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硒具有抗氧化、提高机体免疫水平、缓解重金属毒性、抗衰老、防癌抗肿瘤、抗心脑血管疾病等对人体及动物重要的生理功能。但我国却缺硒现象严重,这已经引起了人们的普遍认识和重视。硒添加剂的研究已成为国内外研究的热门课题,目前市场上的硒添加剂有无机硒如亚硒酸钠和有机硒如硒代蛋氨酸两大类,但是在一定程度上这些补硒剂都有副作用,且转化率低。在人们越来越注重自身健康的今天,人们更期待安全高效的补硒剂。而微生态硒是通过微生物合成代谢作用,合成硒蛋白、硒氨基酸、硒多糖等生物大分子,经过超声破碎透析后获得这些生物大分子的混合物,这些有机化合物安全性高,更易被人体吸收转化和利用。它的研究及商业化生产必定是人们健康补硒的福音。实验通过梯度平板和摇瓶发酵培养,从白地霉(Geotrichum candidum)、粘红酵母(Rhodotorula glutinis)、假丝酵母(Candida Albicans)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae) D254四株菌株中得到酿酒酵母D254是合成微生态硒能力最强的菌株。测定不同硒浓度下,酿酒酵母D254的生物量与硒含量,初步确定在液体培养中硒浓度为70 mg/L-90 mg/L为最适合生产高硒酿酒酵母的浓度范围。培养基中添加不同浓度的硒,摇瓶发酵酿酒酵母D254,用紫外分光光度法测定菌体超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶和过氧化氢酶三种抗氧化酶的活性。研究不同硒浓度对酿酒酵母抗氧化酶活力的影响。结果表明,随着硒浓度的升高三种抗氧化酶活性均先升高后降低,且都在硒浓度为90 mg/L时,酶活力达到最大。实验结果说明不同硒浓度对抗氧化酶活力影响不同,且在一定范围内硒浓度的升高可以提高菌体抗氧化酶的活力。采用响应面试验方法,选择硒添加量、培养温度、培养时间、初始pH、接种量、装液量六个因素进行进行Plackett-Burman试验,研究影响微生态硒合成的主要因素;采用单因素试验和最陡爬坡试验确定各主要因素水平;采用三因素三水平的Box-Behnken试验,以微生态硒为响应值,研究酿酒酵母D254合成微生态硒的发酵条件。结果表明:硒添加量、初始pH、培养温度是影响微生态硒合成的主要因素;硒添加浓度与培养温度的交互作用显著,硒添加浓度与初始pH、培养温度与初始pH的交互作用不显著;使用响应优化器分析获得微生态硒的最佳培养条件为硒添加量81.3 mg/L、初始pH 6.3、培养温度28.6℃,其预测微生态硒含量为1550.994μg/L,实测微生态硒含量为1544.165 pg/L,两者基本相符。微生态硒与硒代蛋氨酸遗传毒理的比较实验。选用TA97、TA98、TA100、TA102四种菌株进行微生态硒和硒代蛋氨酸的Ames试验。各设三个梯度0.015 mg/mL、 0.03mg/mL、0.06mg/mL的实验组,一个阴性对照组和一个阳性对照组。分别进行雌雄小鼠骨髓微核试验和雄性小鼠精子畸变试验。Ames试验结果表明,微生态硒和硒代蛋氨酸对TA97、TA98、TA100、TA102四种菌株均无致突变活性,说明在实验剂量范围内,微生态硒和硒代蛋氨酸均不具有基因水平的诱变性。卡方检验分析小鼠骨髓细胞微核试验和小鼠精子畸变试验,结果表明硒代蛋氨酸在试验浓度大于等于0.06 mg/mL剂量时结果为阳性,在小于0.03 mg/mL剂量时结果为阴性;微生态硒在试验浓度范围内均为阴性。说明微生态硒作为食品添加剂安全性高于硒代蛋氨酸。