硒对啤酒酵母细胞生长的影响

摘要：目的研究不同硒浓度对啤酒酵母细胞生长的影响，确定适宜的硒添加量。方法用分光光度计测定不同硒浓度时酵母细胞培养液在不同时间的吸收度，绘制生长曲线，比较硒浓度不同时酵母细胞的生长情况。结果亚硒酸钠的添加浓度小于20μg/mL时，有促进酵母菌生长的作用；亚硒酸钠浓度高于30μg/mL时，对酵母菌生长有明显的抑制作用；亚硒酸钠浓度在20μg/mL时酵母菌可以正常生长。结论亚硒酸钠的添加浓度应在20μg/mL左右。

关键词：硒；生长曲线；啤酒酵母

中图分类号：TS262.5文献标识码：A文章编号：1672-979X(2007)09-0021-02

硒是人体必需微量元素之一，缺硒会导致心血管疾病和癌症等，动物缺硒会导致白肌病和生长缓慢。与无机硒相比，有机硒具有较高的生物活性和较低的毒性，故人们越来越重视有机硒的补充。利用工业发酵微生物尤其是以富集能力极强的酵母菌为载体富集硒，使无机硒转化为有机硒，提高生物利用度，已成为国内外应用微生物学研究的热点。

酵母菌是一类简单的单细胞真核微生物，繁殖分裂能力极强，且营养成分丰富，研制富集硒的功能性酵母对人类健康有着重要的意义。高浓度硒可抑制酵母细胞生长，使含硒酵母产量降低，并使发酵液中无机硒浓度过高，造成硒源损失，同时给环境带来损害。因此，了解酵母菌的生长周期，掌握不同硒添加量对酵母细胞生长曲线的影响，确定适宜的硒添加浓度就显得十分重要。

1实验材料

1.1菌株

酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）由本实验室保藏。

1.2培养基与试剂

麦芽汁液体培养基：粉碎麦芽，1份麦芽加入4倍体积的水，65 ℃恒温水浴4～5 h，搅拌，直至糖化完全。经12层纱布过滤，再用鸡蛋清沉淀（每1 L滤液加2个蛋清：在20 mL水中加入1个蛋清用玻璃棒搅拌调匀至产生泡沫，倒入糖化液，搅拌煮沸，将滤液静置片刻，过滤）。用糖度计检测糖化液糖度，蒸馏水稀释至10～12度，pH自然，115 ℃高压灭菌20 min后，备用。

YEPD液体培养基：葡萄糖2%，蛋白胨2%，酵母粉1%；亚硒酸钠溶液（1 mg/mL）。

1.3仪器

HZQ-Q全温振荡器（东联电子技术开发公司）；721分光光度计（上海第三分析仪器厂）。

2实验方法

2.1菌种活化

斜面培养基上挑取1环菌种接于10 mL麦芽汁液体培养基，28 ℃恒温培养48 h，作为种子液。

2.2摇瓶培养

取种子液10 mL接种于100 mL麦芽汁液体培养基，在28 ℃恒温200 r/min振荡培养20 h，此时培养液混浊。

2.3生长曲线的测定

将721型分光光度计波长调整到560 nm，预热30 min。取盛有100 mL无菌YEPD培养基的250 mL锥形瓶5个，各瓶加入振荡培养20 h的酵母培养液10 mL，28 ℃下恒温振荡培养，培养6 h后各瓶分别加入0，10，20，30，40 μg/mL 硒（以亚硒酸钠计）液。于培养后的第0，2，4，6…… 32，34 h分别用无菌移液管从各瓶吸取培养液2 mL，稀释10倍，以未接种的YEPD液体培养基稀释10倍校正比色计的零点，在560 nm波长处测定吸光度值，绘制细胞生长曲线。

3实验结果及讨论

酵母菌在不同硒浓度下的生长曲线见图1。

由图1可见，约6 h酵母细胞生长进入指数期，28 ℃恒温200 r/min振荡培养约30 h，生长达到最旺盛期。加入亚硒酸钠溶液以后，生长情况出现了明显的变化，对细胞生长的抑制作用随亚硒酸钠浓度的升高而增强。亚硒酸钠浓度为10μg/mL时，酵母菌生长趋势高于不加硒时，表明较低浓度的硒对酵母菌的生长有促进作用；亚硒酸钠的浓度增至20μg/mL时，开始出现对酵母菌的抑制作用，但是抑制作用很小，与不加亚硒酸钠状态下的生长趋势和最后的细胞浓度相差不大；亚硒酸钠浓度增至30μg/mL时，出现明显的抑制作用，最后达到平稳期时的细胞浓度明显小于不加亚硒酸钠时；亚硒酸钠浓度达到40μg/mL时，细胞长势缓慢且浓度增幅很小，达到平稳期后也远远小于其他亚硒酸钠浓度下的细胞浓度，表明亚硒酸钠几乎完全抑制了酵母细胞的生长，并且发酵液出现了明显的红色。

4结论

实验结果表明，亚硒酸钠的添加浓度低于20μg/mL时，酵母的颜色为黄色或淡黄色；高于30μg/mL时酵母出现较明显的红色。系因代谢过程中，酵母将亚硒酸钠还原为红色的单质硒。而且培养基中亚硒酸钠的浓度越高，被还原生成的单质硒也越多。亚硒酸钠在低浓度下可促进菌体生长，高浓度时菌体生长受到抑制。亚硒酸钠的添加浓度在20μg/mL左右，酵母细胞可以正常生长。

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