[发明专利]提高副干酪乳杆菌有机硒富集量的自动补硒方法

说明书

本发明涉及一种提高副干酪乳杆菌有机硒富集量的自动补硒方法，本发明通过将补硒系统与补碱系统进行关联，根据补碱量自动补加硒离子溶液，实现自动补硒，确保了副干酪乳杆菌对硒离子的需求和转化的稳定性，显著提高副干酪乳杆菌的富硒率，总硒含量达到1431.03mg/kg，其中有机硒含量达到92％，有机硒中主要以硒代半胱氨酸的形态存在，含量为90％。

技术领域

本发明涉及发酵工程技术领域，尤其涉及一种提高副干酪乳杆菌有机硒富集量的自动补硒方法。

背景技术

硒(Se)作为一种非金属，在自然界中以无机硒和有机硒(生物硒)两种方式存在。硒作为人类和动物生存所必需的微量元素，在人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等疾病，因此，及时补硒对人体健康十分重要。

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量过低，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。

公开号为CN111004753A的专利申请文本中，黄洁等人筛选出一株副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)CCFM1089，此副干酪乳杆菌虽然在3mg/L的硒离子浓度培养下能高效转化无机硒生产有机硒，但随着富硒培养时间的增加，发酵培养基中的硒离子浓度会不断下降，从而影响有机硒的转化量。因此，可以向富硒发酵培养基中补入适量的硒离子溶液，维持最佳硒离子浓度。

当补硒时，一次性补入的硒离子浓度较高，会引起红硒现象，影响副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)CCFM1089的生长。恒速流加是固定补硒溶液的流加速度，以恒定速度不断地向培养基中添加补硒溶液。此方法虽然避免了人力消耗，但是副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)CCFM1089对硒的消耗并不是一个恒定速率。较低的流加速度会造成硒含量不足，过高的流加速度会使硒离子过量不断积累，两者均会影响无机硒转化有机硒的效率。目前，在副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)CCFM1089的富硒转化培养方面，还未有有效的分批流加方式。

发明内容