专利名称：从硒代羟酸化合物中富集内含有机硒的非光合微生物及该微生物在营养品、化妆品和药 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种富集内含有机硒的非光合微生物的方法，尤其涉及一种借助硒代 羟酸型化合物，更特别地是借助2-羟基-4-甲基硒丁酸，以上述化合物的(D，L)形式或对 映异构体、盐、酯或酰胺衍生物的形式所进行的富集方法，以及通过此方法所富集的微生物 在动物或人类营养、化妆品或医药领域的应用。
背景技术：
硒是一种对人类和哺乳动物尤其重要的微量营养素(Wendel，A. ；Phosphorus, Sulfur Silicon Relat Elem. ； 1992 ;67，1-4，405-415)。尤其是，它以 L(+)-硒代半胱氨酸 或 L(+)-硒蛋氨酸的形式(Mutter, S. et al. ；Arch. Microbiol.，1997 ； 168 ；421)参与硒蛋 白类如谷胱甘肽过氧化物酶、硫氧还蛋白还原酶和硒蛋白P的生物合成。已有过人体中缺硒的报道，尤其是病人长期被以肠外方式喂食时容易缺硒。(Von Stockhausen, H. B. ；Biol. Trace Elem. Res. ；1988 ；15 ；147-155) 对于一个正常体重的成 年男性来说，每日补充200 μ g的硒被认为是安全的与合适的。(Schrauzer，G. N.，J.Am. Col. Nutr. ；2001 ；20 ；1-14)。自然界中发现的硒有两种形式有机的和无机的。无机化合物最通常为盐，如亚硒酸钠或硒酸盐。这些化合物对人类和大多数动物 而言是非常有毒的。存在于生物体中的有机化合物(有机硒化合物)主要表现为氨基酸L (+)-硒蛋氨 酸，L (+)-甲基硒代半胱氨酸和L (+)-硒代半胱氨酸。L (+)_硒蛋氨酸是人体和动物体内有机硒的主要来源。然而，人体和动物体本身缺 乏这种氨基酸，只能通过饮食获得。因此硒最好能以有机方式添加到食物补充剂中，用于治疗或预防缺硒。人们已证明具有L(+)_硒蛋氨酸的饮食的补充剂的毒性比亚硒酸钠形式摄入硒 的毒性要小，并且具有更好的生物利用率(Mony，MC et al. J. of TraceElem. Exp. Med.； 2000 ；13 ；367-380)。目前，生物体除了通过那些用作基质的无机硒，如亚硒酸钠和硒蛋氨酸形式摄入 硒，人们还不了解其他的摄入方式。人们可以在高等植物(尤其是小麦，玉米，大豆)中找到合适的有机硒，其中，超 过 80% 的硒由 L (+)-硒蛋氨酸构成(Schrauzer, G. N. J.Am. Coll.Nutrit, ；2001 ；20 ；1 ； 1-4)。然而，这些植物中的硒浓度无法满足人们希望用简单的方式和低廉的成本生产食品 添加剂的需求。已开创的一种获取富含硒的复合物的途径是从无机硒中得到富含某种有机硒的 微生物。这些微生物，经浓缩后可以作为加工食品或化妆品的原料。许多出版物描述了含浓缩硒的酵母的制备，尤其是酿酒酵母(OhTae-Kwang等人，
71995年6月沈日的专利KR950006950)，以及它们的直接使用或将它们添加到食品成分中 的使用(Moesgaard S.等人，2003年9月16的专利DK200200408)；或者用浓缩硒制作的其 他衍生产品，比如面包，(王宝全，2006年8月16日的专利CN 1817143)，牛奶(宜正昌(Jeng Chang-Yi), 2003年12月11日的专利TW565432)，蛋(崔立等人，2007年3月7日的专利 CN1302723C)，巧克力(In Gyeong Suk 等人，2004 年 11 月 8 日的专利 KR20040101145)或啤 酒(Jakovleva L. G.等人，2003年7月27日的专利RU2209237)。在保健食品领域，含有浓 缩硒酵母的制剂已经被推荐给怀孕妇女(王维义，2006年5月31日的专利CN 1778199)，或 用于改善低血糖患者的肠道微环境(李涛、赵琳等人，2006年8月2日的专利CN1810161)。 在医学美容领域，人们已经开发出了含有浓缩硒的酵母的合成物以缓解脱发症状(Kasik Heinz, 2000年6月21日的专利DE19858670)或预防光老化(KawaiNorihisa等人，1995年 11月14日的专利JP07300409)。含有浓缩硒酵母的药品制剂已经被应用于预防和治疗炎症 疾病，如与糖尿病相关的视网膜病变(Crary Ely J.，1997年6月17日的专利US5639482)， 或者心血管疾病(NagyP. L.等人，1992年9月沘日的专利HUT060436)。细菌，尤其是益生菌，也已经富含有硒(Calomme M. et al. , Biol. Trace Elem. Res. ； 1995 ；47 ；379-383)。嗜酸乳酸杆菌，以及罗伊乳酸杆菌，ferintoshensis乳酸杆菌， 布氏/类布氏乳酸杆菌(Andreoni V.等人，专利US0258964)已经被认为是含浓缩硒的补充 食品。然而干酪乳酸杆菌干酪亚种的研究表明硒主要表现为硒代半胱氨酸的形式(Calomme M. et al. ,Biological Trace Element Researchl995，47，379-383)。用以强化免疫系统和 抵抗疾病(黄克和、秦顺义等人，2006年11月8日的专利CN1283171C，)、由酵母和乳酸杆 菌组成的益生菌混合物已经制成。然而，在所有这些制剂中，含浓缩硒的微生物无一例外地由无机硒制成。因此，最 常用的硒源主要为微生物培养基中的可溶性亚硒酸钠或硒酸盐。尽管这些微生物能合成 令人满意的能为人体所吸收的有机硒的量，但是往往含有高含量的的未转化的无机硒残留 物。这些残留物对于消费者而言是危险的。此外，细菌，如乳酸杆菌属的细菌，主要将这种 无机硒转化成硒代半胱氨酸而不是硒蛋氨酸。
发明内容
在早前公开的申请W02006/008190中，申请人描述了一种新的硒代羟酸型有机化 合物，可以作为用于人体和动物体内L(+)_硒蛋氨酸合成的前身。令人惊奇的是，申请人已观察到在W02006/008190中描述的硒代羟酸型有机化合 物，在加入到植物中后，可以被不同的微生物如细菌和酵母所利用以实现它们有机硒的浓 缩。得到的结果显示，这些化合物使得非光合微生物的有机硒的浓缩非常有效，尤其是硒蛋 氨酸浓缩，具有与通常使用的获得无机化合物如亚硒酸钠相比同等的，甚至更优越的收益率。由此很明显地，微生物的硒蛋氨酸从硒代羟酸型有机化合物的富集使得生产含有 主要为人体和动物体最高生物利用率的硒源成为可能，并且实际上不包括无机硒。由此通 过减少无机酸含量和提供新的富含硒蛋氨酸的微生物，该发明使得现有技术的方法导致的 毒性问题可得以解决。由此富集的非光合微生物可以直接用于预防或治疗缺硒方面的饮食中，尤其是用于生产药品、营养品或化妆品及其成分。
以下表示的图表，图1至图6显示了微生物随时间变化而发生的变化情况，在 YPG(酿酒酵母)或MRS (干酪乳酸杆菌)培养基中辅以不同的无机硒成分(亚硒酸钠)和 有机硒成分(硒蛋氨酸或2-羟基-4-甲基硒丁酸)(THD-177)。X轴对应培养的小时数，Y 轴对应细胞密度(在^Onm处测定吸光度)。图1为培养在辅以亚硒酸钠(无机化合物)的YPG培养基中的酿酒酵母属酵母；图2为培养在辅以硒蛋氨酸(有机化合物)的YPG培养基中的酿酒酵母属酵母；图3为培养在辅以2-羟基-4-甲基硒丁酸(基于本发明的有机化合物)的YPG 培养基中的酿酒酵母属酵母；图4为培养在辅以亚硒酸钠(无机化合物)的MRS培养基中的细菌干酪乳酸杆 菌；图5为培养在辅以硒蛋氨酸(有机化合物)的MRS培养基中的细菌干酪乳酸杆 菌；图6为培养在辅以2-羟基-4-甲基硒丁酸(基于本发明的有机化合物)的MRS 培养基中的细菌干酪乳酸杆菌。
具体实施例方式本申请仅限于获取非光合微生物，即获取不直接依赖于光源而生长的微生物。本发明范围内得到的实验结果更多关注的是非光合细菌和酵母，其与光合微生物 的代谢大不相同。所谓微生物，可以理解为，是属于任一以下描述的任何活性单细胞生物体无核原 虫类，原生生物，真菌或原虫，具有真核或原核生物细胞结构，纤维或超微大小，具有代谢和 繁殖能力。所述单细胞生物体可以包括丝或生物膜的形式。所谓有机硒，可以理解为，包含至少一种化合物的有机分子的集合，该化合物在其 化学结构中具有至少一个硒原子，能够由生物体产生，尤其是如氨基酸硒蛋氨酸，甲基硒代 半胱氨酸，硒代胱氨酸和硒代半胱氨酸，或包含它们的肽或蛋白质。优选地，基于本发明的非光合微生物为酵母或细菌，更优选地，为酵母属酵母或乳 酸杆菌属细菌。因此，内含有机硒的微生物可以用作或替代食品添加剂。例如它们可以脱水从而 形成稳定的粉末，可以加入到组合物中，作为转化产物制备的基础，但也可以用作食品产品 转化过程中的活性益生菌。由此，本发明的目的是提供一种内含有机硒的非光合微生物的新方法，其特征在 于，所述非光合微生物培养在包含硒代羟酸型化合物的培养基中。优选地，硒代羟酸型化合物为通式(I)的化合物、或其盐、酯或酰胺衍生物；
权利要求
1.一种富集内含有机硒的非光合微生物的方法，其特征在于，所述非光合微生物培养 在包含硒代羟酸型化合物的培养基中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，硒代羟酸型化合物为此后限定的通式 (I)，或所述化合物的盐、立体异构体、或所有比例的立体异构体的混合物如消旋混合物，或 所述化合物的酯或酰胺衍生物；
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述硒代羟酸型化合物符合下列通式 (Ia)
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述硒代羟酸型化合物选自-L-2-羟基-4-甲基硒丁酸， -D-2-羟基-4-甲基硒丁酸， -D, L-2-羟基-4-甲基硒丁酸， 或上述化合物的盐。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述硒代羟酸型化合物是 钙、锌或镁盐的形式。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述非光合微生物选自非光 合酵母，如酵母属酵母，或非光合细菌，如乳酸菌，尤其是乳酸杆菌属。
7.—种富含有机硒的非光合益生菌，其特征在于，其硒蛋氨酸含量在所述非光合益生 菌中的干重大于50 μ gSe/g，优选地大于100 μ gSe/g，更优选地大于500 μ gSe/g。
8.根据权利要求7所述的非光合益生菌，其特征在于，其是乳酸菌，尤其是乳酸杆菌属。
9.根据权利要求7或8所述的非光合益生菌，其特征在于，在干重状态下，其所包含的 无机硒小于0.5%，优选地小于0.2%，更优选地小于0.1%。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的非光合益生菌的应用与益生菌的相同，尤其是 在化妆品、药品或营养品领域。
11.一种益生菌组合物，包括根据权利要求7至9中任一项所述的活的或死的非光合益 生菌。
12.根据权利要求11所述的益生菌组合物可以作为药品、化妆品或营养品的成分。
13.一种非光合微生物的培养基，其特征在于，它包括权利要求1至5中任一项所述的 硒代羟酸型化合物。
全文摘要
本发明涉及一种从硒代羟酸型化合物(例如2-羟基-4-甲基硒丁酸)中以该化合物的(D，L)形式或其对映异构体、盐、酯或酰胺衍生物的形式，来富集内含有机硒(尤其是内含硒蛋氨酸)的非光合微生物的方法，以及通过此方法所富集的微生物在动物或人类营养、化妆品或医药领域的应用。
文档编号A61K36/064GK102137923SQ200980133726
公开日2011年7月27日 申请日期2009年8月28日 优先权日2008年8月29日
发明者J-C·雅当, M·穆泰 申请人:四面体公司