专利名称：醋酸铬酵母的制备的制作方法
技术领域：
本发明涉及酵母细胞对铬的吸收，使无机铬转化为有机铬，提高铬的含量。使之成为一种高营养、高疗效、生物利用度和吸收率高的醋酸铬酵母，其制备可使醋酸铬生产成食品添加剂和药物，作为铬缺乏的糖尿病病人的理想补铬来源。
从世界范围来看，糖尿病对人类健康的影响正变得日益严重。随着我国经济发展、城市化发展及人口的增加和老化，我国的糖尿病患者发病率已有了持续、明显地增长，这种增加趋势将会给我国人民的健康带来严重影响，为了防治糖尿病及其并发症的发生，糖尿病的预防和治疗研究显得尤为重要。糖尿病是一组病因不同的内分泌代谢病，以高血糖为其主要标志，因胰岛素分泌绝对或相对不足，引起糖、蛋白质、脂肪代谢紊乱。微量元素铬与糖尿病的关系十分密切，动物缺铬可以造成糖耐量受损或发展成糖尿病，并出现高血脂症、动脉粥样硬化、生长滞缓及寿命缩短。铬与胰岛素及其线粒体膜受体之间形成三元复合物而促进胰岛素发挥作用。
通过口服CrCl3·6H2O实验后发现无机铬在体内的吸收率较低，仅吸收0.6-1％。人们对自然界各种含铬物质进行筛选后发现，啤酒酵母除含丰富的蛋白质、维生素、麦角醇、核酸、谷胱甘肽、膳食纤维外，其含铬量较其他天然物质高，且服用啤酒酵母的铬，在肠道的吸收率可达10～25％。但是，其生物活性铬的含量较少，影响了人体对铬的吸收和利用。因此，为了提高啤酒酵母中生物活性铬的含量，用啤酒酵母细胞作为微量元素载体，通过其在含铬的介质中生长，吸收并同化无机铬化合物，使之转化成有机形式存在于细胞中，从而提高生物活性铬的含量和生物利用度。目前，从富铬酵母和相关生物活性铬化合物的研究开发看，国内尚无人申请该类专利。国外虽作过研究，可是Toepfer等在“Chromium Foods in Relation toBiological Activity”(J.Agr.Food Chem.21,69,1973)所用的生产成本较高、工艺复杂。因为使用酵母干粉与其他物质合成，所以未对培养介质的选择和酵母细胞的生杂。因为使用酵母干粉与其他物质合成，所以未对培养介质的选择和酵母细胞的生长数目、产量以及有机铬的转化率进行系统化研究。因此，寻求一种简便、成本低、有机转化率和含铬量高的生物活性醋酸铬酵母是必需的。
本发明的目的在于提供一种高营养醋酸铬酵母的制备方法，并且对人体有较高的吸收率和生物利用度。由于生产醋酸铬酵母含铬量在1425.9～1550.4μg/g之间，具有较高的营养、药物和食品利用价值。
本发明的实施方案如下(1)使用糖度为9～11波林的麦芽汁作为酵母细胞的培养基；(2)加入醋酸铬于培养基中，使培养基的铬浓度为300～1000μg/ml；(3)在pH=3-5的条件下，接种酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae2.441，购于中科院微生物所)的菌种液；(4)在25～31℃、150rpm的空气振荡器中振荡培养48小时；(5)3000rpm离心、收集所培养的酵母细胞；(6)用去离子蒸馏水反复淋洗培养后的醋酸铬酵母细胞，去除细胞外的铬盐，至淋洗液无铬或含量极低为止；(7)70℃的烘箱中干燥后，研磨成粉末，得到醋酸铬酵母成品。
下面的优选例对本发明作详细说明。
实施例1在同一条件下，分别用含不同浓度的醋酸铬、硫酸铬、三氯化铬、重铬酸钾麦芽汁培养普通酵母细胞。经过细胞的计数比较发现，300～1000μg/ml的醋酸铬是培养醋酸铬酵母细胞的最适铬来源，其培养液的pH为3～5，酵母细胞对铬的吸收率为47.3％，得到的醋酸铬酵母干粉含铬量在1426～1550μg/g之间。
实施例2在紫外分光光度计上，用200～300nm的波长范围对醋酸铬酵母的滤液进行紫外扫描，发现其在λ260nm处有一特征紫外吸收峰，而且吸收峰的光密度与醋酸铬酵母中的铬浓度呈线性关系；在不同的温度和pH值条件下，通过紫外吸收峰的测定，醋酸铬酵母的滤液在酸性条件下稳定，因此，其被消化吸收后，能够在机体内保持生物活性。
实施例3使用生物化学技术分离醋酸铬酵母细胞的生物活性物质以及细胞壁、原生质体，并测定其铬的含量。在培养期间，铬通过细胞壁进入细胞内，主要存在于细胞的原生质体中，表明无机铬化合物在富铬酵母细胞的培养过程中，大部分被酵母细胞吸收，并转化成有机铬状态，而且醋酸铬酵母的生物活性提取物质含铬量占总铬的99.2％。
实施例4将1g醋酸铬干粉溶入3ml的去离子水中，分别浸取5小时、10小时、20小时后离心，干燥沉淀，测定其铬的含量，以表达酵母富铬的有机化程度。结果表明，酵母对铬有生物转化能力，加入的铬并非机械地物理吸附在菌体表面，而是发生了有机的生物转化，形成了结合牢固的复杂的有机铬，其有机化程度在85.3％。
实施例5对醋酸铬酵母和普通酵母的各种元素及氨基酸含量进行分析。比较发现，醋酸铬酵母中的铬对其他元素的浓度虽有一定影响，但无明显的差异。醋酸铬酵母的谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸和赖氨酸含量要高于普通酵母。
实施例6糖尿病大鼠灌以30μgCr3+/kg·bw的醋酸铬酵母后，进行了三周的观察。糖尿病大鼠的血糖下降、肝铬水平升高，血清Cu、Zn、Cr的含量升高，并且大鼠的体重、进食等生长情况要好于糖尿病对照组。因此，补充一定剂量的铬对糖尿病大鼠有一定药理作用。
实施例7老年糖尿病大鼠按含铬量计0.5μg/g体重给予醋酸铬酵母，灌胃后在不同时段取其尾静脉血，测定血糖值。可见灌胃3～7h后可降低正常大鼠的空腹血糖。对于糖尿病大鼠而言，醋酸铬酵母在2、4、8h均可降低大鼠的血糖水平，普通酵母则无此作用。
本发明的优点1、采用微生物学和生物化学技术制备的醋酸铬酵母，除保留原有酵母的特性外，其铬含量高，而且有机铬的生物转化率和生物活性铬的含量提高。
2、制备方法简单可靠，成本低廉。
权利要求
1.醋酸铬酵母的制备方法，该方法包括(1)使用糖度为9～11波林的麦芽汁作为酵母细胞的培养基；(2)加入醋酸铬于培养基中，使培养基的铬浓度为300～1000μg/ml；(3)在pH=3-5的条件下，接种酿酒酵母的菌种液；(4)在25～31℃、150rpm的空气振荡器中振荡培养48小时；(5)从培养基中3000rpm离心收集培养的酵母细胞；(6)反复淋洗培养后的醋酸铬酵母细胞，去除细胞外的铬盐，至淋洗液无铬或含量极低为止；(7)在烘箱中干燥后，研磨成粉末，得到醋酸铬酵母成品。
2.根据权利要求1的配方生产的醋酸铬酵母。
3.根据权利要求1的配方制成的各种可食酵母产品，作为减轻铬缺乏所致的葡萄糖耐量的富铬食品及其添加剂、饮料、营养品和药物。
全文摘要
一种具有改善糖尿病的糖耐量、铬含量高、易吸收、生物利用度好的醋酸铬酵母,它是利用微生物学方法结合生物化学技术,以啤酒酵母细胞为元素铬的载体,通过其在含醋酸铬的培养介质中生长,吸收并同化无机铬化合物,使之转化成有机化合物而成,铬的吸收率和生物利用度及铬含量都比现有的铬剂高,是一种理想的补铬剂。
文档编号C12N1/16GK1223863SQ9812317
公开日1999年7月28日 申请日期1998年12月9日 优先权日1998年12月9日
发明者丁文军, 钱琴芳, 柴之芳 申请人:中国科学院高能物理研究所