酵母富集硒元素的技术原理

硒作为人体必需的微量元素，其重要性不可忽视。在抗氧化方面，硒是体内重要的抗氧化剂之一，可以清除自由基，减少氧化损伤，保护细胞免受氧化应激的伤害。

一、酵母与硒结合的过程

酵母与硒的结合是一个复杂的生物过程。首先，选择特异性高硫需求量的酵母菌种，在发酵过程中为其提供缺乏硫元素而富含无机硒的培养基。由于硫和硒的化学相似性，硒可以被整合到酵母细胞的蛋白质结构中，本质上是替代了其中的硫元素。经过一定时间的培养，通过水洗脱除细胞外的无机硒后，可制得酵母有机硒。在这个过程中，酵母能够利用硒元素进行生长和代谢，同时提高硒的产量，使其更易于被人体吸收和利用。

二、高生物量富硒酵母的选育方法

耐硒及富硒性能比较实验：对实验室保藏的 22 株酵母菌株进行耐硒及富硒性能的比较实验，筛选获得耐硒、富硒能力强的菌株为出发菌株。

诱变育种：以此菌株为出发菌株进行 γ 射线照射诱变育种，筛选出高生物量高富硒的突变菌株。例如，筛选出的突变菌株 YR166，在最佳发酵条件下，硒酵母硒含量达到 2531.4μg/g，干酵母生物量达到 14.99g/L，较原菌株分别提高了 74.2% 和 36.7%。

正交实验确定最佳发酵培养基配方和工艺条件：通过正交实验确定诱变菌株的最佳发酵培养基配方为麦芽汁 10%，(NH4) 2SO41.0%，KH2PO40.2%，Se4 + 浓度为 50μg/mL。最佳发酵条件为温度 30℃，500mL 三角瓶中装样 60mL，培养 6h 后加硒，整个培养时间为 36h。在此条件下，硒总含量达 37717.8μg / 瓶。为探讨工业生产的可行性，进行 10L 发酵罐实验，装量 7.5L 发酵培养基，以 10% 接种量接种培养 16h 的种子，控制搅拌转速 350r/min，通气量 1:0.6vvm/min，发酵温度 30℃，发酵 32h，富硒酵母菌株的硒含量达到 2608.7μg/g，生物量达到 15.4g/L。

三、酵母富硒能力与谷胱甘肽含量的相关性

采用斯皮尔曼系数分析本实验室 10 株酵母菌富硒能力与胞内谷胱甘肽的含量的相关程度，计算出 R 值为 0.8939。由于 R = 0.8939＞0.8，表明本实验所研究的酵母的富硒能力与其谷胱甘肽的含量具有一定的相关性。谷胱甘肽具有重要的生理活性，对于肿瘤、癌症、抗衰老和内分泌失调的治疗有较明显的作用。酵母中的硒可能通过与谷胱甘肽的相互作用，提高酵母的富硒能力和抗氧化作用。

四、酵母富硒的富集部位

本实验通过对酵母富硒部位的研究初步结果表明，酵母富硒的富集部位主要集中在原生质体破碎的沉淀物即细胞的膜蛋白部分，该部分硒的含量占总硒含量的 90% 以上，细胞壁的硒含量仅占总硒含量的 10% 左右。膜蛋白中的硒可能与蛋白质的结构和功能密切相关，对于酵母的生长、代谢和富硒能力起着重要的作用。进一步研究酵母富硒的富集部位，可以深入了解酵母与硒的结合机制和富硒酵母的生物学特性，为富硒酵母的生产和应用提供理论依据。