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回u影新网址_成人的聊天室_视频片s_cc回回本色影院回回s酵母带人类走进安全、高效补充营养素的时代
功能酵母及其衍生物研究进展
张海波 张彦 陈蓉
（安琪酵母股份有限公司，宜昌443003）
摘要：本文综述了多种功能性酵母及其衍生物的研究进展，并讨论了它们在食品工业及健康食品中的应用。
关键词：酵母 富硒酵母 富锌酵母 谷胱甘肽 酵母葡聚糖 腺苷蛋氨酸
The Advance of
Funtional Yeast and
Derivatives
ZHANG Hai-bo,ZHANG
Yan,Rong Chen
(Angel YeastCo.,LTD,Yichang
Abstract：This paper summarized
the advance of the funtional
yeast and derivatives, and
discussed the applications in
foods industry and healthy
Words：Y Selenium-enriched
Zinc-enriched
酵母是一种单细胞微生物，属于真菌类，早在数千年前就同人类的日常生活有着密切的联系。我国古代劳动人们就会利用酵母酿酒，在《齐民要术》一书中记载了12种不同的酒曲和20多种酒的制法。公元前2600年古埃及人利用啤酒发酵的酵母泥和小麦粉拌和发酵制成烤饼或馒头[1]。直到今天，作为制作面包和酒精发酵的主要微生物，酵母依然在我们生活中发挥着重要作用。
然而，随着科学的发展和人们需求的增加，人们对酵母的利用领域也大大的被拓展。仅仅在食品领域而言，酵母以其自身优良的载体性能和丰富的营养，已被用以开发成各种特种酵母和生物活性物质，如富硒酵母、富锌酵母、谷胱甘肽、酵母葡聚糖等[2]。
1 　　以酵母为载体的营养素补充剂
酵母生产周期短，可以通过发酵工艺的变化使其中的营养成分发生较大的变化，因此可以用以作为各种营养素的载体。通过发酵控制可以使蛋白质、B族维生素和多种矿物质在酵母中富集，并降低了毒性和刺激，增加了营养素的吸收利用率。
即食酵母粉
酵母自身营养丰富，含有丰富的优质蛋白质、完全的B族维生素和多种矿物质。利用酵母菌体开发的即食酵母粉或酵母片已成为西方营养学家宠爱的营养食品。阿德勒就曾经在《吃的营养科学观》中提及：“如果真的有减肥食物，那么酵母当之无愧。”[3]
酵母是优质的单细胞蛋白来源，蛋白质含量最高可达60%以上，且八种必需氨基酸组成接近联合国粮农组织（FAO）和世界卫生组织（WHO）推荐的氨基酸组成比例[4]。酵母还提供丰富的B族维生素，维生素含量普遍高于普通食物。通过改进酵母的发酵工艺，可以制备高蛋白、高B族维生素的酵母，利用其制备的即食酵母粉不仅可以直接食用补充人体每日必需的多种营养素，更可以作为食品营养强化的原料，为食品的蛋白质和维生素强化提供原料。
表1 酵母中各种营养素及其含量
营养素　　　　含量　　　　　　　
营养素　　　含量
蛋白质　　　　45-55（％）　　　　胆碱 2-10（mg/100g）
蛋白质生物价　87　　　　　　　　
烟酸 2.5-10（mg/100g）
硫胺素　　2-36（mg/100g）　　　
0.5（mg/100g）
核黄素　　3.6-20（mg/100g） 叶酸 1.5-6（mg/100g）
VB6 2.5-10（mg/100g） 锌 200-350（ppm）
泛酸 4-200（mg/100g） 铁 70-200（ppm）
1.2 富硒酵母
硒是人体必需的微量元素，进入体内的硒大部分与蛋白质结合，称为“含硒蛋白”。目前认为，只有硒蛋白是有生物学功能的，它们起着抗氧化防御作用、调节甲状腺激素代谢作用和维持维生素C及其他分子还原状态的作用[5]。硒是构成谷胱甘肽过氧化物酶和烟酸羟化酶的成分，参与辅酶Q和辅酶A的合成，同时又是一种与电子传递有关的细胞色素的成分。谷胱甘肽过氧化物酶通过催化氧化还原反应而保护细胞膜的结构和功能；加强维生素E的抗氧化作用；消除自由基和抗衰老。
酵母是硒的良好载体，通过替换蛋氨酸和半胱氨酸中的硫而生产硒代蛋氨酸和硒代半胱氨酸，并合成含硒的功能蛋白质而发挥硒的生理作用。富硒酵母的生产是利用酵母自身生长将培养基中的无机硒（亚硒酸钠）转化成有机硒（硒代蛋氨酸和硒蛋白）并富集在酵母细胞内，商业生产的富硒酵母产品硒含量约在500～2000mg/kg，有机硒含量在95％以上。
其中，菌种和发酵工艺参数对酵母富硒水平有较大影响。范秀英等[6]在富硒酵母的筛选方面作了一定的研究，并取得了较好的成绩。通过选育对亚硒酸钠具有抗性的菌株，采用亚硝基胍处理和生物融合等手段得到的菌株在优化培养条件下硒含量达到2050mg/kg，生物量可达8.2g/L，有机硒含量91%以上。
国外从七十年代就开始进行富硒酵母的研究，在美国、法国、芬兰、日本等国家均有富硒酵母作为食品添加剂和药物出售。我国在这方面起步较晚，目前，国内已有商品化的富硒酵母出售，如北大富硒康口服液、安琪酵母股份有限公司生产的富硒酵母、灵泰药业生产的新药西维尔等。
锌是人体必需的微量元素，在体内参与三大营养素的代谢。锌是许多酶的活性中心，是RNA和DNA稳定所必须的物质[7]。缺锌则会导致生长发育不良、免疫功能下降以及代谢紊乱。
近十年来，用酵母富集微量元素锌的研究已经成为热点，通过生物发酵技术，使酵母细胞在增殖过程中大量吸收锌并将其结合到有机组分内，其中锌的吸收利用率高，且不会对肠道产生刺激。而且，酵母本身还可以提供数量较多的蛋白质、功能多糖、B族维生素、消化酶类和其它生物活性物质，更有利于人体健康。
我国从80年代开始富锌酵母研究，对菌种选育、发酵工艺、吸收利用度以及药代动力学进行了系统的研究。郭雪娜等[8]对酿酒酵母菌种进行了筛选，选育出一株富锌酵母菌株，细胞锌含量可达9300mg/kg。薛冬桦[9]等对富锌酵母的吸收利用率进行了研究，结果显示锌的吸收率为37.48%，大大高于无机锌。
1955年美国化学家Mertz[10]发现啤酒酵母中含有一种能够恢复大鼠糖耐量的物质，经分离后将其称为葡萄糖耐量因子（glucose tolerance
factor，简称GTF），其中铬是GTF的活性成分。三价铬能够明显改善糖代谢，还通过影响胰岛素活性来进一步调节脂代谢和蛋白质代谢。
糖尿病人血清铬含量明显低于正常人，补充三价铬是糖尿病治疗的正确途径之一。口服三价铬盐的吸收率较低，肠道吸收仅0.6%，难以满足患者需求。而富铬酵母中铬吸收率可达10％～25%，因此成为有机铬的首选载体[11]。
富铬酵母是将酵母细胞在富含无机铬的培养基中培养，通过生物转化将无机铬转变成有机铬，从而提高铬在体内的吸收利用率，降低其毒副作用。肖浩平等[12]研究了富铬酵母的培养方法，发现培养基的组成、加铬量、发酵液pH对富铬酵母的产量有很大影响，优化后的富铬酵母产量为0.746g/mL，铬含量为1673mg/kg。
近年来，居民糖尿病、高脂血症、冠心病发病率不断升高，适量补充铬元素可预防和治疗上述疾病、富铬酵母不仅含铬较高，还含有丰富的蛋白质、多种B族维生素、多种矿物质以及谷胱甘肽、辅酶Q等生理活性物质，除具有一定营养保健作用外，还可用于食品工艺中进行营养强化和食品加工。
2 酵母源生物活性物质
酵母不仅可以作为多种营养素的载体，还可以通过发酵工艺控制使多种生物活性物质在其细胞内富集，大大缩短了生产周期，降低生产成本。目前，成功利用酵母发酵生产的生物活性物质包括谷胱甘肽、腺苷蛋氨酸、细胞色素、酵母多糖等。
2.1 谷胱甘肽
谷胱甘肽（glutathionine，GSH）是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸经肽键缩合而成的三肽化合物。谷胱甘肽分子中含有一个特殊的δ-肽键，由于谷胱甘肽分子中含有一个活泼的巯基极易被氧化，2分子还原型谷胱甘肽（GSH）氧化后生产氧化型谷胱甘肽（GSSG），它的功能主要与它的这种化学结构有关。
GSH是细胞内非蛋白硫氢基团的主要组成部分，在活组织中具有多种重要的生理功能[13]：GSH参与细胞内的氧化还原反应，是某些酶的辅酶，并对一些巯基酶有激活作用；提供还原巯基使含巯基酶和蛋白巯基稳定，是保护酶和其他蛋白的一种抗氧化剂；通过胞内代谢循环（如γ-谷氨酰循环）参与跨膜的氨基酸转运；GSH在细胞对外界异物的解毒和羟基过氧化物、自由基和亲电试剂的清除中起着重要作用。
目前，人工已研制开发出了谷胱甘肽药物，广泛应用于临床，除利用其巯基以螯合重金属、氟化物、芥子气等毒素中毒外，还用在肝炎、溶血性疾病以及角膜炎、白内障和视网膜疾病等，作为辅助治疗的药物。
自1938年发表了由酵母准备谷胱甘肽的最早专利以来，发酵法生产谷胱甘肽的工艺及方法不断地得到改进，已成为目前生产谷胱甘肽最普遍的方法。詹谷宇等[14]对3091株酵母菌体内积累谷胱甘肽的能力进行了研究，结果表明，在酵母菌中确实存在谷胱甘肽积累上的差异，并且90%以上的菌株谷胱甘肽含量是在低水平（＜1.0％），中上水平至高水平（1.0％～2.0％）很少。卫功元等[15]对酵母发酵生产谷胱甘肽的培养基进行了优化，考察了不同碳源，氮源，前体氨基酸以及不同金属离子对酵母合成谷胱甘肽的影响，在优化的培养条件下酵母菌体谷胱甘肽含量可达2.25%。
在谷胱甘肽的提取方面，主要包括以下几个步骤：酵母→热水抽提→离心→调节pH→离子交换树脂→酸洗脱→Cu2O混合→沉淀通入H2S→过滤→浓缩→脱色→干燥。但是由于重金属污染严重，目前倾向于完全使用离子交换柱来纯化GSH。
2.2 酵母葡聚糖
酵母葡聚糖是酵母细胞壁的组成成分，是一种水不溶性的有分支聚合物，主链以β-1,3糖苷健结合，支链以β-1,6糖苷健结合，占酵母细胞壁干重的30％～35％。通过电子显微镜以及其他的分析手段，科学家们了解了酵母葡聚糖的空间结构，它的分子量从几万到几十万不等，是以三股螺旋形式存在。
人们对酵母葡聚糖的兴趣始于上世纪六十年代，Pillemer博士[16]首次发现并报道酵母细胞壁中有一种物质具有提高免疫力的作用。之后，经过图伦大学Diluzio博士的进一步研究发现，酵母细胞壁中提高免疫力的物质是一种多糖——β-葡聚糖，并从面包酵母中分离出这种物质。酵母葡聚糖是通过刺激动物体内免疫细胞（如巨噬细胞、NK细胞）的活性来达到增强免疫力的作用的。
Feng Hong等[17]人的研究发现，葡聚糖在体内被巨噬细胞分解成碎片并达到刺激其活性的作用。Vetvicka等[18]人的研究发现，酵母葡聚糖对小鼠具有抗炭疽感染和抗肿瘤的作用。
酵母葡聚糖的提取方法主要是通过酸、碱、有机溶剂提取等方法，得到纯度在80%以上的酵母葡聚糖产品。李花霞等[19]采用碱处理提取啤酒酵母中的酵母葡聚糖，1Mol/L NaOH处理7.5h，得到的葡聚糖产品纯度达到90%以上。国外的研究则重点放在葡聚糖生理活性的机理研究上，并找到了巨噬细胞、NK细胞表面的葡聚糖特异受体，为葡聚糖应用提供了理论基础。
腺苷蛋氨酸（SAMe）
腺苷蛋氨酸（S-adenosyl-L-methionine、ademethionine，简称SAMe），又名腺苷甲硫氨酸，是蛋氨酸的活性形式。它作为甲基供体和生理性巯基化合物的前体参与体内重要的生化反应。在肝内，通过使质膜磷脂甲基化而调节肝脏细胞膜的流动性，而且通过转硫基反应可以促进解毒过程物的合成。
腺苷蛋氨酸自开发生产以来，先后作为抗炎止痛药，抗精神抑郁药，肝硬化及各种原因导致的肝汁郁积症药物。它还能使各种原因导致的肝功能异常转为正常。近年来又有关于该物质在体外能抑制反转录病毒（例如HIV）增殖的报道，并已经开始应用于艾滋病患者的复合治疗。
腺苷蛋氨酸的主要生产方法是通过酵母发酵提取得到。董函竹等[20]人采用酵母发酵生产SAMe，采用合适的培养基在30℃培养48h后产量可达2.66g/L，生物量23.4g/L。刘惠等[21]人利用离子交换树脂来精制SAMe，使用D113树脂分离酵母提取液，SAMe得率在90%以上，纯度达到87%以上。国外对于腺苷蛋氨酸的研究较早，在上世纪70、80年代就已经有成熟的生产技术，包括酿酒酵母富蛋氨酸发酵、细胞破壁、苦味酸沉淀、超滤、阳离子交换、稳定性盐等步骤。
随着人们生活水平的提高，对食品营养和健康的需求不断加大，酵母也正以其营养丰富、生产周期短而在功能食品和健康食品的各个领域发挥着重要作用。酵母不仅可以作为多种营养素的载体，还可以用以提取多种生物活性物质，我们也相信，随着我们对其功能成分研究的不断深入，我们对酵母的利用程度和领域会不断的深入！
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