml的麦芽汁培养基中，在30℃、pH值为5.5的条件下搅拌培养60小时即为液体菌种。

3）二级液体种子培养：将一级液体种子按5%的接种量接入10L的卡氏罐中，其中含有总糖（糖蜜）量10%、含硒（***钠）量为200ug/ml的麦芽汁培养基，在30℃、pH值为5.5的条件下培养60小时即为二级液体菌种。

4）三级液体种子发酵培养：将二级种子培养液按12%的接种量接种到总糖（糖蜜）量为10%、含硒（***钠）量为300ug/ml的麦芽汁培养基，在30℃、pH值为5.5的条件下培养20小时即得三级种子培养液菌种。

5）发酵罐发酵：将三级种子培养液按10%的接种量接入装有10m3的含有总糖（糖蜜）量为10%、含硒（***钠）量为400ug/ml的麦芽汁培养基，在34℃、pH值为5的条件下培养至发酵液中生物量为80g/L。

通过上述方法所生产出的富硒酵母中含胞内有机硒为2800mg/kg，其中有机硒占总硒量96%，通过染色检验其活细胞率为93%。

6）、将步骤5）得到的发酵液通过碟式离心机离心（3500r/min）洗涤，去除无机硒及其他杂质浓缩至含干富硒酵母物质为100g/L的发酵酶解液，调整pH为5.5，升温至55℃保温自溶20小时，自溶期间每隔1小时开动搅拌2～5分钟，加快细胞内酶的反应速度。继续升温至100℃煮沸30分钟。

7) 自溶结束后，调整物料pH为6.5，在自溶酵母液中加入液重的0.04％酵母抽提物酶，在50℃条件下保温酶解18小时，并取样检测α-氨基氮，当α-氨基氮含量达到2.5wt%时，即酶解完成。

8）煮沸30分钟灭酶，碟式离心机离心（3500r/min）分离，去除部分酵母细胞壁。

10）用泵将浓缩酶解富硒酵母膏泵入喷雾干燥塔的喷雾盘，通过喷雾盘以转速为15000r/min将浓缩富硒酵母膏通过喷嘴甩成雾状通过干燥热空气进行热交换将产品瞬间干燥成水分在6.0%以下的粉状产品。

11）抽样检测胞内硒含量，复配制成含胞内硒1500ppm的富硒酵母酶解物。

以上各实施例中富硒酵母酶解物的制备方法操作简单、成本低，所得到的富硒酵母酶解物每kg中含有机硒1000~4000mg，占总硒重量的92~99%，α-氨基氮含量为2.5wt%。极易被动物所消化吸收，在同等添加量情况下比同类产品有明显的生产性能方面的优势，或达到同等的生产性能情况下可以降低添加量，降低成本。

以上实施例中的培养基所用硒源除了***钠，在本领域技术人员的理解范围内，还可选用其他的***盐或硒酸盐。

以上实施例仅为介绍本发明的优选案例，对于本领域技术人员来说，在不背离本发明精神的范围内所进行的任何显而易见的变化和改进，都应被视为本发明的一部分。

Claims

1.富硒酵母（Saccharomyces cerevisiae）GABC1003株，已于2011年12月20日提交至中国典型培养物保藏中心保藏，保藏编号为：CCTCC M 2011474。

2.一种富硒酵母酶解物，由权利要求1的富硒酵母GABC1003株发酵酶解所得，其中每kg富硒酵母酶解物中含有机硒1000~4000mg，占总硒重量的92~99%。

3.根据权利要求2所述的富硒酵母酶解物，其特征在于，所述富硒酵母酶解物中α-氨基氮的含量为2.0~3.0wt%。

4.一种生产权利要求2或3所述的富硒酵母酶解物的方法，包括如下步骤：

1）将权利要求1所述的富硒酵母接种到酵母发酵液中，于28~34℃发酵至发酵液中生物量为50~70g/L；

3）待自溶酵母液温度降至55℃~60℃后，调整pH值至6.5~7.0，加入自溶酵母液重量的0.02~0.05%的酵母抽提酶，55~60℃酶解20至24小时；

4）煮沸10~30分钟灭酶，离心分离，去除酵母细胞壁；

5）所得酵母发酵液经干燥混配后，即得富硒酵母酶解物。

5.根据权利要求4所述的生产富硒酵母酶解物的方法，其特征在于，所述酵母发酵液为总糖含量为10~30wt%，含硒量为100-400μg/ml的麦芽汁培养基。

6.根据权利要求4所述的一种生产富硒酵母酶解物的方法，其特征在于，所述干燥为喷雾干燥。