李函彤 王 芬 芦 晶 逄晓阳 张书文 刘 鹭 吕加平*

    (1 中国农业科学院农产品加工研究所 农业部农产品加工与质量控制重点开放实验室 北京 100193

    2 北京市营养源研究所 系统营养工程技术研究中心 北京 100069

    3 天津科技大学食品工程与生物技术学院 天津 300457)

    三价铬作为一种不可缺少的微量元素，在维持机体的糖、脂和蛋白质的正常代谢中起着重要作用。铬在环境中多以Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)形式存在[1-2]，铬的生物学功能与它的氧化价态有关[3]。Cr(Ⅵ)具有一定的致癌性，对人体有害；Cr(Ⅲ)则是对人体有益的微量元素[4]。铬是目前已知的唯一随着机体衰老而递减的金属离子[5-6]。机体缺铬会导致机体葡萄糖代谢紊乱，出现葡萄糖不耐受反应。通过营养强化剂对特定人群进行强化补铬尤为重要。人体对无机铬(硫酸铬、氯化铬)的吸收利用率极低，不到1%；对有机铬的利用率可达10%～25%[7]。葡萄糖耐量因子(Glucose tolerance factor，GTF)专指来源于酵母，由甘氨酸、谷氨酸、半胱氨酸与烟酸共同络合中心的Cr(Ⅲ)形成具有生物活性的铬配合物，也称酵母铬[8-10]。研究表明GTF与动物体内铬调素(Chromodulin)一样，人体对其吸收率较高，安全性较高。GTF被认为是最安全的铬补充剂[11]。

    酵母细胞因其繁殖速度快，吸收金属能力强，转化快的特点，常被作为微量元素的高效载体。微生物主要通过生物吸附(非代谢依赖型)和生物转化(代谢依赖型)完成对环境中金属离子的吸收及转化。丁文军[12]利用酵母细胞富集Cr(Ⅵ)时发现酵母细胞对Cr(Ⅵ)的富集并非是细胞表面的物理吸附，无机铬还可通过与生物分子的牢固结合发生生物转化进而形成大量的有机铬。其中有机铬占细胞总铬的84%，未发生转化的无机铬仅占16%，其中 Cr(Ⅲ)为232 μg/g，Cr(Ⅵ)为24.5 μg/g。丁文军[13]认为Cr(Ⅵ)通过细胞壁进入细胞后，80%的铬存在于原生质体内。杨峰等[14]的研究表明酿酒酵母各组分对Cr6+均有一定的吸附作用，说明菌体对金属的吸附是胞外吸附和胞内积累并存，而细胞壁的铬吸附量都明显高于完整细胞，并且用X-射线衍射和傅里叶转换红外光谱(FTIR)分析表明菌体对铬的吸附并未破坏其本身的结构。

    前期研究已通过航天诱变及地面人工诱变选育出高产GTF的酵母菌株YSI-3.7，动物试验表明该酵母源GTF可有效改善动物的葡萄糖代谢[15-16]。本文拟在此基础上，以实验室保藏YSI-3.7为研究对象 ......