[发明专利]一种应用于有机富硒农业的生物硒产品及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及以添加无机硒的农产品副产物为基质，通过筛选具有高转化硒能力的产朊假丝酵母发酵转化无机硒，经酶解制备易被植物吸收利用的生物硒产品及其生产技术。

背景技术

硒是人和动物必需的微量元素，已有的研究显示人和动物有上百种疾病与硒摄入量不足相关联，发生在我北方的地方病一克山病就是缺硒所致。食物是人和动物摄入硒的主要来源。由于硒在地壳中度低且分布不均，全球不同程度缺硒地区约占2/3。迄今为止，增加硒摄入量改善硒营养的途径，一是在食品或保健品加工过程中加入无机硒化合物(通常使用Na₂SeO)此法简便易行、成本低廉，但无机硒毒性大、生物利用度低；二是用富硒酵母，无毒但有坚韧的细胞壁难被人和动物消化影响对硒的利用；三是在作物生长期施用含硒肥，利用植物的同化作用生产富硒农作物，由此获得含无毒、高生物利用度生物硒的食物。这是补硒最科学有效的途径，也是当前广泛采用方法和消费者普遍接受的措施。但是，在富硒农业生产中无一例外的使用的硒源都是无机硒化合物，这就使得消费者的对富硒产品安全性存疑，也不符合现代有机农业生产要求，还存在污染环境的风险。迄今为此，还没有一种应用于富硒农业生产用的非无机化合物硒源产品。

发明内容

本发明针对现有技术存在问题，运用复合因子诱变处理产朊假丝酵母，用高硒培养基进行耐硒、富硒能力筛选；用以农产品加工副产物为碳、氮源的培养基进行适应性筛选，获得生物量高、对硒转化能力强、且能以农产品加工副产物为基质发酵的高效菌株，通过发酵将在基质中添加的无机硒转化为生物硒。发酵基质用农产品加工副产物为碳、氮源，降低了生产成本，根据菌株生长代谢规律采用在发酵基质中降低起始硒浓度，而在发酵过程中分次加硒新工艺，既保障了硒的供应量，又避免了一次性加大量硒导致的发酵初期硒浓度过高对菌株产生的抑制现象，自始至终维持菌株高速繁殖和高转化硒活力。发酵结束后离心去除残余基质，经高压均质破碎细胞，酶解含硒人分子而得到无毒易被植物直接吸收利用的良好生物硒产品，所含硒全部来源于生物合成转化。产品应用于有机农业富硒农产品的生产，既能保障生产出的富硒产品的安全性，又能有效避免使用无机硒存在的污染环境风险。

本发明实现流程为：出发菌→诱变→转化硒能力筛选→培养基质适应性筛选→转化硒高效菌株→制备发酵种子液→种子液扩大培养→发酵转化硒→去除残余发酵→破碎的体细胞→酶解含硒大分子→分离除杂→浓缩或干燥→成品包装。实施步骤如下：

菌株复合诱变：产朊假丝酵母菌体在暗室中用50～100Ｌx紫外光照射10～120秒，和0.2～2.0％硫酸二乙酯处理2～15分钟，进行复合因子诱变。

硒转化能力筛选：配制硒浓度100～300mg/L的半板培养基，将经复合诱变处理的菌体用无菌生理盐水稀释后涂布于抗性筛选培养基平板进行耐硒与硒转化能力筛选。

基质适应性筛选：抗性平板筛选出的菌体接种于以农产品加工副产物为碳、氮源的培养基上培养进行适应性筛选。筛选出以糖蜜·豆粕为碳、氮源，生物量高、硒转化能力强的产朊假丝酵母高效菌株，其含硒量达800～2000mg/Kg。

液态菌种制备：取保存的高效转化硒菌株活化后按5～15％的接种量接种于装含亚硒酸盐浓度为20～300mg Se/L的糖蜜·豆粕培养基的三角瓶，26～32℃摇床培养24～48小时。

种子液扩大培养：将摇瓶培养出的液态菌种按6～6％的接种量接入装有含亚硒酸盐浓度为20～300mg Se/L的糖蜜·豆粕培养基的种子罐，26～32℃发酵培养２４～48小时

发酵转化硒：将扩大培养出的种子液按8～20％的接种量接入装有含亚硒酸盐浓度为20～300mgSe/L的糖蜜·豆粕培养基的发酵罐，26～32℃发酵48小时，其间间隔12～24小时向发酵罐中补加发酵液体积1～10‰、浓度为500～1000mg Se/L亚硒酸盐溶液。

残余发酵基质去除：发酵结束后发酵物通过卧式螺旋离心机分离去除残余发酵基质，转入下一工序。

菌体细胞破碎释放：去除残余基质后的发酵物经高压均质机进行菌体细胞机械破碎，然后输送入水解罐。

降解含硒大分子：向装有已破碎菌体细胞发酵物的水解罐中加入0.1～5.0‰体积的复合蛋白酶液，低速搅拌，30～55℃保温12～24小时，使基质无机硒发酵转化生成的生物硒由不能被植物吸收的大分子降解为植物易吸收的小分子。

分离除杂：酶解完成后经蝶式离心机分离，除去胞壁碎片、淀粉等不能被植物吸收利用的杂质。