酵母是把"双刃剑"
发酵是人类早期利用酵母的主要目的,可用于酿酒、发面等。
随着工业社会的发展,酵母菌的特性逐渐被人们掌握,利用不同菌种的生长特性可以产生诸如有机酸、酶、维生素等多种物质,是现代食品工业不可或缺的菌种之一。
酵母提取物是酵母价值的综合体现,不仅可以使酵母自身含有的营养物质如氨基酸,核苷酸,矿物质和维生素等得到利用,而且还能充分利用酵母产生的多糖及代谢产物等功能成分,使价值大为提升。近年来,酵母提取物以调味、营养、保健等不同功能活跃于市场上,其发展势头迅猛。
酵母菌种类繁多,人类能够有效利用的或许还不足10%,即便是人类已经能够有效控制和利用的菌种,如果出现在不该出现的地方,也会出现相反的结果。
比如人们在生产面包、蛋糕、饼干等产品时加入酵母菌可以提高食品的口感和营养价值,但使用量超标的话,会引起食品的过度发酵导致腐败变质。
而如果人体摄入过多的酵母菌,也会引发人的急性腹泻等类的疾病,严重的还会引起皮肤、粘膜、呼吸道、消化道等多种疾病。并且,自然界中还存在许多致病性酵母菌,比如会引起鹅口疮以及尿道炎的念珠菌,还有近年来被经常提起的"超级真菌"耳道假丝酵母菌等。因此,人类利用酵母菌既要"大刀阔斧",也要时刻保持警惕。
颇具潜力的胶红酵母
胶红酵母是隐球酵母科、红酵母属真菌,其分布广泛,适应能力强,生长过程中可以利用的营养素范围较广,能以葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、木糖、废糖蜜、玉米秸秆水解液、马铃薯提取物等多种碳水化合物为碳源,并能以氯化铵、硫酸铵、硝酸钠等多种无机氮及酵母膏、蛋白胨、三乙醇胺等有机氮为氮源,十分符合环保、高效的现代化加工理念,是极具开发价值的酵母菌之一。
作为一种酵母菌,胶红酵母同样有着营养与保健的双重功能。研究指出,胶红酵母含有丰富的蛋白、脂肪、碳水化合物以及灰分等成分,不同菌种的差异较为明显,有些菌种的蛋白质可以达到50%以上,而有些菌种的脂肪可以达到50%。胶红酵母所含营养成分的质量也较高,其中蛋白质含有16种常见的氨基酸,包括7种人体必需氨基酸,而脂肪酸的组成较为合理,不饱和脂肪酸达到50%以上。
此外,胶红酵母还含有丰富的β-胡萝卜素、虾青素、维生素E和核苷酸等多种生物活性物质。
市场热衷的类胡萝卜素
类胡萝卜素是一类重要的天然色素的总称,普遍存在于动物、高等植物、真菌、藻类的黄色、橙红色或红色的色素之中。
类胡萝卜素具有很强的抗氧化活性,在人体内可以淬灭单线态氧、消除自由基、防止低密度脂蛋白氧化,避免细胞受到氧化损伤,具有很强的抗癌和抗肿瘤生理活性。
同时,类胡萝卜素是维生素A的主要来源,是天然的护眼成分。类胡萝卜素的种类很多,常见的番茄红素、β-胡萝卜素、α-胡萝卜素、叶黄素、玉米黄素和虾青素等都属于类胡萝卜素。
人体不能合成类胡萝卜素,而胶红酵母则能够自身合成番茄红素、β-胡萝卜素以及虾青素等。
首先,通过缩合反应,3个乙酰CoA分子生成了甲羟戊酸;
随后甲羟戊酸经过磷酸酶和脱羧酶的催化,生成异戊烯焦磷酸,即类胡萝卜素的前体物质;
再经过一系列合成酶的催化作用,异戊烯焦磷酸形成了八氢番茄红素,后者通过两种去饱和酶以及胡萝卜素异构酶形成番茄红素。随后再经过一系列环化酶的催化作用,形成了α-胡萝卜素、叶黄素和β-胡萝卜素。β-胡萝卜素通过β-胡萝卜素酮醇酶的催化作用生成海胆酮和角黄素,最后形成虾青素。
在胶红酵母合成的类胡萝卜素中,虾青素的抗氧化性能最为突出,其综合抗氧化能力是β-胡萝卜素的10倍、维生素E的100倍,食品工业中常用雨生红球藻作为虾青素的提取原料。随着生物发酵活性成分技术的不断提高,目前很多成分已经能够通过发酵技术获得持续、高效的产出。红发夫酵母是虾青素的生物发酵菌种,但其产量和成本控制目前还没有达到理想状态。胶红酵母也是天然的虾青素富集酵母,通过对菌种的优选和诱导能显着提升虾青素的产量,是潜在的虾青素生物发酵菌种。
α-亚麻酸的理想来源
随着人们对不饱和脂肪酸功能性关注度的不断提高,不饱和脂肪酸已成为市场上炙手可热的功能性成分之一。
α-亚麻酸是不饱和脂肪酸中的"明星"成分,是EPA和DHA的前体物质,具有促进神经细胞发育,改善记忆功能的作用,是海洋动物脂肪酸的替代品。
α-亚麻酸主要在少数几种植物性油脂中含量较多,比如亚麻籽油、紫苏籽油、牡丹籽油等,其中亚麻籽油是生活中最为常见的α-亚麻酸植物油,具有降血脂、预防心脑血管等多种功能。
研究指出,胶红酵母含有丰富的α-亚麻酸,其不像海洋动物油一样具有鱼油腥味,也不会像植物资源受农药、重金属污染的威胁。其对人体低过敏性,生物安全性好,并且微生物具有生长繁殖迅速及可持续性的优势,可作为α-亚麻酸的发酵来源。
不过,胶红酵母目前还处于研究阶段,在法规、应用等层面还处于空窗期,相信随着研究的深入,胶红酵母将有着巨大的发展空间,特别是在虾青素和α-亚麻酸富集方面的作用值得重点开发。