一種富硒酵母、富硒酵母酶解物及其製備方法
2023-11-11 19:42:42 4
專利名稱：一種富硒酵母、富硒酵母酶解物及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種富硒酵母，以及利用該酵母生產富硒酵母酶解物的方法和所得到的富硒酵母酶解物。
背景技術：
硒是穀胱甘肽過氧化物酶(GPx)的活性中心，GPx酶促反應可以清除動物體內自由基及脂質過氧化物，防止動物體內自由基及過氧化物過多而損傷細胞膜，造成細胞功能失調、壞死。硒可作為動物免疫系統的刺激物，能促進抗體生成，加強動物機體免疫系統和抗感染能力。並可提高動物的繁殖性能，缺硒可導致雄性動物精子數量減少和活力降低及精子畸形率增加。硒對動物存在較大的毒性各種動物長期攝入5 10mg/kg的硒可產生慢性中毒， 其表現為消瘦，貧血、關節強直、脫毛、脫蹄和影響繁殖等，攝入500 1000mg/kg硒可出現急性或亞急性中毒，輕者盲目蹣跚，重者死亡。王華朗(1997)報告其病理損害表現為肝壞死，腎炎、腎充血和上呼吸道潰瘍。硒以無機硒和有機硒兩種形式存在，有機酵母硒具有安全高效的特點，研究表明， 酵母硒的中毒劑量遠高於無機硒，其生物利用率也遠高於無機硒產品，酵母硒是通過選定特定的耐高硒的富硒酵母菌種在富含硒酸鹽或亞硒酸鈉培養基中發酵並補充適當的氮源和磷源及其他營養素經過連續發酵生成的富硒酵母，硒源合成到酵母蛋白分子中形成硒代胺基酸形式存在，有機硒最主要的優點是有效硒的含量高，與亞硒酸鈉比生物利用率高。 Austincanor (1973)報告，在防止家禽胰腺退化方面，硒蛋氨酸的效果是亞硒酸鈉的四倍， 這表明有機硒的效果比無機硒(亞硒酸鈉)好。美國俄亥俄州立大學Mahan(19%)進行了豬對無機硒和有機硒源的利用研究， 有機硒源用硒酵母(硒蛋氨酸)，按美國食品藥品管理局(FDA)規定的日糧硒水平進行補充 (0. :3mg/kg乾物質)，結果補充硒酵母的豬瘦肉中硒含量是補充亞硒酸鈉的2倍。進一步證實有機硒的生物利用率遠遠高於無機硒。由於酵母硒產品中的有機硒主要是以硒代蛋氨酸和硒代半胱氨酸形式存在，是通過酵母作為載體作用動物，而所用的富硒酵母需經過滅活處理。而酵母本身又有一層較厚的細胞壁包裹，真正可以利用的有機硒存在於酵母細胞質中，酵母硒產品進入消化道後由於滅活後的酵母細胞的細胞壁不易被消化液酶解而消化率低。
發明內容
針對現有技術中所存在的不足，本發明的目的是提供一種富硒酵母。本發明的另一個目的是提供一種富硒酵母酶解物及其製備方法。本發明所採用的技術方案是
釀酒酵母 GABC1003 株(Saccharomyces cerevisiae GABC1003)，也稱為富硒酵母 GABC1003 株(Saccharomyces cerevisiae GABC1003),已於 2011 年 12 月 20 日提交至位於武漢大學的中國典型培養物保藏中心保藏，保藏編號為CCTCC M 2011474，並於2011年12 月沈日鑑定為存活。一種富硒酵母酶解物，由上述富硒酵母GABC1003株發酵酶解所得，其中每kg富硒酵母酶解物中含有機硒100(T4000mg，佔總硒重量的92 99%。優選的，所述富硒酵母酶解物中α -氨基氮含量的為2. (Γ3. 0wt%。一種生產上述的富硒酵母酶解物的方法，包括如下步驟
1)將富硒酵母GABC1003株接種到酵母發酵液中，於^ 34°C發酵至發酵液中生物量為 50 70g/L ；
2)發酵得到的富硒酵母經離心洗滌後，濃縮得到含富硒酵母乾物質10(Tl50g/L的發酵液，調節發酵液PH值為4. 5 6.5，45°C 55°C保溫8 10小時，繼續升溫至100°C煮沸10 60 分鐘，得到自溶酵母液；
3)待自溶酵母液溫度降至55°C 60°C後，調整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°C酶解20至24小時；
4)煮沸1(Γ30分鐘滅酶，離心分離，去除酵母細胞壁；
5)所得酵母發酵液經乾燥混配後，即得富硒酵母酶解物。優選的，所述酵母發酵液為總糖含量為l(T30wt%，含硒量為100-400 μ g/ml的麥芽汁培養基。優選的，所述乾燥為噴霧乾燥。本發明的有益效果在於
1)本發明的富硒酵母GABC1003株發酵得到的產品生物量高，酵母細胞有機硒含量高， 每kg富硒酵母酶解物中含有機硒100(T4000mg，α -氨基氮含量為2. 0 3. 0wt% ；
2)通過本發明的製備方法所得到的富硒酵母酶解物含有大量的胺基酸及短肽，極易被動物所消化吸收，酵母中的有機硒隨胺基酸及小肽的吸收而被充分吸收，大大提高了有機硒的消化利用率，同時酶解富硒酵母還可為動物生長提供酵母本身含有的各種營養素。在同等添加量情況下比同類產品有明顯的生產性能方面的優勢，或達到同等的生產性能情況下可以降低添加量，降低成本，可用於醫藥、食品、飼料等領域。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步的說明，但並不局限於此。如無特殊說明，以下實施例中的「 ％ 」均指質量百分比。以下實施例中所用酵母抽提酶購自廣西南寧龐博生物工程有限公司，產品型號為YC-3。實施例1
釀酒酵母 GABC1003 株(Saccharomyces cerevisiae GABC1003)，也稱為富硒酵母 GABC1003 株(Saccharomyces cerevisiae GABC1003),已於 2011 年 12 月 20 日提交至位於武漢大學的中國典型培養物保藏中心保藏，保藏編號為CCTCC M 2011474，並於2011年12 月沈日鑑定為存活。上述富硒酵母的篩選方法，包括如下步驟
1)根據酵母菌的生理生化特徵，將普通酵母菌株在含100-200mg/L硒的YEPD培養基中培養，分別篩選出硒含量高的酵母菌種YQ-8 (硒含量為23^mg/kg)和生物量含量高的酵母菌種YQ-118 (生物量為8. 9g/L);YEPD培養基酵母粉10g，蛋白腖20g，葡萄糖20g，蒸餾水 IOOOmL, ρΗ6· 0，115°C溼熱滅菌 20min。2)從上述生物量較高菌株YQ-118 (生物量為8. 9g/l)的二倍體和一株硒含量較高 YQ-8 (硒含量為23^mg/kg)的二倍體，按常規方法對其進行生孢培養和單倍體分離，通過測定單倍體生物量和硒含量，從中選出生物量較高的單倍體YQ-118-16 (生物量為8. 2g/l) 和硒含量較高的單倍體YQ-8-31 (硒含量為2368mg/kg)，用亞硝基胍(NTG)對其進行誘變， 從突變株中選出帶有不同胺基酸缺陷標記的融合親株進行原生質體融合，得到的融合子測定其在含有100-200mg/l硒的YEPD培養基中的生物量和硒含量，從中選出生物量和硒含量明顯優於親株的融合菌株。3)將選育後的酵母菌株利用斜面及小型發酵罐進行發酵篩選出生長速率快、生物量高、耐硒能力強及胞內硒含量高的酵母釀酒酵母GABC1003株。篩選培養條件溫度^ 32°C，pH6. 5 7. 5，攪拌培養M 36小時。實施例2
本發明富硒酵母酶解物的製備方法1，包括如下步驟斜面菌種-液體菌種-一級液體種子培養-二級液體種子培養-三級液體種子培養-發酵罐發酵培養-收集富硒酵母細胞-洗滌-製成含富硒酵母1(Γ15%水解液-調整ρΗ值至6. 5^7. 5-自溶-加酵母抽提酶酶解-分離-濃縮-噴霧乾燥-富硒酵母酶解物。具體實施方案為
1)斜面菌種將富硒酵母GABC1003株(保藏編號為CCTCC M 2011474)接種至含有總糖(澱粉水解糖)量10%、含硒(亞硒酸鈉)量為100ug/ml的的麥芽汁固體斜面，在^°C、ρΗ 值為6的條件下培養20小時後置於4°C冰箱保存。2) 一級液體種子培養將斜面酵母菌種接種3環到裝有200ml的總糖量10% (澱粉水解糖)、含硒(亞硒酸鈉)量為lOOug/ml的麥芽汁培養基中，在^°C、pH值為6的條件下攪拌培養20小時即為液體菌種。3)二級液體種子培養將一級液體種子按21的接種量接入10L的卡氏罐中，其中含有總糖(澱粉水解糖)量10%、含硒(亞硒酸鈉)量為200ug/ml的麥芽汁培養基，在^°C、 PH值為6的條件下培養20小時即為二級液體菌種。4)三級液體種子發酵培養將二級種子培養液按5%的接種量接種到總糖(澱粉水解糖)量為10%、含硒(亞硒酸鈉)量為300ug/ml的麥芽汁培養基，在^°C、pH值為6的條件下培養20小時即得三級種子培養液菌種。5)發酵罐發酵將三級種子培養液按10%的接種量接入裝有IOm3的含有總糖(澱粉水解糖)量為10%、含硒(亞硒酸鈉)量為400ug/ml的麥芽汁培養基，在^°C、pH值為6的條件下培養至發酵液中生物量為60g/L。以上發酵過程中適時補充適當的有機氮源、磷源、其他礦物質及維生素等；使得培養基中總氮含量為0. 35%，總磷含量為0. 12%，
通過上述方法所生產出的富硒酵母中含胞內有機硒為2350mg/kg，其中有機硒佔總硒量95%，通過染色檢驗其活細胞率為90%。6)、將步驟5)得到的發酵液通過碟式離心機離心(3500r/min)洗滌，去除無機硒及其他雜質濃縮至含幹富硒酵母物質為100g/L的發酵酶解液，調整ρΗ為4. 5，升溫至55°C 保溫自溶M小時，自溶期間每隔1小時開動攪拌2 5分鐘，加快細胞內酶的反應速度。繼續升溫至10(TC煮沸30分鐘。7)自溶結束後，調整物料pH為6. 5，在自溶酵母液中加入液重的0.02%酵母抽提酶，在55°C條件下保溫酶解18小時，並取樣檢測α-氨基氮，當α-氨基氮含量達到2. 5wt% 時，即酶解完成。8)煮沸30分鐘滅酶，碟式離心機離心(3500r/min，)分離，去除酵母細胞壁。9)酶解完成的酵母酶解液在薄膜蒸發器中濃縮至含固含物25%的濃縮酶解富硒酵母膏。10)用泵將濃縮酶解富硒酵母膏泵入噴霧乾燥塔的噴霧盤，通過噴霧盤以轉速為 5000r/min將濃縮富硒酵母膏通過噴嘴甩成霧狀通過乾燥熱空氣進行熱交換將產品瞬間乾燥成含水量在6. 0%以下的粉狀產品。11)抽樣檢測胞內硒含量，復配製成含胞內硒IOOOppm的富硒酵母酶解物。實施例3
本發明富硒酵母酶解物的製備方法2，包括如下步驟
1)斜面菌種將富硒酵母GABC1003株接種至含有總糖(糖蜜)量20%、含硒(亞硒酸鈉) 量為200ug/ml的的麥芽汁固體斜面，在34°C、pH值為5的條件下培養30小時後置於4°C 冰箱保存。2) 一級液體種子培養將斜面酵母菌種接種5環到裝有200ml的總糖(糖蜜)量 20%、含硒(亞硒酸鈉)量為100ug/ml的麥芽汁培養基中，在34°C、pH值為5的條件下攪拌培養30小時即為液體菌種。3)二級液體種子培養將一級液體種子按3%的接種量接入IOL的卡氏罐中，其中含有總糖(糖蜜)量10%、含硒(亞硒酸鈉)量為200ug/ml的麥芽汁培養基，在34°C、pH值為 5的條件下培養30小時即為二級液體菌種。4)三級液體種子發酵培養將二級種子培養液按5%的接種量接種到總糖(糖蜜) 量為10%、含硒(亞硒酸鈉)量為300ug/ml的麥芽汁培養基，在34°C、pH值為5的條件下培養20小時即得三級種子培養液菌種。5)發酵罐發酵將三級種子培養液按10%的接種量接入裝有IOm3的含有總糖(糖蜜)量為10wt%、含硒(亞硒酸鈉)量為400ug/ml的麥芽汁培養基，在34°C、pH值為5的條件下培養至發酵液中生物量為70g/L。以上發酵過程中適時補充適當的有機氮源、磷源、其他礦物質及維生素等；使得培養基中總氮含量為0. 35%，總磷含量為0. 12%。通過上述方法所生產出的富硒酵母中含胞內有機硒為2500mg/kg，其中有機硒佔總硒量95%，通過染色檢驗其活細胞率為95%。6)、將步驟5)得到的發酵液通過碟式離心機離心(3500r/min)洗滌，去除無機硒及其他雜質濃縮至含幹富硒酵母物質為100g/L的發酵酶解液，調整pH為6. 5，升溫至55°C 保溫自溶20小時，自溶期間每隔1小時開動攪拌2 5分鐘，加快細胞內酶的反應速度。繼續升溫至10(TC煮沸30分鐘。7)自溶結束後，調整物料pH為6. 5，在自溶酵母液中加入液重的0. 05%酵母抽提物酶，在55°C條件下保溫酶解18小時，並取樣檢測α-氨基氮，當α-氨基氮含量達到 2. 5wt%時，即酶解完成。
8)煮沸30分鐘滅酶，碟式離心機離心(3500r/min)分離，去除酵母細胞壁。9)酶解完成的酵母酶解液在薄膜蒸發器中濃縮至含固含物40%的濃縮酶解富硒酵母膏。10)用泵將濃縮酶解富硒酵母膏泵入噴霧乾燥塔的噴霧盤，通過噴霧盤以轉速為 lOOOOr/min將濃縮富硒酵母膏通過噴嘴甩成霧狀通過乾燥熱空氣進行熱交換將產品瞬間乾燥成含水量在6. Owt%以下的粉狀產品。11)抽樣檢測胞內硒含量，復配製成含胞內硒2000ppm的富硒酵母酶解物。實施例4
本發明富硒酵母酶解物的製備方法3，包括如下步驟
1)斜面菌種將富硒酵母GABC1003株接種至含有總糖(糖蜜)量30%、含硒(亞硒酸鈉) 量為300ug/ml的的麥芽汁固體斜面，在30°C、pH值為5. 5的條件下培養60小時後置於4°C 冰箱保存。2) 一級液體種子培養將斜面酵母菌種接種5環到裝有200ml的總糖(糖蜜)量 30%、含硒(亞硒酸鈉)量為100ug/ml的麥芽汁培養基中，在30°C、pH值為5. 5的條件下攪拌培養60小時即為液體菌種。3)二級液體種子培養將一級液體種子按5%的接種量接入10L的卡氏罐中，其中含有總糖(糖蜜)量10%、含硒(亞硒酸鈉)量為200ug/ml的麥芽汁培養基，在30°C、pH值為 5. 5的條件下培養60小時即為二級液體菌種。4)三級液體種子發酵培養將二級種子培養液按12%的接種量接種到總糖(糖蜜) 量為10%、含硒(亞硒酸鈉)量為300ug/ml的麥芽汁培養基，在30°C、pH值為5. 5的條件下培養20小時即得三級種子培養液菌種。5)發酵罐發酵將三級種子培養液按10%的接種量接入裝有IOm3的含有總糖(糖蜜)量為10%、含硒(亞硒酸鈉)量為400ug/ml的麥芽汁培養基，在34°C、pH值為5的條件下培養至發酵液中生物量為80g/L。以上發酵過程中適時補充適當的有機氮源、磷源、其他礦物質及維生素等；使得培養基中總氮含量為0. 35%，總磷含量為0. 12%。通過上述方法所生產出的富硒酵母中含胞內有機硒為^00mg/kg，其中有機硒佔總硒量96%，通過染色檢驗其活細胞率為93%。6)、將步驟5)得到的發酵液通過碟式離心機離心(3500r/min)洗滌，去除無機硒及其他雜質濃縮至含幹富硒酵母物質為100g/L的發酵酶解液，調整pH為5. 5，升溫至55°C 保溫自溶20小時，自溶期間每隔1小時開動攪拌2 5分鐘，加快細胞內酶的反應速度。繼續升溫至10(TC煮沸30分鐘。7)自溶結束後，調整物料pH為6. 5，在自溶酵母液中加入液重的0.04%酵母抽提物酶，在50°C條件下保溫酶解18小時，並取樣檢測α-氨基氮，當α-氨基氮含量達到 2. 5wt%時，即酶解完成。8)煮沸30分鐘滅酶，碟式離心機離心(3500r/min)分離，去除部分酵母細胞壁。9)酶解完成的酵母酶解液在薄膜蒸發器中濃縮至含固含物40%的濃縮酶解富硒酵母膏。10)用泵將濃縮酶解富硒酵母膏泵入噴霧乾燥塔的噴霧盤，通過噴霧盤以轉速為15000r/min將濃縮富硒酵母膏通過噴嘴甩成霧狀通過乾燥熱空氣進行熱交換將產品瞬間乾燥成水分在6. 0%以下的粉狀產品。11)抽樣檢測胞內硒含量，復配製成含胞內硒1500ppm的富硒酵母酶解物。以上各實施例中富硒酵母酶解物的製備方法操作簡單、成本低，所得到的富硒酵母酶解物每kg中含有機硒100(T4000mg，佔總硒重量的92、9%，α -氨基氮含量為2. 5wt%。 極易被動物所消化吸收，在同等添加量情況下比同類產品有明顯的生產性能方面的優勢， 或達到同等的生產性能情況下可以降低添加量，降低成本。以上實施例中的培養基所用硒源除了亞硒酸鈉，在本領域技術人員的理解範圍內，還可選用其他的亞硒酸鹽或硒酸鹽。以上實施例僅為介紹本發明的優選案例，對於本領域技術人員來說，在不背離本發明精神的範圍內所進行的任何顯而易見的變化和改進，都應被視為本發明的一部分。
權利要求
1.富硒酵母(Saccharomycescerevisiae)GABC1003 株，已於 2011 年 12 月 20 日提交至中國典型培養物保藏中心保藏，保藏編號為CCTCC M 2011474。
2.一種富硒酵母酶解物，由權利要求1的富硒酵母GABC1003株發酵酶解所得，其中每 kg富硒酵母酶解物中含有機硒100(T4000mg，佔總硒重量的92 99%。
3.根據權利要求2所述的富硒酵母酶解物，其特徵在於，所述富硒酵母酶解物中α-氨基氮的含量為2. (Γ3. 0wt%。
4.一種生產權利要求2或3所述的富硒酵母酶解物的方法，包括如下步驟1)將權利要求1所述的富硒酵母接種到酵母發酵液中，於^ 34°C發酵至發酵液中生物量為50 70g/L ；2)發酵得到的富硒酵母經離心洗滌後，濃縮得到含富硒酵母乾物質10(Tl50g/L的發酵液，調節發酵液PH值為4. 5 6.5，45°C 55°C保溫8 10小時，繼續升溫至100°C煮沸10 60 分鐘，得到自溶酵母液；3)待自溶酵母液溫度降至55°C 60°C後，調整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°C酶解20至24小時；4)煮沸1(Γ30分鐘滅酶，離心分離，去除酵母細胞壁；5)所得酵母發酵液經乾燥混配後，即得富硒酵母酶解物。
5.根據權利要求4所述的生產富硒酵母酶解物的方法，其特徵在於，所述酵母發酵液為總糖含量為l(T30wt%，含硒量為100-400 μ g/ml的麥芽汁培養基。
6.根據權利要求4所述的一種生產富硒酵母酶解物的方法，其特徵在於，所述乾燥為噴霧乾燥。
全文摘要
本發明公開了一種富硒酵母(Saccharomycescerevisiae)GABC1003株，已於2011年12月20日提交至中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心保藏，保藏編號為CCTCCM2011474。本發明還公開了一種由上述富硒酵母發酵酶解得到富硒酵母酶解物的方法，該方法操作簡單、成本低，所得到的富硒酵母酶解物每kg中含有機硒1000~4000mg，佔總硒重量的92~99%，α-氨基氮含量為2.0~3.0wt%，極易被動物所消化吸收，在同等添加量情況下比同類產品有明顯的生產性能方面的優勢，或達到同等的生產性能情況下可以降低添加量，降低成本。
文檔編號C12N1/18GK102559523SQ20111045040
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月29日 優先權日2011年12月29日
發明者馮業, 吳迪, 徐春洪, 梁紅, 胡懷文, 董愛華, 陳訓銀 申請人:廣州雅琪生物科技有限公司