專利名稱：一種酵母菌株、富含還原型谷胱甘肽的干酵母及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種面包酵母，具體地說，涉及一種富含還原型谷胱 甘肽的干酵母及其制備方法。
背景技術：
谷胱甘肽是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸經肽鍵縮合而成的三肽
化合物，化學名稱為犮-L-谷氨酰-L-半胱氨酸-甘氨酸。在自然界中 存在兩種形式的谷胱甘肽， 一種是還原型谷胱甘肽，另外一種是氧化 型谷胱甘肽。而真正起作用的主要是還原型谷胱甘肽，它在抗氧化、 清除自由基、解毒、增強免疫力、延緩衰老、抗癌、抗放射線等方面 發揮重要作用，是重要的功能因子，在食品工業、醫藥工業中應用非 常廣泛。
目前谷胱甘肽的獲得主要通過原料直接提取純化、化學合成、酶 法合成和發酵法合成等。純的谷胱甘肽產品生產比較復雜，成本較高， 特別是在還原型谷胱甘肽下游提取過程中，往往由于還原型谷胱甘肽 的氧化而導致產品的活性和產率很低。關于谷胱甘肽的研究、生產和 應用國內外都有相關報道，研究內容主要集中在以下幾個方面
1) 研究現有原料(谷胱甘肽廣泛存在于面包酵母、小麥胚芽、 動物肝臟、雞血、豬血、西紅柿、菠蘿、黃瓜中，其中以小麥胚芽和 動物肝臟中最高)的谷胱甘肽提取和純化技術，提高產品的得率，減 少活性損失。
2) 研究谷胱甘肽合成和還原所需的酶、對應基因及其表達。研 究生物代謝過程中哪些酶參與谷胱甘肽的合成、還原和抑制，通過加 強或者減弱某一種酶基因的表達水平控制谷胱甘肽的合成和還原，通 過人為組裝相關酶系在反應器中進行谷胱甘肽合成或者還原反應。
3) 研究谷胱甘肽含量的測定方法，準確衡量谷胱甘肽的量。
44) 研究谷胱甘肽的生產過程和工藝、產品的形式。
5) 研究谷胱甘肽的應用，尤其是在疾病治療方面的應用。 以上研究、生產和應用基本上立足于藥用谷胱甘肽，從產物表達、
產物純化到應用都有比較高的要求，需要比較純的谷胱甘肽應用在治 療藥物的生產和應用上。
專利文獻申請號為03113418.1,發明名稱為一種提高產朊假絲酵 母發酵生產谷胱甘肽產量的方法，其采用產朊假絲酵母為發酵菌株， 經斜面培養和種子培養后，接種在發酵培養基中進行搖瓶培養或發酵 罐培養，在發酵培養基中添加L-半胱氨酸，增加發酵液中L-半胱氨酸 的供應，以提高產品谷胱甘肽的合成速度和產量。
不管是原料直接提取還是化學、酶法、發酵法合成，最終目的都 是為了得到比較純的谷胱甘肽，都需要進行下游的純化步驟，需要較 多步驟和相應儀器設備，固定資產投入較大，成本較高。由于步驟較 多，純化過程中谷胱甘肽得率較低。另外由于部分還原型谷胱甘肽轉 換成氧化型谷胱甘肽，產品活性降低。
如何生產成本較低、生產過程簡單、大眾實用的還原型谷胱甘肽 保健食品，是一個發展方向。
發明內容
本發明的目的是提供一種富含還原型谷胱甘肽的酵母菌株。
本發明的另一目的是提供一種富含還原型谷胱甘肽的干酵母，還 原型谷胱甘肽直接和酵母細胞一起使用，避免還原型谷胱甘肽在加工 處理過程中的氧化和降解。
本發明的再一目的是提供一種富含還原型谷胱甘肽的干酵母制 的備方法，該方法生產成本低、過程簡單、可工業化生產，谷胱甘肽 的活性損失也小。
為了實現本發明目的，本發明的一種富含還原型谷胱甘肽的酵母 菌株"acc/zoromyces cerev/Wae),保藏號為CCTCC M 205130,于2005 年10月25曰于中國典型培養物保藏中心(武漢)保藏。本發明的富含谷胱甘肽的酵母菌株通過傳統紫外誘變方法篩選
得到一株還原型谷胱甘肽含量較高性能穩定的酵母菌株(CCTCC M 205130)。其中還原型谷胱甘肽的含量為3 5g/100g干酵母。
本發明的紫外誘變過程為先將酵母菌株(安琪Z2.2安琪公司 保藏中心編號)在斜面培養基上進行斜面培養(3(TC培養2 3天)， 取斜面菌體，釆用生理鹽水稀釋酵母細胞濃度到106~107個/1111，取5ml 菌懸液于無菌空平皿中，并進行磁力攪拌，在紫外燈(30W, 2537A 波長)距離20 30cm下照射15 30s，取處理過的100ul菌液于50ml新鮮 液體種子培養基中，30。C恒溫避光中間培養一天。中間培養液按濃度 梯度涂布于篩選平板(含500ug/ml的乙硫氨酸)中進行篩選，獲得還 原型谷胱甘肽含量為3 5g/100g干酵母的菌株(CCTCCM205130)。
所述斜面培養基(g/L)為20g葡萄糖、20g蛋白胨、10g酵母膏、 20g瓊脂，溶解在800ml水中，然后調節pH到6.0， O.lMPa滅菌15min。 所述種子培養基(g/L)為20g葡萄糖、20g蛋白胨、10g酵母膏，溶 解在800ml水中，然后調節pH到6.0， O.lMPa滅菌15min。
本發明所述富含谷胱甘肽的干酵母由富含谷胱甘肽的酵母菌株 (CCTCCM205130)經過多次培養、發酵、分離洗滌、干燥而成。
本發明所述的富含谷胱甘肽的干酵母中還原型谷胱甘肽含量為 3 5g/100g干酵母。
本發明所述富含谷胱甘肽的干酵母的制備方法，包括如下步驟 由富含谷胱甘肽的酵母菌株(CCTCCM205130)經過多次培養、發 酵、分離洗滌、干燥而成。
所述多次培養分別為試管斜面培養、培養瓶液體培養、旁氏罐液 體培養、純培養罐培養和種子罐培養。
所述發酵工藝為pH5.5 6.5、發酵溫度28 32。C、通氧量0.5 1.5 克02/1克酵母*分鐘、發酵時間20 22小時、酵母濃度170 250克/升。
DO (溶氧量)控制在酵母正常生長范圍內，過多的通氣并不會 顯著增加還原型谷胱甘肽的含量。補料方式采用指數流加方式，在15 20小時后控制葡萄糖濃度不 能過高，細胞濕重控制在170 250g/L。
所述干燥可釆用噴霧干燥或低溫快速干燥工藝。
所述低溫快速干燥釆用沸騰床進行干躁處理。物料的最高溫度不 超過35'C,干酵母的水份含量控制在4~8%。
具體地說，所述的富含谷胱甘肽的干酵母的制備方法，其包括如 下步驟首先將菌種置于盛有麥芽汁瓊脂的斜面30'C培養40 50小時， 然后在以麥芽汁為培養基在培養瓶中接種30'C培養40 50小時，再以 麥芽汁和糖蜜混合液為培養基在旁氏罐中接種3(TC培養40 50小時， 再以糖蜜為培養基在純培養罐中接種培養15 20小時，再以糖蜜為原 料，添加(NH4)2S04、磷源以及微量元素為培養基在種子罐中接種培 養20 30小時，培養溫度為28 32'C，風量為0.5~1.5克02/1克酵母*分 鐘，含糖量為0.1 1克/100毫升，最終酵母濃度為150~200克/升，再以 糖蜜為主要原料，添加(NH4)2S04、磷源以及微量元素為培養基在商 品罐中接種培養20 22小時，發酵溫度為28 32。C， pH值為5.5 6.5, 風量為0.5 1.5克02/1克酵母*分鐘左右，酵母濃度為170~250克/升，再 將商品罐的發酵液分離洗滌，用真空轉鼓抽濾，然后用濾得的酵母進 行造粒，最后用沸騰干燥床進行低溫快速干燥，物料的最高溫度不超 過35'C，干酵母的水份含量控制在4~8%。
本發明的篩選出還原型谷胱甘肽含量(3 5g/100g干酵母)較高 的菌株(CCTCCM205130),通過控制產品罐的pH、溫度、風量、 產品罐發酵時間、酵母濃度等控制酵母的生長，使其細胞內的還原型 谷胱甘肽積累量最大，然后通過低溫轉鼓抽濾、造粒后，用沸騰干燥 床進行低溫快速干燥，物料的最高溫度不超過35'C，干酵母的水份含 量控制在4~8%,最后抽真空包裝，得到富含還原型谷胱甘肽的干酵 母(面包酵母)。
本發明篩選并培養出富含谷胱甘肽的面包酵母，不進行谷胱甘肽 的提取和純化，還原型谷胱甘肽存在于酵母細胞內，在進行加工處理 過程中避免還原型谷胱甘肽的氧化和降解。該發明使得還原型谷胱甘肽直接和酵母細胞一起使用，通過細胞保護作用減少還原型谷胱甘肽 的氧化，通過低溫轉鼓抽濾、造粒后，用沸騰干燥床進行低溫快速干 燥，或者噴霧干燥直接得到富含谷胱甘肽的面包酵母，應用于人類的 保健。此過程生產成本低、過程簡單、固定資產投入較少。由于不需 要進行還原型谷胱甘肽的提取和純化，不存在谷胱甘肽的損失問題， 谷胱甘肽的活性損失也小。
本發明的富含還原型谷胱甘肽的酵母菌株(^cc/2"ramyc" c/*),保藏號為CCTCCM 205130,于2005年10月25日于中國 典型培養物保藏中心(武漢)保藏。
具體實施例方式
以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。
本實施例釆用傳統紫外誘變方法篩選得到一株還原型谷胱甘肽 含量較高性能穩定的酵母菌株(CCTCCM205130)。
紫外誘變過程為先將酵母菌株(安琪Z2.2安琪公司保藏中心 編號)在斜面培養基上進行斜面培養(3(TC培養2 3天)，取斜面菌 體，釆用生理鹽水稀釋酵母細胞濃度到106~107個/1111,取5ml菌懸液于 無菌空平皿中，并進行磁力攪拌，在紫外燈(30W， 2537A波長)距 離20 30cm下照射15 30s，取處理過的100ul菌液于50ml新鮮液體種子 培養基中，30'C恒溫避光中間培養一天。中間培養液按濃度梯度涂布 于篩選平板(含500ug/ml的乙硫氨酸)中進行篩選，獲得還原型谷胱 甘肽含量為3 5g/100g干酵母的菌株(CCTCCM205130)。
所述斜面培養基(g/L)為20g葡萄糖、20g蛋白胨、10g酵母膏、 20g瓊脂，溶解在800ml水中，然后調節pH到6.0, O.lMPa滅菌15min。 種子培養基(g/L)為20g葡萄糖、20g蛋白胨、10g酵母膏，溶解在 800ml水中，然后調節pH到6.0, O.lMPa滅菌15min。
富含谷胱甘肽的干酵母按如下方法發酵而成首先將富含谷胱甘 肽的酵母菌株(CCTCCM 205130)置于盛有麥芽汁瓊脂的斜面30'C
8培養48小時，在以100毫升12巴林的麥芽汁為培養基在培養瓶中接種 培養48小時，再以1升濃度為12巴林、？115.2的麥芽汁為培養基接種后 置于3(TC培養24小時，再以含糖量為5% (重量百分比)、pH為4.8的 糖蜜IO升為培養基在純培養罐中接種培養22小時，再以IOO升含糖量 為5%(重量百分比)的糖蜜為主要原料，添加2。/。的(NH4)2S04的、1% 磷酸氫氨、pH值為4的培養基在純培養罐中接種培養15小時，再以 0.l!^的含糖量為5。/。(重量百分比)的糖蜜為主要原料，添加2%的 (NH4)2S04的和l。/。磷酸氫氨、pH值為4在種子罐中接種流加培養30小 時，培養溫度為28。C,風量為1.5克02/1克酵母*分鐘左右，再以lm3 的含糖量為5%(重量百分比)的糖蜜為主要原料，添加2。/。的(NH4)2S04 的和1%磷酸氫氨、調節pH值為4在商品罐中接種流加培養20小時，發 酵溫度為32。C， pH值為5.5,風量為1.5克02/1克酵母*分鐘左右，再將 商品罐的發酵液分離洗滌，用真空轉鼓抽濾，然后用濾得的酵母進行 造粒，最后用沸騰干燥床進行低溫快速干燥，物料的最高溫度不超過 35°C，干酵母的水份含量控制在4%，最后抽真空，包裝，其中還原 型谷胱甘肽含量為5g/100g干酵母。 實施例2
本實施例富含谷胱甘肽的干酵母按如下方法發酵而成首先將富 含谷胱甘肽的酵母菌株(CCTCCM205130)置于盛有麥芽汁瓊脂的 斜面30'C培養40小時，在以12巴林麥芽汁為培養基在培養瓶中接種培 養50小時，再以12巴林麥芽汁和糖蜜混合液(1: l混合)為培養基在 旁氏罐中接種3(TC培養50小時，再以含糖量為5% (重量百分比)、 PH為4.8的糖蜜為培養基在純培養罐中接種培養20小時，再以含糖量 為5%(重量百分比)的糖蜜為主要原料，添加2。/。的(NH4)2S04的和1。/。 磷酸氫氨、調節pH值為4在種子罐中接種培養30小時，培養溫度為 32°C，風量為1克02/1克酵母*分鐘左右，再以含糖量為5%(重量百分 比)的糖蜜為主要原料，添加2。/。的(NHt)2S04的和l。/。磷酸氫氨、調節 pH值為4在商品罐中接種培養22小時，發酵溫度為30。C， pH值為6.0， 風量為1.0克02/1克酵母*分鐘左右，再將商品罐的發酵液分離洗滌，
9用真空轉鼓抽濾，然后用濾得的酵母進行造粒，最后用沸騰干燥床進
行低溫快速干燥，物料的最高溫度不超過35。C，干酵母的水份含量控 制在5%，最后抽真空，包裝，其中還原型谷胱甘肽含量為3g/100g干 酵母。 實施例3
本實施例富含谷胱甘肽的干酵母按如下方法發酵而成首先將富 含谷胱甘肽的酵母菌株(CCTCCM205130)置于盛有麥芽汁瓊脂的 斜面3(TC培養45小時，在以麥芽汁為培養基在培養瓶中接種培養45 小時，再以12巴林麥芽汁和糖蜜混合液(按l: l混合)為培養基在旁 氏罐中接種3(TC培養40小時，再以5% (重量百分比)糖蜜為培養基 在純培養罐中接種培養18小時，再以含糖量為5% (重量百分比)的 糖蜜為主要原料，添加2。/。的(NH4)2S04的和l。/。磷酸氫氨、調節pH值 為4在種子罐中接種培養26小時，培養溫度為30'C,風量為0.5克02/1 克酵母*分鐘左右，再以含糖量為5% (重量百分比)的糖蜜為主要原 料，添加2。/。的(NH4)2S04的和l。/。磷酸氫氨、調節pH值為4在商品罐中 接種培養22小時，發酵溫度為28。C， pH值為6.5,風量為0.5克02/1克 酵母*分鐘左右，再將商品罐的發酵液分離洗滌，用真空轉鼓抽濾， 然后用濾得的酵母進行造粒，最后用噴霧干燥進行干燥，物料的最高 溫度不超過35'C，干酵母的水份含量控制在5%,最后抽真空，包裝， 其中還原型谷胱甘肽含量為4g/100g干酵母。
雖然，上文中已經用一般性說明及具體實施方案對本發明作了詳 盡的描述，但在本發明基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本 領域技術人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發明精神的基礎 上所做的這些修改或改進，均屬于本發明要求保護的范圍。
權利要求
1.一種富含還原型谷胱甘肽的酵母菌株(saccharomycescerevisiae)，保藏號為CCTCC M 205130。
2. —種由權利要求l所述酵母菌株制成的富含谷胱甘肽的干酵 母，其特征在于，其還原型谷胱甘肽含量為3 5g/100g干酵母。
3. 根據權利要求2所述的富含谷胱甘肽的干酵母，其特征在于， 其由富含谷胱甘肽的酵母菌株(CCTCCM205130)經過多次培養、發酵、分離洗滌、干燥而成。
4. 根據權利要求2或3所述的富含谷胱甘肽的干酵母，其特征在 于，所述發酵工藝為pH5.5~6.5、發酵溫度28 32。C、通氧量0.5 1.5 克02/1克酵母*分鐘、發酵時間20 22小時、酵母濃度170~250克/升。
5. 根據權利要求2 4任意一項所述的富含谷胱甘肽的干酵母，其 特征在于，所述干燥為噴霧干燥或低溫快速干燥。
6. —種制備權利要求2 5任意一項所述的富含谷胱甘肽的干酵母 的方法，其特征在于，包括如下步驟由富含谷胱甘肽的酵母菌株(CCTCCM205130)經過多次培養、發酵、分離洗滌、干燥而成。
7. 根據權利要求6所述的富含谷胱甘肽的干酵母的制備方法，其 特征在于，所述多次培養分別為試管斜面培養、培養瓶液體培養、旁 氏罐液體培養、純培養罐培養和種子罐培養。
8. 根據權利要求6或7所述的富含谷胱甘肽的干酵母的制備方法， 其特征在于，所述發酵工藝為pH5.5~6.5、發酵溫度28 32。C、通氧 量0.5~1.5克02/1克酵母*分鐘、發酵時間20 22小時、酵母濃度170~250 克/升。
9. 根據權利要求6-8任意一項所述的富含谷胱甘肽的干酵母的制 備方法，其特征在于，所述干燥采用噴霧干燥或低溫快速干燥。
10. 根據權利要求6所述的富含谷胱甘肽的干酵母的制備方法， 其特征在于，其包括如下步驟首先將菌種置于盛有麥芽汁瓊脂的斜面3(TC培養40 50小時，在以麥芽汁為培養基在培養瓶中接種培養 40~50小時，再以麥芽汁和糖蜜混合液為培養基在旁氏罐中接種30"C 培養40 50小時，再以糖蜜為培養基在純培養罐中接種培養15 20小時，再以糖蜜為原料，添加(NH4)2S04、磷源以及微量元素為培養基在種子罐中接種培養20 30小時，培養溫度為28 32。C，風量為0.5~1.5 克02/1克酵母*分鐘左右，含糖量為0.1 1克/100毫升，最終酵母濃度 為150~200克/升，再以糖蜜為主要原料，添力口(NH4)2S04、磷源以及微 量元素為培養基在商品罐中接種培養20 22小時左右，發酵溫度為 28~32°C， pH值為5.5 6.5，風量為0.5~1.5克02/1克酵母*分鐘左右，酵 母濃度為170~250克/升，再將商品罐的發酵液分離洗滌，用真空轉鼓 抽濾，然后用濾得的酵母進行造粒，最后用沸騰干燥床進行低溫快速 干燥，物料的最高溫度不超過35'C,干酵母的水份含量控制在4~8%, 最后抽真空而成。
全文摘要
本發明提供了一種富含還原型谷胱甘肽的酵母菌株(saccharomyces cerevisiae)，保藏號為CCTCC M 205130。還提供了由其發酵而成的富含還原型谷胱甘肽的干酵母及其制備方法。本發明通過紫外誘變方法篩選出一株還原型谷胱甘肽含量較高性能穩定的酵母菌株(CCTCC M 205130)。本發明的該菌株不進行谷胱甘肽的提取和純化，直接和酵母細胞一起使用，得到富含還原型谷胱甘肽的干酵母。本發明生產成本低、過程簡單、固定資產投入較少。由于不需要進行谷胱甘肽的提取和純化，不存在谷胱甘肽的損失問題，谷胱甘肽的活性損失也小。
文檔編號C12N1/18GK101575578SQ20081010597
公開日2009年11月11日 申請日期2008年5月6日 優先權日2008年5月6日
發明者余華順, 余明華, 俞學鋒, 娟 姚, 李知洪, 鄭國斌 申請人:安琪酵母股份有限公司