[發明專利]一種應用于有機富硒農業的生物硒產品及其生產方法

無效

• 申請號: 201310270050.7
• 申請日: 2013-06-22
• 公開（公告）號: CN103343118A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 吳永堯
• 申請（專利權）人: 湖南角山米業有限責任公司
• 主分類號: C12N13/00
• 分類號: C12N13/00;C12N15/01;C12P9/00;C12R1/72
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于生物技術領域，涉及以添加無機硒的農產品副產物為基質，通過篩選具有高轉化硒能力的產朊假絲酵母發酵轉化無機硒，經酶解制備易被植物吸收利用的生物硒產品及其生產技術。

背景技術

硒是人和動物必需的微量元素，已有的研究顯示人和動物有上百種疾病與硒攝入量不足相關聯，發生在我北方的地方病一克山病就是缺硒所致。食物是人和動物攝入硒的主要來源。由于硒在地殼中度低且分布不均，全球不同程度缺硒地區約占2/3。迄今為止，增加硒攝入量改善硒營養的途徑，一是在食品或保健品加工過程中加入無機硒化合物(通常使用Na₂SeO)此法簡便易行、成本低廉，但無機硒毒性大、生物利用度低；二是用富硒酵母，無毒但有堅韌的細胞壁難被人和動物消化影響對硒的利用；三是在作物生長期施用含硒肥，利用植物的同化作用生產富硒農作物，由此獲得含無毒、高生物利用度生物硒的食物。這是補硒最科學有效的途徑，也是當前廣泛采用方法和消費者普遍接受的措施。但是，在富硒農業生產中無一例外的使用的硒源都是無機硒化合物，這就使得消費者的對富硒產品安全性存疑，也不符合現代有機農業生產要求，還存在污染環境的風險。迄今為此，還沒有一種應用于富硒農業生產用的非無機化合物硒源產品。

發明內容

本發明針對現有技術存在問題，運用復合因子誘變處理產朊假絲酵母，用高硒培養基進行耐硒、富硒能力篩選；用以農產品加工副產物為碳、氮源的培養基進行適應性篩選，獲得生物量高、對硒轉化能力強、且能以農產品加工副產物為基質發酵的高效菌株，通過發酵將在基質中添加的無機硒轉化為生物硒。發酵基質用農產品加工副產物為碳、氮源，降低了生產成本，根據菌株生長代謝規律采用在發酵基質中降低起始硒濃度，而在發酵過程中分次加硒新工藝，既保障了硒的供應量，又避免了一次性加大量硒導致的發酵初期硒濃度過高對菌株產生的抑制現象，自始至終維持菌株高速繁殖和高轉化硒活力。發酵結束后離心去除殘余基質，經高壓均質破碎細胞，酶解含硒人分子而得到無毒易被植物直接吸收利用的良好生物硒產品，所含硒全部來源于生物合成轉化。產品應用于有機農業富硒農產品的生產，既能保障生產出的富硒產品的安全性，又能有效避免使用無機硒存在的污染環境風險。

本發明實現流程為：出發菌→誘變→轉化硒能力篩選→培養基質適應性篩選→轉化硒高效菌株→制備發酵種子液→種子液擴大培養→發酵轉化硒→去除殘余發酵→破碎的體細胞→酶解含硒大分子→分離除雜→濃縮或干燥→成品包裝。實施步驟如下：

菌株復合誘變：產朊假絲酵母菌體在暗室中用50～100Ｌx紫外光照射10～120秒，和0.2～2.0％硫酸二乙酯處理2～15分鐘，進行復合因子誘變。

硒轉化能力篩選：配制硒濃度100～300mg/L的半板培養基，將經復合誘變處理的菌體用無菌生理鹽水稀釋后涂布于抗性篩選培養基平板進行耐硒與硒轉化能力篩選。

基質適應性篩選：抗性平板篩選出的菌體接種于以農產品加工副產物為碳、氮源的培養基上培養進行適應性篩選。篩選出以糖蜜·豆粕為碳、氮源，生物量高、硒轉化能力強的產朊假絲酵母高效菌株，其含硒量達800～2000mg/Kg。

液態菌種制備：取保存的高效轉化硒菌株活化后按5～15％的接種量接種于裝含亞硒酸鹽濃度為20～300mg?Se/L的糖蜜·豆粕培養基的三角瓶，26～32℃搖床培養24～48小時。

種子液擴大培養：將搖瓶培養出的液態菌種按6～6％的接種量接入裝有含亞硒酸鹽濃度為20～300mg?Se/L的糖蜜·豆粕培養基的種子罐，26～32℃發酵培養２４～48小時

發酵轉化硒：將擴大培養出的種子液按8～20％的接種量接入裝有含亞硒酸鹽濃度為20～300mgSe/L的糖蜜·豆粕培養基的發酵罐，26～32℃發酵48小時，其間間隔12～24小時向發酵罐中補加發酵液體積1～10‰、濃度為500～1000mg?Se/L亞硒酸鹽溶液。

殘余發酵基質去除：發酵結束后發酵物通過臥式螺旋離心機分離去除殘余發酵基質，轉入下一工序。

菌體細胞破碎釋放：去除殘余基質后的發酵物經高壓均質機進行菌體細胞機械破碎，然后輸送入水解罐。

降解含硒大分子：向裝有已破碎菌體細胞發酵物的水解罐中加入0.1～5.0‰體積的復合蛋白酶液，低速攪拌，30～55℃保溫12～24小時，使基質無機硒發酵轉化生成的生物硒由不能被植物吸收的大分子降解為植物易吸收的小分子。

分離除雜：酶解完成后經蝶式離心機分離，除去胞壁碎片、淀粉等不能被植物吸收利用的雜質。