[发明专利]一株可高产硒代半胱氨酸的副干酪乳杆菌及其应用

说明书

本发明公开了一株可高产硒代半胱氨酸的副干酪乳杆菌及其应用，属于微生物技术领域。本发明筛选出了一株副干酪乳杆菌CCFM1089，此副干酪乳杆菌CCFM1089可高效转化无机硒生产硒代半胱氨酸，将此副干酪乳杆菌CCFM1089接种至含有无机硒的培养基中发酵8h，即可使副干酪乳杆菌CCFM1089菌体冻干粉中的总硒含量高达400.65mg/kg，总硒中有机硒的含量高达96％，有机硒中硒代半胱氨酸的含量高达89％，因此，本发明的副干酪乳杆菌CCFM1089在硒代半胱氨酸的生产中具有极高的应用前景。

技术领域

本发明涉及一株可高产硒代半胱氨酸的副干酪乳杆菌及其应用，属于微生物技术领域。

背景技术

硒是人类和动物生存的必需微量元素之一，在体内通常以硒蛋白的形态存在。中国营养学会将硒列为人体必需的15种营养素之一，2013版制订的《中国居民膳食营养素参考摄入量(DRIs)》中明确提出18岁以上者硒元素推荐摄入量为60微克/天。硒摄入不足可能导致心血管疾病、大骨节病，肌肉和免疫功能紊乱。因此，及时补硒对人体健康十分重要。

目前，常见的补硒产品主要分为无机硒和有机硒两类。其中，无机硒一般毒性较大，在低浓度时即表现出细胞毒性作用，如细胞脱壁、细胞内空泡增多、细胞膜破裂、细胞坏死和急性溶解，并且，无机硒还能引起DNA损伤和细胞死亡，安全性较低，另外，无机硒的生物利用率很低。因此，不推荐以无机硒作为人用补硒产品。

有机硒则是由无机硒与氨基酸、蛋白质、活性多糖等有机营养成分相结合形成的一类物质，主要包括硒代半胱氨酸、硒甲基硒代半胱氨酸、硒代蛋氨酸三种。与无机硒相比，有机硒的毒副作用大大降低，安全性高，而且，有机硒在人体内更易被消化吸收，生物利用率显著高于无机硒，因此，摄取有机硒是目前需补硒人群主要的补硒形式。

三种有机硒中，硒甲基硒代半胱氨酸主要作为营养素补充剂起到增强免疫力的作用，但是，由于硒甲基硒代半胱氨酸需先被人体的β-裂解酶转化为甲基硒和硒代半胱氨酸后才能被人体吸收，生物利用率与其它有机硒相比较低；硒代蛋氨酸主要起到增加机体抗氧化能力、提高免疫力等作用，由于硒代蛋氨酸是以硒替代硫的方式进入人体，生物利用率较高，但是，由于人体tRNA无法识别蛋氨酸和硒代蛋氨酸，当蛋氨酸摄入量被限制时，大比例的硒代蛋氨酸代替蛋氨酸被非特异性的参入到体内蛋白中，导致硒在体内大量积蓄，亦存在一定的风险；硒代半胱氨酸主要发挥重建骨量、增强免疫系统、调节甲状腺功能、改善男性生育能力、降低患癌症的风险、减少衰老、减轻疲劳等功能，其和硒代蛋氨酸一样，均是通过以硒替代硫的方式进入人体，但是，由于硒代半胱氨酸不像硒代蛋氨酸一样随机取代氨基酸，而是拥有自己的三联体密码子UGA，和其他氨基酸一样，参与蛋白质翻译会受到基因调控，这使得硒代半胱氨酸与硒代蛋氨酸相比具有更高的安全性，且体现出更多地生物活性。因此，成分为硒代半胱氨酸的补硒产品市场前景最为广阔。

利用微生物的生物转化功能将无机硒与氨基酸、蛋白质、活性多糖等有机营养成分相结合以生产得到硒代半胱氨酸是近十几年的研究热点。与现有的植物提取法以及酶拆分法相比，其具有成本低、工艺简单以及安全性高等优势。但是，由于现有微生物转化无机硒生产有机硒的转化效率过低，利用此方法生产有机硒的产量一直不高，这无疑阻碍了有机硒市场的进一步发展。例如，公开号为CN103898163A的专利申请文本中，姜疏君等人筛选得到了一株断乳杆菌CGMCC NO.6683，此短乳杆菌CGMCC NO.6683虽然将亚硒酸钠进行了富集，但其大多将亚硒酸钠转化为了红色的单质硒，真正被转化成为有机硒的亚硒酸钠比例十分低；公开号为CN110317757A的专利申请文本中，唐旭等人筛选得到了一株植物乳杆菌CGMCC NO.17720，此植物乳杆菌CGMCC NO.17720虽然将亚硒酸钠进行了富集，但其转化的有机硒含量也只有52.31％。

因此，急需找到可高效转化无机硒生产硒代半胱氨酸的微生物。

发明内容

[技术问题]