趙巖

（赤峰學(xué)院 生命科學(xué)系，內(nèi)蒙古 赤峰 024000）

真菌富集鋅的研究綜述

趙巖

（赤峰學(xué)院 生命科學(xué)系，內(nèi)蒙古 赤峰 024000）

介紹了鋅與人體健康、微生物富鋅等方面的研究進(jìn)展.

鋅；微生物；富鋅；研究進(jìn)展

鋅主要生理功能是參與蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂類、核酸的代謝；參與基因表達(dá)維持細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的完整性；促進(jìn)機(jī)體的生長發(fā)育和再生.人體缺鋅時，脫氧核苷酸的含量減少，氨基酸代謝速度減慢，氮的利用率降低，生長發(fā)育遲緩食欲減退，傷口愈合緩慢.大量實(shí)驗(yàn)表明：有機(jī)態(tài)的鋅的生物利用率生物活性高、毒性低.有機(jī)態(tài)鋅元素的獲得目前主要有兩個途徑：一是人工合成；二是借助生物生長吸收無機(jī)鋅元素，轉(zhuǎn)化成富含有機(jī)態(tài)鋅元素的食物.近十幾年來，用微生物作為載體富集人及動物所必需的鋅元素，以求得富含鋅元素的食品及補(bǔ)充藥物.本文就此做一下簡單的介紹.

1 鋅對人體的作用

1.1 鋅的發(fā)現(xiàn)

大約3000年前古埃及人就開始用鋅制劑治療皮膚病，當(dāng)然那時并不知道鋅元素，鋅是中國科學(xué)家宋應(yīng)星首先發(fā)現(xiàn)的，并于1637年在其名著“天工開物”中述及了鋅的制法等，以后隨著化學(xué)的發(fā)展，1750～1850年人們已開始用氧化鋅和硫化鋅來治病.1869年Raulin發(fā)現(xiàn)鋅存在于生活機(jī)體中，并為生活機(jī)體所必需.1963年報告了人體的鋅缺乏病，于是鋅開始列為人體必需營養(yǎng)素.

1.2 鋅的生理作用

1.2.1 參加人體內(nèi)許多金屬酶的組成 鋅是人機(jī)體中200多種酶的組成部分，人體內(nèi)重要的含鋅酶有碳酸酐酶、胰羧肽酶、DNA聚合酶、醛脫氫酶、谷氨酸脫氫酶、蘋果酸脫氫酶、乳酸脫氫酶、堿性磷酸酶、丙酮酸氧化酶等.它們在組織呼吸以及蛋白質(zhì)、脂肪、糖和核酸等的代謝中有重要作用.碳酸酐酶催化CO2+H2O→H2CO3反應(yīng)以足夠的速率消除CO2而維持生命.在人體紅細(xì)胞中，每mol的碳酸酐酶都含有1g原子的鋅.已證明在正常的病理條件下，紅細(xì)胞中鋅的含量與碳酸酐酶活力之間存在相關(guān).

1.2.2 促進(jìn)機(jī)體的生長發(fā)育和組織再生 鋅是調(diào)節(jié)基因表達(dá)即調(diào)節(jié)DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)譯和轉(zhuǎn)錄的DNA聚合酶、胸腺嘧啶核苷激酶、RNA聚合酶，以及肽鏈延長因子等的必需組成部分，因此，缺鋅動物的突出的癥狀是生長、蛋白質(zhì)合成、DNA和RNA代謝等發(fā)生障礙.

1.2.3 參加免疫功能過程 鋅在保持免疫反應(yīng)中的作用近些年來已引起注意.根據(jù)它在DNA合成中的作用，推測它在參加包括免疫反應(yīng)細(xì)胞在內(nèi)的細(xì)胞復(fù)制中起著重要作用.人和動物缺鋅時T細(xì)胞功能受損，引起細(xì)胞介導(dǎo)免疫改變，使免疫力降低.同時缺鋅還可能使有免疫力的細(xì)胞增殖減少，胸腺因子活性降低，DNA合成減少，細(xì)胞表面受體發(fā)生變化.免疫細(xì)胞之一的肥胖細(xì)胞受到刺激后，小細(xì)胞體就會釋放出鋅元素.研究小組認(rèn)為，鋅元素在細(xì)胞內(nèi)能調(diào)節(jié)脫磷酸反應(yīng)，參與傳遞細(xì)胞各種信號.

1.3 人對鋅的需求量

成人體內(nèi)含鋅約2～3g，存在于所有組織中，3～5%在白細(xì)胞中，其余在血漿中.血液中的鋅濃度全血約為900μg·100ml-1,紅細(xì)胞約為1400μg· 100ml-1，白細(xì)胞含鋅量約為紅細(xì)胞的25倍，血漿和血清中的鋅濃度約為100～140μg%

1.4 如何補(bǔ)鋅

1.4.1 鋅在人體的吸收 鋅主要在小腸內(nèi)吸收，先來自胰臟的一種小分子量的能與鋅結(jié)合的配結(jié)合的配體結(jié)合，進(jìn)入小腸粘膜，然后和血漿中的白蛋白或運(yùn)鐵蛋白結(jié)合，隨血流進(jìn)入門脈循環(huán).鋅的吸收率可因食物中的含磷化合物植酸而下降，因植酸與鋅生成不易溶解的植酸鋅復(fù)合物而降低鋅的吸收率.植酸鋅還可與鈣進(jìn)一步生成更不易溶解的植酸鋅的-鈣復(fù)合物，使鋅的吸收率進(jìn)一步下降.植物性食物鋅的吸收率低于動物性食物，這與其含有維生素和植酸有關(guān).

1.4.2 補(bǔ)鋅產(chǎn)品 目前我國補(bǔ)鋅產(chǎn)品按成分分為：無機(jī)鋅，如硫酸鋅，因?qū)ξ改c刺激作用大，吸收率為7%，已逐漸退出市場；有機(jī)鋅，如葡萄糖酸鋅，甘草鋅，要求飯后服用，對胃腸也有刺激，相對小些，吸收率為14%，僅適合成年人服用；生物鋅，如酵母鋅，同過酵母在生長過程中對鋅的轉(zhuǎn)化，任何時間服用都可以，吸收率為35.7-70.8%.

2 不同微生物對鋅的富集能力

2.1 香菇

劉文群等通過在黃豆粉20g、蔗糖20g、水1000mL的培養(yǎng)基中，對香菇、茶薪菇、金針菇菌絲對復(fù)鋅能力的研究表明，鋅能促進(jìn)香菇菌絲的生長，并且富集能力較強(qiáng)可以達(dá)到770μg／g,比在普通培養(yǎng)基上提高30倍.

2.2 雞腿菇

雞腿菇菌絲體對鋅有不同程度的富集作用.在培養(yǎng)基中添加600mg/L的鋅,雞腿菇菌絲體中鋅的含量最高為96.8mg/100g干重;在培養(yǎng)基中添加100mg/L的鋅,雞腿菇菌絲體吸收鈣、鋅的效率最高分別為14.9%;培養(yǎng)基鋅含量分別為400mg/L時能明顯促進(jìn)菌絲體的生長.

2.3 酵母

酵母對許多微量元素如鐵、鈣、鋅、硒、鉻及鍺等都有較強(qiáng)的富集作用.劉文群等通過對三株酵母菌對鋅元素的富集能力的研究，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵性酵母的富集鋅能力最強(qiáng)，可達(dá)到1200μg／g,比在普通培養(yǎng)基上提高24倍.

2.4 鈍頂螺旋藻

鋅濃度為4mg／L時,螺旋藻富集能力最大,達(dá)到371.2μg／g,但在該濃度下,螺旋藻的生長速度、硝酸鹽還原酶活性略低于不加鋅(對照).鋅濃度較低時,可促進(jìn)螺旋藻的生長,加速藻細(xì)胞對鋅生物轉(zhuǎn)化過程的進(jìn)行,高濃度則抑制生長.當(dāng)鋅濃度為9mg／L,該藻死亡.

2.5 鈍頂螺旋藻

陳必鏈等研究不同濃度鋅對鈍頂螺旋藻生長及富集量的影響,結(jié)果表明,當(dāng)鋅濃度為4mg/L時,螺旋藻富集能力最大,達(dá)到371.2μg／g，但在該濃度下,螺旋藻的生長速度、硝酸鹽還原酶活性略低于不加鋅(對照).鋅濃度較低時,可促進(jìn)螺旋藻的生長,加速藻細(xì)胞對鋅的生物轉(zhuǎn)化過程的進(jìn)行,高濃度則抑制生長.當(dāng)鋅濃度為9mg/L,該藻死亡.

3 結(jié)論

鋅元素是生命活動的必需元素,對維持人體正常的新陳代謝具有重要意義.通過微生物富集鋅,具有富集能力強(qiáng),轉(zhuǎn)化率高的特點(diǎn).相信隨著微生物富鋅技術(shù)研究的進(jìn)一步深入,更多的微生物富鋅功能性食品將得以開發(fā)和應(yīng)用.

Q949.32；O614.24+1

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1673-260X（2010）02-0025-02