真菌富集锌的研究综述

2010-08-15赵岩

赤峰学院学报·自然科学版 2010年2期

关键词：锌元素螺旋藻植酸

赵岩

（赤峰学院生命科学系，内蒙古赤峰 024000）

真菌富集锌的研究综述

赵岩

（赤峰学院生命科学系，内蒙古赤峰 024000）

介绍了锌与人体健康、微生物富锌等方面的研究进展.

锌；微生物；富锌；研究进展

锌主要生理功能是参与蛋白质、碳水化合物、脂类、核酸的代谢；参与基因表达维持细胞膜结构的完整性；促进机体的生长发育和再生.人体缺锌时，脱氧核苷酸的含量减少，氨基酸代谢速度减慢，氮的利用率降低，生长发育迟缓食欲减退，伤口愈合缓慢.大量实验表明：有机态的锌的生物利用率生物活性高、毒性低.有机态锌元素的获得目前主要有两个途径：一是人工合成；二是借助生物生长吸收无机锌元素，转化成富含有机态锌元素的食物.近十几年来，用微生物作为载体富集人及动物所必需的锌元素，以求得富含锌元素的食品及补充药物.本文就此做一下简单的介绍.

1 锌对人体的作用

1.1 锌的发现

大约3000年前古埃及人就开始用锌制剂治疗皮肤病，当然那时并不知道锌元素，锌是中国科学家宋应星首先发现的，并于1637年在其名著“天工开物”中述及了锌的制法等，以后随着化学的发展，1750～1850年人们已开始用氧化锌和硫化锌来治病.1869年Raulin发现锌存在于生活机体中，并为生活机体所必需.1963年报告了人体的锌缺乏病，于是锌开始列为人体必需营养素.

1.2 锌的生理作用

1.2.1 参加人体内许多金属酶的组成锌是人机体中200多种酶的组成部分，人体内重要的含锌酶有碳酸酐酶、胰羧肽酶、DNA聚合酶、醛脱氢酶、谷氨酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶、乳酸脱氢酶、碱性磷酸酶、丙酮酸氧化酶等.它们在组织呼吸以及蛋白质、脂肪、糖和核酸等的代谢中有重要作用.碳酸酐酶催化CO2+H2O→H2CO3反应以足够的速率消除CO2而维持生命.在人体红细胞中，每mol的碳酸酐酶都含有1g原子的锌.已证明在正常的病理条件下，红细胞中锌的含量与碳酸酐酶活力之间存在相关.

1.2.2 促进机体的生长发育和组织再生锌是调节基因表达即调节DNA复制、转译和转录的DNA聚合酶、胸腺嘧啶核苷激酶、RNA聚合酶，以及肽链延长因子等的必需组成部分，因此，缺锌动物的突出的症状是生长、蛋白质合成、DNA和RNA代谢等发生障碍.

1.2.3 参加免疫功能过程锌在保持免疫反应中的作用近些年来已引起注意.根据它在DNA合成中的作用，推测它在参加包括免疫反应细胞在内的细胞复制中起着重要作用.人和动物缺锌时T细胞功能受损，引起细胞介导免疫改变，使免疫力降低.同时缺锌还可能使有免疫力的细胞增殖减少，胸腺因子活性降低，DNA合成减少，细胞表面受体发生变化.免疫细胞之一的肥胖细胞受到刺激后，小细胞体就会释放出锌元素.研究小组认为，锌元素在细胞内能调节脱磷酸反应，参与传递细胞各种信号.

1.3 人对锌的需求量

成人体内含锌约2～3g，存在于所有组织中，3～5%在白细胞中，其余在血浆中.血液中的锌浓度全血约为900μg·100ml-1,红细胞约为1400μg· 100ml-1，白细胞含锌量约为红细胞的25倍，血浆和血清中的锌浓度约为100～140μg%

1.4 如何补锌

1.4.1 锌在人体的吸收锌主要在小肠内吸收，先来自胰脏的一种小分子量的能与锌结合的配结合的配体结合，进入小肠粘膜，然后和血浆中的白蛋白或运铁蛋白结合，随血流进入门脉循环.锌的吸收率可因食物中的含磷化合物植酸而下降，因植酸与锌生成不易溶解的植酸锌复合物而降低锌的吸收率.植酸锌还可与钙进一步生成更不易溶解的植酸锌的-钙复合物，使锌的吸收率进一步下降.植物性食物锌的吸收率低于动物性食物，这与其含有维生素和植酸有关.

1.4.2 补锌产品目前我国补锌产品按成分分为：无机锌，如硫酸锌，因对胃肠刺激作用大，吸收率为7%，已逐渐退出市场；有机锌，如葡萄糖酸锌，甘草锌，要求饭后服用，对胃肠也有刺激，相对小些，吸收率为14%，仅适合成年人服用；生物锌，如酵母锌，同过酵母在生长过程中对锌的转化，任何时间服用都可以，吸收率为35.7-70.8%.

2 不同微生物对锌的富集能力

2.1 香菇

刘文群等通过在黄豆粉20g、蔗糖20g、水1000mL的培养基中，对香菇、茶薪菇、金针菇菌丝对复锌能力的研究表明，锌能促进香菇菌丝的生长，并且富集能力较强可以达到770μg／g,比在普通培养基上提高30倍.

2.2 鸡腿菇

鸡腿菇菌丝体对锌有不同程度的富集作用.在培养基中添加600mg/L的锌,鸡腿菇菌丝体中锌的含量最高为96.8mg/100g干重;在培养基中添加100mg/L的锌,鸡腿菇菌丝体吸收钙、锌的效率最高分别为14.9%;培养基锌含量分别为400mg/L时能明显促进菌丝体的生长.

2.3 酵母

酵母对许多微量元素如铁、钙、锌、硒、铬及锗等都有较强的富集作用.刘文群等通过对三株酵母菌对锌元素的富集能力的研究，发现发酵性酵母的富集锌能力最强，可达到1200μg／g,比在普通培养基上提高24倍.

2.4 钝顶螺旋藻

锌浓度为4mg／L时,螺旋藻富集能力最大,达到371.2μg／g,但在该浓度下,螺旋藻的生长速度、硝酸盐还原酶活性略低于不加锌(对照).锌浓度较低时,可促进螺旋藻的生长,加速藻细胞对锌生物转化过程的进行,高浓度则抑制生长.当锌浓度为9mg／L,该藻死亡.

2.5 钝顶螺旋藻

陈必链等研究不同浓度锌对钝顶螺旋藻生长及富集量的影响,结果表明,当锌浓度为4mg/L时,螺旋藻富集能力最大,达到371.2μg／g，但在该浓度下,螺旋藻的生长速度、硝酸盐还原酶活性略低于不加锌(对照).锌浓度较低时,可促进螺旋藻的生长,加速藻细胞对锌的生物转化过程的进行,高浓度则抑制生长.当锌浓度为9mg/L,该藻死亡.