富硒、多糖高產(chǎn)酵母的選育及發(fā)酵優(yōu)化.pdf

1、硒是一種生物體必需的微量元素，作為一些抗氧化酶(谷胱甘肽過(guò)氧化物酶等)和硒-β蛋白的重要組成成分，硒具有抗氧化、抗衰老、增強(qiáng)機(jī)體免疫力、防癌抗癌等作用，缺硒還會(huì)直接影響心、眼、骨骼、前列腺等重要的器官功能。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全世界約有42個(gè)國(guó)家和地區(qū)缺硒，中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦的成人硒攝入新標(biāo)準(zhǔn)為每日50-250微克，而中國(guó)有約三分之二地區(qū)低于這一標(biāo)準(zhǔn)。天然食品中的硒含量一般較低，通常很滿足機(jī)體需求量，通過(guò)硒補(bǔ)充劑補(bǔ)硒成為一種趨勢(shì)，硒補(bǔ)充劑分為無(wú)

2、機(jī)硒補(bǔ)充劑和有機(jī)硒補(bǔ)充劑兩大類，無(wú)機(jī)硒補(bǔ)充劑毒性比較大，生物效價(jià)比較低，有機(jī)硒補(bǔ)充劑則毒性較小，生物效價(jià)較高。通過(guò)植物和微生物合成有機(jī)硒補(bǔ)充劑越來(lái)越受到人們的重視，近年來(lái)對(duì)此方面的研究也越來(lái)越多。
　　 酵母是一種常見(jiàn)的發(fā)酵菌，其安全、發(fā)酵周期短、合成效率高、工藝簡(jiǎn)單，是優(yōu)良的發(fā)酵載體。酵母多糖是酵母細(xì)胞壁的組成之一，具有增強(qiáng)巨噬細(xì)胞活性，抗腫瘤、提高免疫力等功能，與硒功能相似，作用協(xié)同。而酵母多糖為初級(jí)代謝產(chǎn)物，酵母硒為次級(jí)代

3、謝產(chǎn)物，兩者共同發(fā)酵過(guò)程拮抗較少，因而共同發(fā)酵是有意義的。故本實(shí)驗(yàn)采取酵母為發(fā)酵載體進(jìn)行富硒、酵母多糖發(fā)酵。
　　 本研究以實(shí)驗(yàn)室保藏的3株酵母菌株為出發(fā)株，在高硒濃度培養(yǎng)基中進(jìn)行(150mg/L)耐受性發(fā)酵培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，隨后反復(fù)多次進(jìn)行UV(紫外)-DES(硫酸二乙酯)復(fù)合誘變育種，最終篩選出了2株表型最好的菌株，并對(duì)其中一株進(jìn)行發(fā)酵試驗(yàn)，測(cè)定其富硒能力和多糖產(chǎn)率，以驗(yàn)證選育效果，結(jié)果顯示，選育株富硒能力分別提高了38.4%和50

4、.7%，粗多糖產(chǎn)量分別提高了11.7%和15.2%，硒濃度80mg/L發(fā)酵生物量也有所提升，證明了選育有效。最后運(yùn)用RAPD(Random AmplifiedPolymorphic DNA)技術(shù)，在分子生物學(xué)水平進(jìn)行初步突變驗(yàn)證。
　　 選育出優(yōu)勢(shì)菌株后，通過(guò)單因素?fù)u瓶實(shí)驗(yàn)確定選育株最佳發(fā)酵條件：裝樣量90mL/250mL，接種量3%，初始pH為自然pH(6.0左右)，發(fā)酵溫度為30℃，轉(zhuǎn)速為150 r/min，發(fā)酵周期30h，

5、硒添加量30mg/L。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道(柳樂(lè)，2005)和初步試驗(yàn)，確定培養(yǎng)基配方為：麥芽浸粉、酵母浸粉、硫酸銨、磷酸二氫鉀。然后通過(guò)Plackett-Burman設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和正交設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確定優(yōu)化培養(yǎng)基配方組成為：麥芽浸粉3%，酵母浸粉0.4%，硫酸銨0.2%，磷酸二氫鉀0.3%。在此優(yōu)化條件下，搖瓶發(fā)酵培養(yǎng)測(cè)得菌液OD值達(dá)到0.542，總硒含量984.3μg/g。最后進(jìn)行5L發(fā)酵罐仿工業(yè)化擴(kuò)大發(fā)酵試驗(yàn)，菌體生物量為11.5g/L，含硒量