富铬酵母的应用与制备

背景及概述^[1]

目前补铬剂有无机铬CrCl3及有机铬：甲基吡啶铬、烟酸铬、加铬复合纤维和酵母铬等。由于不同形式的铬在组织中的结合程度不同，导致吸收率不同。三价无机铬不但毒性大，生物活性差，且吸收率极低为0.4%～3%。目前最有效的补铬剂是富铬酵母，富铬酵母所含的有机铬是生物活性铬，其人体吸收率高达10%～25%，远高于前三者。

富铬酵母是以酵母为载体，通过筛选得到铬耐受性强、富铬能力高的酵母菌株，将酵母细胞培养在含三价铬的培养基中，并对其发酵条件进行优化，酵母在高浓度铬环境中吸收并同化无机铬，将无机铬转化为有机铬结合蛋白(GTF)，这样就得到了活性高、产量高的GTF。富铬酵母提高了铬在机体内吸收利用率，降低了其毒副作用，提高了胰岛素生物效应，更好地发挥了其调节血糖、降脂及降胆固醇的作用。在培养富铬酵母的过程中，为了增加生物活性物质的产量，在其培养基中添加氨基酸(尤其是甘氨酸、谷氨酸和半胱氨酸)等氮源，能补充一定量的氨基酸。另外，富铬酵母本身富含蛋白质、B族维生素等营养物质，除可作为铬源使用外，同时还能提供其他有益营养素。

应用^[1]

1. 应用于糖尿病的治疗

糖尿病不仅危害人类健康，且发病率逐年上升，目前糖尿病的病理尚未完全阐明，而无机元素的代谢紊乱是发病因素之一，其中，铬越来越受到人们的重视。在糖尿病人中，大部分是由于胰岛素抵抗而形成的Ⅱ型糖尿病人。研究发现，具有胰岛素抵抗的糖尿病人空腹和餐后的血铬含量低于正常人，因此补铬是提高胰岛素利用率、降低胰岛素抵抗的有效途径之一，同时可以缓解由于胰岛素抵抗而引起的众多糖尿病并发症。临床上采用补铬方法治疗Ⅱ型糖尿病疗效显著。把Ⅱ型糖尿病患者151人分为3组，分别给予酵母铬100、150、200μg/d，3个月后，血糖皆显著下降，3组显效率分别为71.6%、78.1%和51.7%；有效率分别为21.0%、21.9%和44.8%；无效率分别为7.4%、0%与3.4%。富铬酵母用于大规模工业化生产，具有成本低，毒害作用小，生物活性高等特点，应用潜力巨大，可有效遏制糖尿病发病范围的扩大化及年轻化倾向，是目前世界上正在研究的一种理想的铬源，是一种很有前途的糖尿病治疗药物，同时也为预防医学开拓了新的领域。

2. 应用于食品工业

富铬酵母不仅铬含量高，而且还含有丰富蛋白质、核酸、糖原、脂肪、生物素、完整的B族维生素、固醇和其他多种微量元素，如果制成活性富铬酵母，还含有多种消化酶、磷酸酶与谷胱甘肽等多种生理活性物质，其营养保健价值远远超过无机铬CrCl3及其他有机铬。上述这些营养物质除具有一定营养保健作用外，还可应用于食品工业中，用于食品加工与营养强化：富铬酵母可用于制作点心、面包、饼干等食品，以强化营养；添加在熟食、冷冻食品中，以改善风味；加入含有脂肪和脂溶性维生素较高的食品，起抗氧化作用；添加于肉制品中，以增加香味与保水性；加入乳、果汁等饮料中，制成营养强化饮料；加入豆乳、牛乳中，制成降糖豆乳粉与奶粉等。

3. 应用于预防医学

富铬酵母含有天然有机活性铬，除了能够显著降低糖尿病病人的血糖与高脂血症患者的总胆固醇、甘油三脂及低密度脂蛋白外，还可提高人体高密度脂蛋白，预防动脉粥样硬化，保护心肌，改善人体的糖代谢、脂肪代谢和蛋白质合成，维持核酸的三级结构，防止RNA受热引起的变性作用，预防周围或中枢神经系统发生病理变化。富铬酵母既可作为治疗疾病的药物，又是一种良好的营养保健品，富铬酵母能避免无机铬盐的毒性，调节人体糖、脂类和蛋白质代谢，是一种安全高效的生物铬补充剂。此外，据国内外相关报道，补充富铬酵母还具有良好的减肥效果，可作为新一代的健康减肥食品。

4. 应用于畜牧业

铬可影响动物的免疫反应，提高动物的抗应激能力。作为饲料添加剂，铬可提高饲料的利用率，促进生长，提高动物的胴体品质与繁殖性能。在动物饲料中添加富铬酵母制剂，不仅可以降低无机铬对动物机体的危害，还能有效的提高动物体蛋白质的合成能力，提高机体中肌蛋白合成过程中所需的各种酶蛋白的含量，促进肌蛋白合成，提高瘦肉率，降低脂肪沉积，从而改善畜肉品质。

制备^[2]

富铬酵母的生产工艺包括：

(1)制备有机铬母液：在净水中加入烟酸，搅拌溶解后，按摩尔比2∶1∶1的比例加入甘氨酸和醋酸铬，边搅拌边升温至90℃，调节pH值4.5～6.0，待反应液由绿色转变为紫蓝色，保温搅拌反应1小时，形成铬的络合物，即为制得的有机铬母液。

(2)制备富铬酵母：将发酵培养液灭菌，冷却后通入无菌空气，接入活性干酵母，加入有机铬母液，控制pH值5.0～6.0、温度30～34℃及在搅拌的条件下发酵培养18～20小时后，离心分离，弃去液相，用水洗涤固相，洗净后用60℃的热风进行干燥，最后用常规方法进行粉碎筛分，过100目筛的物料再经检测铬含量符合≥1000μg/g标准之后，即制得富铬酵母。

主要参考资料

[1] 铬的生物学功能及富铬酵母的应用

[2] CN03135491.2一种用食用酵母制备富铬酵母的方法