专利名称：从硒代羟酸化合物开始富集了硒的光合微生物，其在营养学、美容学和药学中的应用的制作方法
从硒代羟酸化合物开始富集了硒的光合微生物，其在营养 学、美容学和药学中的应用本发明涉及使光合微生物富集有机硒，尤其是通过使用硒代羟酸类型的化合物， 和更具体而言，通过使用以(D，L)形式的2-羟基-4-甲基硒代丁酸，或该化合物的对映异 构体、盐、酯衍生物或酰胺衍生物；以及经历如此富集过程的光合微生物在动物或人的营养 学中、在美容学中或在药学中的用途。硒是必需的微量营养物，尤其对于人和哺乳动物来说(Wendel，A. ；Phosphorus, Sulfur Silicon Relat Elem.，1992，67，1-4，405-415)。特别地，它以 L(+)-硒代半胱氨酸 或L(+)_硒代甲硫氨酸的形式(MulIer, S.等人，Arch. Microbiol.，1997，168，421)参与含 硒蛋白质例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。在人中，硒缺乏已有报道，尤其是处于在长的时间段期间经受通过肠胃外途径 进行进食的患者的情况下(Von Stockhausen, H. B.，Biol. Trace Elem. Res.，1988，15 147-15 。每日补充200 μ g硒被认对于具有平均体重的成年人来说是安全的和适当的 (Schrauzer, G. N.，J.Am. Col. Nutr.，2001，20 :1-14)。硒在自然界中以两种形式存在有机的和无机的。无机化合物最经常地为盐，例如亚硒酸钠和硒酸钠。这些化合物对于人和大多数 动物是非常有毒的。有机化合物(有机硒化合物)在活生物体中尤其由L(+)_硒代甲硫氨酸、L(+)_甲 基硒代半胱氨酸和L (+)-硒代半胱氨酸这些氨基酸来代表。在人和动物中，L⑴-硒代甲硫氨酸是有机硒的主要来源。然而，人和动物对于该 氨基酸来说是营养缺陷的，其仅可以通过膳食来获得。因此，理想地，应当以该有机形式将硒掺入到旨在治疗或预防缺硒的食品补充剂 中。因此，已可以证明，给膳食补充以L(+)_硒代甲硫氨酸比以亚硒酸钠形式进行摄 取具有小得多的毒性并且呈现出更好的生物利用率(Mony，Μ. C.等人，J. of Trace Elem. Exp. Med.，2000，13 :367-380)。目前，除了将无机硒(主要以亚硒酸钠的形式)和硒代甲硫氨酸用作底物的那些 代谢途径之外，还不知道活生物体捕集硒的其他代谢途径。在高等植物(尤其是小麦、玉米、大豆)中可以发现有机硒的合适供应，其中大于 80% 的硒由 L(+)-硒代甲硫氨酸构成(Schrauzer, G. N. ,J.Am. Coll.Nutrit. ,2001,20(1) 1-4)。然而，这些植物的硒浓度不足以能够容易地且以较少的花费制成食品添加剂。为了获得富含硒代甲硫氨酸的组合物而探索的方法之一在于使某些微生物从无 机硒开始富集有机硒。一但经历富集，这些微生物就可以充当原料以用于制备食物产品或 美容学广品。许多出版物描述了，例如，制备富集了硒的酵母，更特别地酿酒酵母 (Saccharomyces cerevisiae) (Oh Tae-Kwang等人，1995年6 月 26 日的专利KR950006950)， 以便就这样使用它们或者将它们掺入到食品组合物中(Moesgaard S.等人，2003年9月16日的专利DK200200408)；或者获得富集了硒的衍生产品，例如富集了硒的面包(Wang Boaquan，2006 年 8 月 16 日的专利 CN 1817143)、乳(Jeng Chang-Yi，2003 年 12 月 11 日的 专利 TW56M32)、蛋(Cui Li 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)。在健康食品领域中，包含富集了硒的酵母的制剂也被推荐用 于孕妇(Wang Wfeiyi，2006年5月31日的专利CN1778199)，或者用于改善低血糖患者的肠 微环境(Li Tao Zhao，2006年8月2日的专利CN1810161)。在皮肤美容领域中，已开发出 了包含富集了硒的酵母的组合物，以便减少脱发(Kasik Heinz，2000年6月21日的专利 DE19858670)或预防光老化(Kawai Norihisa等人，1995 年 11 月 14 日的专利 JP07300409)。 已将包含富集了硒的酵母的药物制剂用于预防和治疗炎性病理学状况例如与糖尿病有关 的视网膜病变(Crary Ely J.，1997年6月17日的专利US5639482)，或心血管病理学状况 (Nagy P. L.等人，1992年9月沘日的专利HUT060436)。细菌，更特别地益生菌，它们也成为硒富集的目标(Calomme M.等人，Biol. Trace Elem. Res.，1995，47，379-383)。嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)，还有路氏乳 杆菌(Lactobacillus reuteri) > Lactobacillus ferintoshensis、布氏 / 类布氏季Llflii (Lactobacillus buchneri/parabuchneri),已被描述为富集了晒的食品补充齐Ll (Andreoni V.等人，专利US0258964)。已制备了由酵母和乳杆菌构成的益生菌混合物，以便加强免疫 系统和对疾病的抵抗力(Huang Kehe Qin, 2006年11月8日的专利CN1283171C)。然而，在所有这些制剂中，仅从无机硒开始来制备富集了硒的微生物。因此，最经 常使用的硒来源由溶解在微生物培养基中的亚硒酸钠或硒酸钠组成。经历如此富集过程的 微生物，尽管已经合成了令人满意的量的可被人生物体同化的有机硒，但经常具有高的未 转化的无机硒的残留水平，这经证实对于消费者可以是危险的。在以WO 2006/008190公布的先前的一个专利申请中，一种硒代羟酸类型的新型 有机化合物被描述为可以充当前体以用于在人和动物中合成L(+)_硒代甲硫氨酸。令人惊讶地，申请人观察到，可以将硒代羟酸类型的有机化合物，例如在申请WO 2006/008190中描述的那些，掺入到培养基中，以便使各种不同的光合微生物富集有机硒。 所获得的结果揭示，这些化合物使得此类微生物能够非常有效地富集，尤其是L (+)-硒代 甲硫氨酸，其中产率等于甚至高于借助于通常使用的无机化合物而获得的产率。因此看来，光合微生物从硒代羟酸类型的有机化合物开始富集有机硒使得能够产 生没有无机硒的有机硒，并因此解决了与现有技术的方法相关的毒性问题。在预防或治疗缺硒的背景下，可以在食品商业中直接使用经历如此富集过程的光 合微生物，尤其是以便生产药学、营养学或美容学产品和组合物。发明详述本申请旨在获得光合微生物，即其生长依赖于光能源的微生物。“微生物”意指属于下列界之一的任何单细胞活生物原核生物(mor^res)、原生生 物(protistes)、真菌(mycStes)或原生动物(protozoaires)，其呈现出显微或超显微大小 的真核或原核细胞结构，具有代谢和繁殖的潜力。所述单细胞生物可以牵涉丝状体或生物 膜的形成。优选地，根据本发明的光合微生物为真核显微藻类，更优选地小球藻属(Chlorella)的绿藻；或者原核显微藻类，例如蓝细菌，优选地螺旋藻属(Spirulina)或节 旋藻属(Arthrospira)的蓝细菌(螺旋藻)。本领域技术人员熟知后者用作食品补充剂，尤 其在发展中国家中。“有机硒”意指所有这样的分子，其包含至少一种能够由活生物体产生的、在其化 学结构中具有至少一个硒原子的化合物，例如尤其是硒代甲硫氨酸、甲基硒代半胱氨酸和 硒代半胱氨酸这些氨基酸，包含它们的肽或蛋白质。如此富集了硒的光合微生物可以就这样进行使用，或者作为食品添加剂进行使 用。可以将它们例如进行脱水以形成稳定的粉末，其可以掺入到充当用于制备转化产品的 基质的组合物中，但也可以将它们在食物产品的转化过程中作为益生菌活地进行使用，以 便获得例如发酵的乳或饮料。因此，本发明的目标在于使光合微生物富集硒代甲硫氨酸和/或硒代半胱氨酸的 新方法，其特征在于，在包含硒代羟酸类型的化合物的培养基中培养所述光合微生物。优选地，所述硒代羟酸类型的化合物是通式(I)的化合物，其前体、盐或者酯衍生 物或酰胺衍生物
权利要求
1.使光合微生物富集有机硒的方法，其特征在于，在包含硒代羟酸类型的化合物的介 质中培养所述光合微生物。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述硒代羟酸类型的化合物具有下面所定义 的通式(I)，或者为所述化合物的前体、盐、酯衍生物或酰胺衍生物其中
3.根据权利要求2的方法，其特征在于，所述式(I)的化合物选自 -L-2-羟基-4-甲基硒代丁酸， -D-2-羟基-4-甲基硒代丁酸， -DL-2-羟基-4-甲基硒代丁酸，或这些化合物的盐。
4.根据权利要求3的方法，其特征在于，所述式(I)的化合物以钙盐、锌盐或镁盐的形式。
5.根据权利要求1至4中任一项的方法，其特征在于，所述光合微生物选自蓝藻和绿 藻，优选地选自小球藻属的绿藻以及螺旋藻属或节旋藻属的蓝藻。
6.富集了有机硒的光合微生物，其可根据前述权利要求中任一项的方法来获得。
7.根据权利要求6的富集了有机硒的光合微生物，所述光合微生物的特征在于，所述 微生物的以硒代甲硫氨酸形式的硒的含量为，相对于存在于所述光合微生物中的总硒而 言，大于50质量％，优选地大于70质量％，更优选地大于80质量％，和更加优选地大于90 质量％的硒。
8.根据权利要求6或7中任一项的富集了有机硒的光合微生物，其特征在于，所述光合 微生物包含，相对于总硒而言，小于1. 5质量％，优选地小于0. 5质量％，更优选地小于0. 1 质量％的无机硒。
9.根据权利要求6至8中任一项的或可根据权利要求1至6之一的方法来获得的富集 了有机硒的光合微生物，其特征在于，所述微生物为绿藻，并且所述微生物所包含的硒代甲 硫氨酸含量为大于100 μ gSe/g所述微生物的干重。
10.根据权利要求6至9中任一项的富集了有机硒的光合微生物，其特征在于，所述微 生物包含，相对于所述微生物的总干重而言，小于0. 5质量％，优选地小于0. 2质量％，更优 选地小于0. 1质量％的无机硒。
11.富集了有机硒的绿藻，其特征在于，它的以硒代甲硫氨酸形式的有机硒的含量为其 所包含的硒的总质量的大于50%，优选地大于70%，更优选地大于80%，和更加优选地大 于 90%。
12.富集了有机硒的绿藻，其特征在于，它的以硒代甲硫氨酸形式的有机硒的含量为大 于100 μ gSe/g干重，优选地大于200 μ gSe/g干重，更优选地大于500 μ gSe/g干重，和更加 优选地大于1000 μ gSe/g干重。
13.根据权利要求11和12中任一项的富集了有机硒的绿藻，其特征在于，它的无机硒 的残留含量为，相对于其所包含的总硒而言，小于2质量％，优选地小于1. 5质量％，更优选 地小于1质量％。
14.根据权利要求11至13中任一项的富集了有机硒的绿藻，其特征在于，它的无机硒 的残留含量确定为，相对于以干重计的所述绿藻的总生物量而言，小于0.5质量％，优选地 小于0. 2质量％，更优选地小于0. 1质量％的无机硒。
15.富集了有机硒的蓝藻，其特征在于，它的以硒代甲硫氨酸形式的有机硒的含量为其 所包含的总硒质量的大于50%，优选地大于70%，更优选地大于80%，和更加优选地大于 90%。
16.富集了有机硒的蓝藻，其特征在于，它的以硒代甲硫氨酸形式的有机硒的含量为大 于100 μ gSe/g干重，优选地大于200 μ gSe/g干重，更优选地大于500 μ gSe/g干重，和更加 优选地大于1000 μ gSe/g干重。
17.根据权利要求15和16中任一项的富集了有机硒的蓝藻，其特征在于，它的无机硒 的残留含量为，相对于其所包含的总硒而言，小于2质量％，优选地小于1. 5质量％，更优选地小于1质量％。
18.根据权利要求15至17中任一项的富集了有机硒的蓝藻，其特征在于，它的无机硒 的残留含量确定为，相对于以干重计的所述蓝藻的总生物量而言，小于0.5质量％，优选地 小于0. 2质量％，更优选地小于0. 1质量％的无机硒。
19.根据权利要求15至18中任一项的蓝藻，其特征在于，它属于螺旋藻属或节旋藻属。
20.根据权利要求6至19之一的富集了有机硒的光合微生物作为美容学、药学或营养 学试剂的用途。
21.包含至少一种根据权利要求6至19之一的富集了有机硒的光合微生物的组合物。
22.根据权利要求21的组合物，其特征在于，所述组合物是美容学的、药学的或营养学的。
23.用于光合微生物的培养基，其特征在于，它包含一种或多种在权利要求2至4中任 一项之中所定义的式(I)的硒代羟酸类型的化合物。
全文摘要
本发明涉及使光合微生物从硒代羟酸化合物，尤其是以D或L形式的2-羟基-4-甲基硒代丁酸，这些化合物的对映异构体、盐、酯衍生物或酰胺衍生物开始富集有机硒；以及经历如此富集过程的微生物在动物或人的营养学中、在美容学中或在药学中的用途。
文档编号A61K36/02GK102137922SQ200980134048
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B·库德拉, F·德巴内, M·朗热 申请人:Eco解决方案公司