富锌酵母
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富锌酵母
一、 前言
锌（Zinc）为人体必需的微量元素之一，作为多种酶的组成成分广泛地参与各种代谢活动。在人体中，锌是分布最广泛的必需微量元素，也是细胞内最丰富的微量元素。在生命活动中，锌起着转运物质和能量代谢的“生命齿轮”作用，也是DNA复制、RNA转录和核酸合成所需酶的必需组成成分。此外，锌还广泛分布在人的神经、免疫、血液、骨骼和消化系统中，参与体内近300种酶的合成与激活，人体中的酶按功能可划分为六大类，其中也均有锌酶的存在。
锌缺乏可致厌食、矮小、性成熟障碍、免疫功能低下，皮疹及脱发等。自1869年Raulin发现锌与生物的生长发育有关以后，100多年来国内外学者对人体内的这一微量元素进行了广泛而深入的研究。1961年，Prasad等人在伊朗首次发现了人类缺锌侏儒症，从而证明了锌是人体必需的微量元素。其后，发达国家也陆续有锌营养缺乏经实验证实的报道，并发现锌剂治疗肠病性肢端皮炎有特效。我国七十年代末以来，全国各地有大量关于锌缺乏病的报道，以小儿为多见。近年来，锌作为生长元素的功能也逐渐为人们所重视，比如促进身体发育、增进智力、增强肌体免疫功能、促进细胞的生长、分裂与再生等等。
生命进程的任何阶段都需要锌的参与，尤其是在儿童生长发育时期，锌对促进儿童的身体及智力发育、增强体质尤为重要。也正因为如此，在加拿大等欧美发达国家和日本等国，早已把补锌列为其强国战略的一部分，不但在日常生活中极为重视，每年还会定期组织学校和幼儿园为孩子补充。我国儿童锌营养状况令人堪忧。据中国预防医学科学院等权威单位调查报告指出：我国约有60%的儿童缺锌，孕妇、乳母缺锌率为30%左右。因此我国一直大力提倡改善公民锌营养状况。
酵母菌是一群单细胞的真核微生物， 其细胞蛋白质含量高达细胞干重的50% 以上， 并含有人体必需的氨基酸。酵母菌体积小， 表面积大, 代谢旺盛， 繁殖速度快， 故酵母菌活性物质和酵母多糖的开发应用具有广阔的前景。
富锌酵母就是在培养酵母的过程中加入锌元素，通过酵母在生长过程中对锌元素的吸收和转化，使锌与酵母体内的蛋白质和多糖有机结合，从而消除了化学性质的无机锌和有机锌对人体的毒副反应和肠胃刺激，使锌能够更高效、更安全地被人体吸收利用。从生物学的角度看，孩子在成长过程中需要大量的营养物质，但人体对营养的吸收是有选择的，因为人本身是一个生物体，只有与人体最接近的生物态物质，才能更有效、更安全地被人体吸收和利用。酵母本身也是一个生物体，其生长所需营养的结构与人体非常相似，符合人体最佳营养配比。因此从生物学角度讲，酵母锌更适合人体吸收和利用。
二、 市面锌/硒/铬制剂的分类
补锌产品已经经历了四个阶段。最早出现的第一代补锌产品是无机盐类：硫酸锌、氯化锌等。它结构简单，价格低廉，适量补充可以消除锌缺乏所带来的症状。第二阶段是为数众多的有机锌补剂，如葡萄糖酸锌、甘草锌、柠檬酸锌、乳酸锌、等等。第三个阶段是氨基酸螯合锌。其次就是最新研制的第四代产品--安琪纽特-康普力星酵母锌。康普力星酵母锌的出现，掀起了补锌领域的绿色狂飙，开创了生物补锌的新纪元。因其安全、高效、营养均衡等被医学界而推崇。一下就几种产品的各自特点作一综述。
2.1 无机锌
包括硫酸锌、氧化锌、碳酸锌、硫化锌等。无机锌中的典型代表为硫酸锌，它结构简单，价格低廉，适量补充可以消除锌缺乏所带来的症状，据《中国药物大辞典》记载，人体的吸收率只有7％。由于它与胃酸反应生成的氯化锌是毒性较强的腐蚀剂，因此不良反应明显，常见的是消化道反应，如食欲减退、恶心、呕吐、腹痛、腹泻等，容易引起锌中毒。
无机锌的缺点：a.锌以无机离子存在，在拮抗作用影响下，难以被人体吸收；b.易与植物中的碳酸、植酸生成难容物而影响吸收；c.在肠道的中性环境中，无机锌盐易发生水解；d. 对肠胃有刺激作用，可能引起腹泻。目前已逐渐被淘汰。
2.2 有机合成锌
包括葡萄糖酸锌、草酸锌、柠檬酸锌、乳酸锌、甘草酸锌等，是最早开发的一类有机锌，它与无机锌相比，最显著的特征是对胃肠道的刺激作用明显减少，且口服吸收利用率比无极锌有所提高。
有机锌中的甘草酸锌是由植物甘草中提取物甘草酸与锌相结合的产物，其在体内释放出甘草酸和锌离子，作为内服抗溃疡药使用，但由于较高的成本，因而限制了其广泛的应用。葡萄糖酸锌含量高、吸收好，但对胃肠道有刺激性，口服有轻度恶心、呕吐、便秘等反应，对胃黏膜有一定的刺激反应。人口服硫酸锌与葡萄糖酸锌[1],二者在最大峰药浓度及生物利用度无显著性差异，但葡萄糖酸锌相比硫酸锌吸收要快，维持时间长，最大峰药浓度及生物利用度高。2．5～3．0 kg健康家兔20 mg／kg口服硫酸锌与葡萄糖酸锌，后者的生物利用度相当于硫酸锌的4倍[2]。乳酸锌为一种有机酸盐，曾用作内服治疗癫痫，吸收率高，不受植酸和植酸盐的影响。据报道[3]，实验大鼠对乳酸锌的生物利用率约为葡萄糖酸锌的1．3～1．5倍。孙国平研究了肿瘤患者口服葡萄糖酸锌片的药代动力学研究，发现其具有吸收快，峰浓度高，消除快的特点[4]。
此类产品对第一代锌盐的缺点虽有所改善，但是仍存在拮抗作用，吸收率低。据《中国药物大辞典》记载，服用有机锌还是"常可见胃部不适，恶心、呕吐等消化道刺激症状"、"连续服用可出现排钾滞钠、轻度水肿"等不良反应。另有文献报道其生物利用率也较低，只有14%左右。目前人们正在对它的生物利用度、毒副作用、吸收和代谢机制等作进一步研究和改进。
2.3 氨基酸敖合物型
氨基酸敖合物最早由美国“爱必旺”生物实验室所研制成功。上世纪80年代初销入我国，现我国已有生产，其先是从动植物蛋白质和铁元素合成蛋白铁，并取得较好的效果以后，推广发展形成锌-氨基酸敖合物。此络合物是氨基酸与锌等金属元素在一定的工艺条件下经敖和所形成。
氨基酸锌与无机锌比较，在化学和生化上均有根本的区别。无机盐中的金属元素如硫酸锌以离子状态进入肠道后，因pH值、环境因素会与其他元素反应，变成不溶性物质难以消化和吸收，而氨基酸锌是由氨基酸中的羧基与锌元素形成盐，同时氨基酸中氨基上的氮原子又有未共用电子对，可与锌形成通过配位键形成结构稳定的六元环络合物，从而具有良好的化学稳定性。此外，氨基酸锌由于其分子内电荷趋于中性，在体内pH环境下溶解性好，易于释放金属离子，所以易被人体吸收利用。此络合物的化学稳定性适中，氨基酸对金属离子起保护作用，可以防止锌在肠道变成不溶性化合物或防止其被吸附在有碍元素吸收的不溶性胶体上，因而有利于机体吸收。而无机态锌穿过细胞膜需要载体分子把金属离子包被起来，在细胞膜外形成一种有机的脂溶性复合体，才能使离子透过细胞膜。相反，锌-氨基酸络合物进入机体以后，按不同组织和酶系统对某种氨基酸需要比例和数量的不同，可将锌直接输送到各特定的组织和酶系统中，通过酶和组织的作用释放出锌，以满足机体的需要。这样就不需要无机锌所需的生长状态，从而提高敖合物的利用率。
总之，锌-氨基酸敖合物在体内的吸收、代谢均不同于无机锌，一定的锌-氨基酸敖合物可刺激一定的生物学过程。犬口服赖氨酸锌与硫酸锌的研究发现，赖氨酸锌的生物利用度明显要高于硫酸锌[5]。
氨基酸锌虽然有良好的化学稳定性，在体内PH环境下溶解性好，易被人体吸收利用，但实验动物研究发现[6]：含钙、植酸、纤维素低时，氨基酸络合物锌的利用率并不优于无机锌，当锌的拮抗因素在日粮中含量较高时，由于氨基酸络合物锌阻止了锌在胃肠道中变成不溶性的化合物，或阻止锌被吸附在有碍吸收的溶解胶体上被直接吸收，才使其有较高的生物学效价。也就是说，其生物利用率只是改善了无机锌的一些影响因素，没有真正提高其人体吸收率。
2.4 安琪纽特生物发酵型富锌酵母
作为第四代微量元素锌的开发形式，是目前有机锌研制与开发的主流，其主要形式是富锌酵母产品。酵母金属元素即通过选择合适的酵母菌种，在特定的培养条件下，向培养基中加入较多的某种微量元素成分，使收获的酵母细胞内富含该种微量元素。其特点有：
①酵母金属微量元素具有良好的化学稳定性和生物稳定性，在胃肠道内微量元素离子不易离解出来，受饲料植酸、钙、纤维、磷酸盐等影响较小，有利于胃肠道的吸收。
②酵母金属微量元素具有不同于无机盐的特殊的吸收机理，据研究认为，酵母金属微量元素通过氨基酸或小肽的途径，以“胞饮”方式被吸收，具有吸收速度快，不易饱和的特点。
③酵母金属微量元素可以避免金属元素之间在吸收过程中的互相抵抗，从而提高生物学利用率。而由于动物体内不同的组织和酶系统对某种氨基酸的需要比例和数量不一样，因此通过氨基酸的运输和吸收，即可增加把相应的微量元素运输到各特定组织和酶系统中的机会。
然而富锌酵母产品的制备并非仅仅是高锌条件与酵母的简单培养。科学的解决的办法是采用驯化得到耐锌的酵母菌。将这种耐锌的酵母菌作为菌体，移植到含锌量比上述还要高的麦芽汁培养基中发酵培养，锌化合物被吸收到菌体中，生成含锌量较高的酵母菌，如此循环往复得到富锌菌体，再行批量发酵即可获得有机酵母锌。
实际上，酵母与锌的结合并不是人工添加的简单结合，它是通过生物发酵技术，人为地促使酵母细胞在再增殖过程中大量吸收锌，并同时结合在细胞的有机组分内，由此得到细胞中富含锌的微量元素载体酵母。由于锌与酵母体内的蛋白质和多糖有机结合，其存在形式与微量元素在生物体内存在的自然形式较为一致，从而消除了化学性质的无机锌和有机锌对人体的毒副反应和肠胃刺激，使锌的生物利用度显著提高，毒副作用大大降低。
孔林[7]等在对富锌酵母的研究发现，用球磨法破壁及锌的浸出结果表明，富锌酵母中至少47.84%的锌是有机态形式结合的，其余锌松散结合在细胞壁或游离于细胞内部。据华中科技大学同济医学院（原同济医科大学）测定，酵母锌的吸收利用率高达70%以上[8]。国外研究发现[9]富锌酵母的生物利用率是葡萄糖酸锌的3.7倍。毒性方面，富锌酵母的使用安全剂量是硫酸锌的300～400倍。王艳青[10]等采用湖北安琪酵母公司提供的酵母锌比较了酵母锌和硫酸锌的功效，结果发现酵母锌能明显提高肉仔鸡胫骨锌浓度,对铜、铁吸收的抑制作用小于硫酸锌,说明酵母锌的生物有效性明显高于硫酸锌。
人体研究方面，有研究者比较了酵母锌和葡萄糖酸锌对人体生物利用度[11] 。结果发现在最初的6小时，尿中的排出量二者没有什么区别，葡萄糖酸锌血中浓度更高一些，但是粪便中排除也更多。酵母锌在血中浓度也增高，但是粪便中排出较少，因此48小时后锌的净平衡酵母锌为9.46，而葡萄糖酸锌为--2.0，说明有机酵母锌补充剂比葡萄糖酸锌的生物利用度好。
综观而言，富锌酵母既具有微量元素营养的生物学效应，又大大降低了微量元素无机盐所表现的毒性，改变了机体的吸收和利用。其次，利用酵母作为补充微量元素的载体在于酵母本身就是很好的营养物，干酵母中的成分见表1[12]，其中蛋白质含量可达40％ ～50％，这些酵母蛋白具有极好的氨基酸组成配比，必需氨基酸含量丰富，有利于机体的吸收利用。从某种意义上讲，酵母是比牛羊鸡鱼更好的蛋白质来源。同时，酵母还是极好的B族维生素来源，目前尚找不到另一种食品含B族维生素如此丰富；加之酵母细胞含有a-淀粉酶、蛋白酶、半纤维素酶、磷酸酶类等，而且药用酵母一直被用作助消化。
正是由于酵母锌安全、无胃肠刺激，且营养均衡，补锌效果好等特点，使得对其的研究日益受到人们的重视，目前其应用也逐渐为人们所接受。但应用的临床的相关国内外资料较少，需进一步加强研究。
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富锌酵母
富锌酵母是在酵母培养的过程中加入无机锌，通过酵母在生长过程中对锌元素的吸收和转化，降低了锌对胃肠道的刺激，使锌能够更高效、更安全地被人体吸收利用。
产品特点
☆ 锌含量高：富锌酵母的锌含量高达50000mg/kg左右；
☆ 利用率高：酵母锌的吸收利用率高达70%以上，补锌效果是传统补锌制剂的5～10倍；
☆ 副作用小：降低了传统补锌制剂对消化道的刺激，消除了无机锌的副作用；
应用范围
☆ 各种食品、保健食品的原料；
☆ 营养强化食品，如：乳制品、饼干、饮料、果汁、面粉、婴幼儿配方食品中锌营养素强化的原料；
产品说明
【主要成分】 富锌酵母
【使用量】 视产品需要和原料锌含量而定
【产品标准】 Q/YB.J02.37-2002
【产品规格】 5kg/袋；10kg/箱；20kg/ 桶
【保质期】 24月
【贮藏条件】 阴凉干燥处
感官特性
项 目 要 求
外 观 灰色细度均匀的粉末或黄色粒度均匀的颗粒。
杂 质 无外来可见杂质。
