2011. január 13., csütörtök

Mikroelemek dúsítása élesztőkben

Hegóczki József:
Mikroelemek dúsítása élesztőkben
Budapesti Műszaki Egyetem, 1996. - Ph.D összefoglaló

A mikroelemek táplálkozástudományi és takarmányozási szempontból egyre inkább az érdeklődés középpontjába kerülnek. Sajnos azonban a helytelen táplálkozási szokások és a bioszféra egyensúlyát felborító környezetszennyezés következtében az emberek mikroelem-ellátottsága korántsem optimális. A tápláléklánc egyes lépcsőiben manapság erősen lecsökken a normális életműködéshez szükséges mikroelemek mennyisége és a táplálkozás révén ez nem mindig biztosítható. Itt elsősorban a talaj csökkenő mikroelem tartalmára és bizonyos finomítási technológiák következményeire gondolhatunk. Míg egyes toxikus hatású anyagok túlzott felhalmozása tapasztalható környezetünkben ( Cd, Pb, Hg ), addig a jótékony hatású elemek koncentrációja gyakran nem éri el az elégséges szintet.

Sok esetben ma már élelmiszereink is mikroelem kiegészítést igényelnek. Tulajdonképpen ilyen célt szolgálnak azok a paramedicinális készítmények is, amelyek többek között mikroelemeket tartalmaznak: Béres-készítmények, Pharmavit-termékek, Supradyn ( La Roche ), stb. A nagyszámú külföldi és hazai kiegészítő mikroelem forrásról elmondható, hogy — néhány kivételtől eltekintve — általában szervetlen sókat tartalmaznak. A szakemberek számára közismert azonban, hogy a mikroelemek ilyen formában kevésbé hasznosulnak.

Az elmúlt években a BME Mezőgazdasági Kémiai Technológia Tanszékén végzett kutatómunkánk arra irányult, hogy a mikroelemeknek sokkal jobban hasznosuló formáját, mikroelemekkel dúsított élesztőt állítsunk elő, amely a mikroelemeket nagyrészt szerves kötésben tartalmazza. E célból a mikroelemeket élesztőbe, főleg sütőélesztőbe vittük be.

Az élesztőgombák bizonyos körülmények között képesek mikroelemeket a normál állapothoz képest többszörösére dúsítani és szerves kötésbe vinni. Az így kapott új típusú mikroelem források alkalmasabbak és előnyösebbek az emberi és állati szervezet számára. Az élesztők az akkumulált mikroelemek nagy részét szerves vagy komplex kötésben tartalmazzák. A mikroelemek ilyen formájukban jobb abszorpciós hányadossal rendelkeznek, kevésbé toxikusak, kellemes ízűek, a kedvező hatáshoz hozzájárul az élesztő teljesértékű fehérjéje és sok vitaminja is. A mikroelemeknek élesztőkben történő dúsításával természetes eredetű mikroelemforráshoz jutunk.

Kísérleteim során háromféle mikroelem akkumulációját vizsgáltam Saccharomyces cerevisiae, Candida utilis és Schizosaccharomyces pombe élesztőkben. Króm, szilícium és titán dúsításának technológiai megoldása volt a célom. Ily módon jól felszívódó, biológiailag hasznosítható, "biotranszformált” mikroelemforrást kívántam előállítani élelmiszer-, takarmány-kiegészítőként és paramedicinális felhasználás céljára.

A lombikos előkísérletek során azt vizsgáltam, hogy mekkora tápoldatbéli mikroelem koncentrációnál van már jelentősebb akkumuláció, de az esetlegesen fellépő szaporodásgátlás csak olyan mértékű legyen, hogy még megfelelően nagy mennyiségű biomassza keletkezzék.

Dúsítási kísérleteimben a fermentáció során kapott biomasszát a fermentlétől elválasztottam, csapvízzel többször mostam, majd szobalevegőn megszárítottam ( félüzemi szaporítás esetén porlasztva szárítottam). A szaporodást optikai denzitás mérésével követtem nyomon. A keletkezett biotömegben az akkumulálódott mikroelem mennyiségének meghatározása Induktív csatolású Plazma Atomemissziós módszerrel ( ICP-AES ) történt.

További kísérleteimet kétféle fermentációs eljárással végeztem: szaporodósejtes ( klasszikus ) és pihenősejtes eljárással. Előbbinél az adott mikroelem sóját a szaporodás elején adagoltam a tápoldathoz. Az utóbbi eljárásnál a már nem növekedő ( pihenő ) sejttömeghez adagoltam a mikroelemeket. Ebben az esetben szeparált élesztőtejjel dolgoztam. Ez a módszer számos előnnyel rendelkezik a klasszikushoz képest:

  • az ismert szárazanyagtartalom révén pontosan számítható a szükséges mikroelem-adagolás
  • a mikroelem gátló hatása szinte teljesen kiküszöbölhető
  • a fermentációs technika jelentős mértékben leegyszerűsödik:

  • - rövid fermentációs idő ( 4-8 óra )
    - félsterilen végezhető
    - az oldott oxigénszint mérésével a fermentáció nyomon követhető
  • az előállítás gazdaságossága javul
A pihenősejtes akkumulációhoz minden esetben a BUSZESZ Budafoki úti gyártelepéről beszerzett szeparált sütőélesztőtejet ( Saccharomyces cerevisiae ) használtam. Ennek szárazanyagtartalma kb. 20% ( 200 g/l ), ez alapján számoltam az elméleti mikroelem-hozzáadást. Gyakorlatban az így kapott érték kétszeresét mértem be KUTESZ fermentorba. A kísérleti körülmények ( levegőztetés, keverés, kezdeti pH, térfogat ) megegyeztek a szaporodó sejtes fermentációval. C-forrásként glükózt adtam a rendszerhez.

A kétféle dúsítási technika ( szaporodósejtes, pillenősejtes ) során kapott pékélesztőmintákat megvizsgáltam a szerves kötéshányad és aminosav összetétel szerint is.

A mikroelemek beépülésének közvetett vizsgálatához a sejteket ultrahangos berendezéssel feltártam. Emiatt a száraz élesztőmintát 10-szeres mennyiségű foszfátpufferben ( pH = 6,0 ) szuszpendáltam el. Elválasztás és triklórecetsavas kicsapás után a szűrlet mikroelem tartalmát ICP-AES módszerrel határoztam meg. A feltárási körülményeket figyelembevéve, ill. feltételezve, hogy a szűrletbe már csak a szervesen ( komplex formában ) nem kötött mikroelem került, a kötéshányadokat kiszámítottam.

Az aminosav-összetétel meghatározása Aminochrom II OE-914 típusú automatikus aminosav-analizátorral történt.

Munkám során azért esett a választás a krómra, a szilíciumra és a titánra, mert jó néhány élettanilag hasznos tulajdonsággal rendelkeznek, mégsem terjedtek el igazán a köztudatban. A forgalomban gyakorlatilag alig van az ezeket a mikroelemeket tartalmazó készítmény. A hozzáférhető termékek megfelelő "biohasznosíthatósága" nem mindig biztosított, és áraik is általában igen magasak.

A króm az eddig megismert mechanizmusok alapján más elemekkel együtt játszik fontos szerepet az anyagcsere szabályozásában. A következő területeken meghatározó a szerepe:

- Szénhidrát-anyagcsere szabályozása
A cukor ürülését a vérből az inzulin nevű hormon szabályozza, és itt működik közre a króm, egy glükóz tolerancia faktor ( GTF ) nevű szerves komplex formájában. A GTF fokozza az inzulin glükózfeldolgozást serkentő hatását. Hiányában glükózintolerancia alakul ki. A króm GTF alakjában az inzulinnal együtt nem csak a szénhidrát-anyagcserében fejti ki hatását. Az inzulin az anyagcsere egyik központi hormonja. Számos szervre hat eltérő mértékben és módon. Legfontosabbak a máj, az izmok és a zsírszövetek. Működésével egyrészt segíti a tárolásra kerülő anyagok előállítását az előbb említett szövetekben, másrészt segíti a glükózfelhasználást. A cink önmagában, míg a króm GTF alakjában biztosítja a megfelelő hatékonyságot.

- Enzimek aktiválása
Számos enzim aktivitását fokozza jelentős mértékben. Ezek az enzimek a szénhidrátokból, zsírokból és fehérjékből történő energiatermelés lépéseit katalizálják. Az emésztőenzimek egyikének, a tripszinnek a hatékonyságát is a króm fokozza.

- Nukleinsavak stabilizátora
A nukleinsavak szerkezetét számos mikroelem, így a króm is stabilizálja. A ribonukleinsavakhoz történő kötődése befolyásolja a génekből eredő információáramlást is.

- Koleszterin- és zsírsavmetabolizmus-stimulátor
A króm stimulálja a zsírsavak és a koleszterin metabolizmusát a májban. A proteolitikus enzimek alkotórészeként ma esszenciálisnak ítélik. Klinikai kísérletekkel igazolták, hogy napi 200 mg króm adásával a vérzsírok szintjét 7 %-kal, míg az LDL-koleszterin szintet 11%-kal lehet csökkenteni.

Az utóbbi évek egyik felfedezése, hogy a króm szerves formában bejuttatva a szervezetbe sportolóknál növeli az izmok tömegét, ugyanakkor csökken a zsírszövetek mennyisége.

Érdemes megemlíteni, hogy a GTF egyik legjobb természetes forrása a sörélesztő. Természetesen célszerű a természetes Cr-tartalomnál ( ami legfeljebb néhánymg/g csupán ) koncentráltabb formában termelni, így sokkal ki adagban kellene a dúsított élesztőt mint élelmiszerkiegészítőt használni.

A dúsítási eljárás során a krómot Cr(III)-klorid formájában adagoltam, ami egy vízben jól oldódó, nem toxikus sója a krómnak. A lombikos kísérleteknél az aránylag magas akkumuláció mellett a legszembetűnőbb jelenség a króm erős szaporodásgátlása volt. A tápoldatban lépcsőzetesen emeltem a króm koncentrációját 0-200 mg/dm3 koncentráció tartományban.

A kapott eredmények alapján mindhárom élesztőtörzsnél a további ( nagyobb léptékű ) fermentoros szaporodósejtes kísérleteket krómmal 50 és 100mg/dm3 tápoldatbéli koncentrációnál folytattam, mivel itt már megfelelő akkumuláció volt, és még elegendő biomassza termelődött, a jelentős szaporodásgátlás ellenére is.

Saccharomyces cerevisiae esetében megvizsgáltam a laborfermentoros szaporítás körülményeinek változását, elsősorban a pH, a levegőztetés és egy másik krómvegyület a króm(III)-szulfát adagolásának a hatását. A pH hatásának vizsgálatakor, állandó 5-ös pH-nál csaknem 20%-kal kevesebb króm dúsult fel a sejtekben, mint a pH szempontjából magára hagyott rendszerben. A levegőztetés felére csökkentése hozzávetőleg 50%-os Cr-akkumuláció csökkenést eredményezett, míg a Cr-akkumulációt gyakorlatilag nem befolyásolta a szervetlen anion ( klorid, vagy szulfát ) minősége.

Mint említettem, nemcsak szaporodó sejtekkel végeztem laborfermentoros akkumulációt, hanem a már stacioner fázisban lévő sejtekkel ( pihenősejtes eljárás ) is, ahol a króm erős szaporodást gátló hatása nem érvényesült.

A króm élesztőkben történő dúsításakor kapott fontosabb eredmény foglaltam össze a 36. táblázatban.

36.táblázat: Króm dúsulása élesztőkben. Adagolás Cr(III)-klorid formájában


Szaporodó
Nem szaporodó
Tápoldat Cr-tartalma:
50 mg/dm3
Tápoldat Cr-tartalma:
100 mg/dm3
Tápoldat Cr-tartalma:160 mg/dm3 (400g élesztőhöz)
Saccharomyces cerevisae
1600mg/g
2850 mg/g
535 mg/g
Candida utilis
900 mg/g
1035 mg/g
Schizosaccharomyces pombe
125 mg/g
400 mg/g

Szaporodósejtes eljárásnál a legjobb dúsulási eredmények Saccharomyces cerevisae esetében voltak, de a legtöbb biomasszát Candida utilis szaporításánál kaptam. Ez is oka lehet az alacsonyabb akkumulációs értékeknek. A legkisebb értékek Schizosaccharomyces pombe esetében születtek, és a termelődött biomassza mennyisége is elmaradt a másik két törzshöz képest. A pékélesztővel végrehajtott pihenősejtes technikával kisebb akkumulációt értem el, de a dúsított biomassza mennyisége több mint 25-szöröse volt a szaporodósejtes eljáráshoz képest. A két eljárás szerves kötéshányad és fehérjetartalom szerinti összehasonlítása látható a 37. és 38. táblázatban.

37. táblázat: Cr beépülésének vizsgálata sejtfeltárással


A fermentáció jellemző körülménye
felvett króm mennyisége
beépült króm mennyisége
szaporodó sejtes
1600 mg/g
1412 mg/g, 88%
pihenő sejtes
535 mg/g
304 mg/g, 57%

38. táblázat: Krómmal dúsított élesztő fehérjetartalma 1g száraz élesztőben


Aminosav
Normál élesztő
Dúsított élesztő
Szaporodó sejtes ( 1600 mg/g Cr )
Nyugvó sejtes ( 535 mg/g Cr )
mg
mg
%
mg
%
Összesen
396,1
447,7
113
384,5
97

Megfigyelhető hogy, míg a pihenősejtes eljárásnál az utólag hozzáadott króm gyakorlatilag már nem befolyásolta a fehérjetartalmat, a szaporodó sejtes technika használatánál 13 %-os fehérjemennyiség növekedés történt. Élelmezési ( takarmányozási ) feladatoknál ennek jelentősége lehet, mivel az értékes fehérjetartalom az élesztő előállításakor igen kis mennyiségű króm hozzáadásával megemelhető.

Összefoglalva a felsorolt adatokat, a fontosabb paraméterek ( Cr-felvétel, Cr-beépülés, aminosav-összetétel ) jobbnak tűnnek a szaporodó sejtes eljárásnál, figyelembe kell venni a két eljárás eltéréséből adódó nem azonos körülményeket is. Technikai szempontokat is figyelembe véve a pihenő sejtes eljárás sokkal könnyebben optimálható, így elérhetők a szaporodó sejtes eljárásnál kapott magasabb akkumulációs értékek is.

A szilícium ( pontosabban a kovasav és azok észterei ) fontos élettani szerepet játszik a haj, a köröm növekedésében, a bőr öregedési folyamataiban, az érelmeszesedésben, az artériák, a hám- és kötőszövetek szilárdságának és rugalmasságának biztosításában. Jelentős szerepe van a csontképződésben. A csonttörés helyén a csont szilícium tartalma közel ötvenszeresére nő. A szervezet fiatalkorban tartalmaz a legtöbbet ebből a nyomelemből. Minél idősebb az ember, annál több szilíciumot veszít. A kötőszövetekben és az izületek porcában a szilícium okozza a protein-mukopoliszacharid komplexek térhálósodását és a mukopoliszacharidok szintézisében is szerepe van.

A szilikon polimereket kedvező tulajdonságaik ( kémiai ellenállóképességük, élő szervezettel szembeni közömbösségük ) révén alkalmazzák protézisek és implantátumok készítésére.

Számos szilícium származék bioaktív hatása ismert és alkalmazott az orvostudomány különböző területein, így több véralvadásgátló, fájdalomcsillapító és rákellenes szer alapja szilícium vegyület.

Kísérleteimben a dúsításhoz Na-szilikátot (Na2Si03) használtam. A lombikos elővizsgálatoknál a tápoldat Si tartalmát 0-200 mg/cm3 között változtatva a szilícium még magasabb koncentrációkon sem zavarta meg az élesztők szaporodását, a dúsulás minden esetben 1000mg/g alatti volt.

A további szaporodósejtű technikás laborfermentoros dúsításokhoz mindhárom élesztőtörzsnél 50 mg/cm3 szilíciumot adagoltam a fermentlébe. Saccharomyces cerevisiae törzzsel pihenősejtes dúsítást is végeztem. Az így kapott legjobb dúsulások eredményei láthatók a 39. táblázatban.

39. táblázat: Szilicium dúsulása élesztőkben. Adagolás Na-szilikát formájában


Szaporodó
mg/g
Schizosaccharomyces pombe
360mg/g

A szilícium dúsulása értékekben természetesen eltért a krómétól, de az élesztők, illetve eljárások egymáshoz viszonyított akkumulációs eredményei gyakorlatilag megegyeztek a krómnál tapasztaltakkal. Szaporodósejtes eljárásnál a legjobb dúsulási eredmények szintén Saccharomyces cerevisae esetében voltak, és a legtöbb biomasszát itt is Candida utilis szaporításánál kaptam. A legrosszabb eredmények most is Schizosaccharomyces pombe esetében voltak. A pékélesztővel végrehajtott pihenősejtes technikával alacsonyabb Si-dúsulást kaptam, de a dúsított biomassza mennyisége több mint 10-szerese volt a szaporodósejtes eljáráshoz képest.

A pékélesztővel végrehajtott két dúsítási eljárás szerves kötéshányad és fehérje-tartalom szerinti összehasonlítása látható a 40. és 41. táblázatban.

40. táblázat: Si beépülésének vizsgálata sejtfeltárással


A fermentáció jellemző körülménye
felvett Si mennyisége
beépült Si mennyisége
szaporodó sejtes
675 mg/g
425mg/g, 63%
pihenő sejtes
577 mg/g
477mg/g, 83%

41. táblázat: Szilíciummal dúsított élesztő fehérjetartalma 1g száraz élesztőben


Aminosav
Normál élesztő
Dúsított élesztő
Szaporodó sejtes ( 675mg/g Si )
Nyugvó sejtes ( 577 mg/g Si )
mg
mg
%
mg
%
Összesen
396,1
393,7
99
388,5
98

Az eredményekből látszik, hogy a felvett Si mennyiségének nagy része szerves kötéssel épült be a sejtekbe, és ez az arány a pihenősejtes eljárásnál nagyobb volt. A hozzáadagolt szilícium egyik fermentációs technikánál sem okozott lényeges aminosav-összetétel változást. Ez az eredmény összevethető a lombikos szaporításnál tapasztaltakkal. A szilícium ott szintén nem volt hatással a szaporodásra bármilyen magas is volt a koncentráció.

A felsoroltakból kitűnik, hogy a két fermentációs eljárás között nincs nagyobb különbség a fontosabb paraméterek (akkumuláció, beépülés, aminosavösszetétel) tekintetében. A mért értékekből az látszik, hogy a szilícium nem befolyásolja lényegesen az élesztő fiziológiáját első közelítésben. Mégis a pihenősejtes eljárás mellett szól a jobb kézbentarthatóság, tervezés és az egyszerűbb technikai megvalósíthatóság.

A titán, ha a szövetekben könnyen mobilizálódó, vízoldható kelátkomplex alakjában kerül alkalmazásra, a biokémiai folyamatokat irányító enzimek aktivitásának növelése útján fejti ki stimulatív hatását. A Ti korábban tapasztalt, látszólagos hatástalansága avval magyarázható, hogy a talajban levő különböző titánvegyületek oldhatatlanná, ezáltal inaktívvá, biológiailag hatástalanná válnak a hidrolízis következtében.

A titánnak az állati anyagcsere-folyamatokban betöltött szerepe mind ez ideig nem ismert pontosan. Feltehető, hogy a növényekhez hasonlóan az állatok között is egyes enzimek aktivitása növekszik néhány létfontosságú elem ( Mn, Zn, Cu ) jobb felszívódása révén, amit a Ti szinergista hatása idéz elő. A titánnak a takarmányozásban betöltött szerepe a fokozott tömeggyarapodás és a fajlagos takarmányhasznosítási mutatók javulásában mutatkozik meg.

A 90-es évek elején történt vizsgálatok arra engednek következtetni, hogy a titán-aszkorbát - feltehetően alacsony redoxi-potenciálja következtében is - alkalmas arra, hogy a több betegség szempontjából káros peroxidációs hatást kivédje, és így "preventív gyógyszerként" is alkalmazható legyen.

Dúsítási kísérleteimet egy törzzsel, Saccharomyces cerevisiae-vel ( pékélesztővel ) végeztem. A titánt Ti-aszkorbát formájában adagoltam, mely egy vízben jól oldódó kelát típusú vegyület. A rázatott lombikos előkísérletek alapján csak 200mg/cm3 beadagolt titánnál adódott kisebb szaporodásgátlás. A tápoldat Ti-tartalmának növelésével a magasabb koncentrációtartományokban látszólag ugrásszerűen megemelkedett az élesztők Ti-akkumulációja. Valójában a nagy feleslegben a sejtek által fel nem vett Ti-aszkorbát adszorbeálódott a sejtek felületén. Erre utalt a kapott biomassza és a fermentlé erősen sárgás színe is.

A szaporodósejtes fermentációs eljárásnál a Ti-aszkorbát törzsoldatot titánra számolva 10, 20 és 50mg/cm3 koncentrációban adagoltam a fermentorba. A koncentráció növelésével arányosan emelkedett a felvett titán mennyisége is.

Megvizsgáltam a szaporítás körülményeinek változását, elsősorban a pH és a levegőztetés hatását. A pH érték állandón tartása csökkentette a Ti felvételt a pH-kontroll nélküli fermentációhoz képest. Nem volt lényeges különbség a Ti akkumulációban a két eltérő pH-n ( pH=4, ill. 5 ) végzett élesztőszaporításnál. Csökkentett levegőztetési körülmények között a Ti abszorpció valamivel kisebb volt mint ami a standard 1 v/v min levegőztetés mellett volt megfigyelhető, de a csökkenés nem volt számottevő.

Végrehajtottam pihenősejtes eljárással is a pékélesztő titándúsítását. Léptéknövelésként két félüzemi dúsítást is végeztem. Az első kísérletben az élesztő szaporítás elején történt a Ti-adagolás. A második kísérletben a két dúsítási technika “együttes alkalmazásával” a szaporítás elején és végén is adagoltam Ti-aszkorbátot a fermentlébe. A dúsítási kísérletekkel elért fontosabb eredményeim láthatók a 42. táblázatban.

42. táblázat: Titán dúsulása pékélesztőben. Adagolás Ti-aszkorbát formájában


Tápoldat Ti-tartalma
laborfermentoros
félüzemi
Szaporodó
Nem szaporodó
10 mg/dm3
820 mg/g
Tápoldat Cr-tartalma: 80 mg/dm3 (200g élesztőhöz)
Tápoldat Ti-tartalma: 25 mg/dm3
20 mg/dm3
2074 mg/g
840 mg/g
950 mg/g
50 mg/dm3
5614 mg/g

Két, különböző dúsítási technikával készült, laborfermentoros kísérlet kötéshányad, illetve fehérjetartalom szerinti összehasonlítását mutatja a 43. és 44. táblázat.

43. táblázat: Ti beépülésének vizsgálata sejtfeltárással


A fermentáció jellemző körülménye
felvett titán mennyisége
A beépült titán mennyisége
szaporodó sejtes
2074 mg/g
1672 mg/g, 81%
pihenő sejtes
840mg/g
680 mg/g, 81%

44. táblázat: Titánnal dúsított élesztő fehérjetartalma 1g száraz élesztőben


Aminosav
Normál élesztő
Dúsított élesztő
Szaporodó sejtes ( 2074mg/g Ti )
Nyugvó sejtes ( 840 mg/g Ti )
mg
mg
%
mg
%
Összesen
396,1
488,6
123
382,9
97

A felvett Ti nagyobb része szerves(komplex) kötésben épült be a sejtekbe mindkét eljárásnál. PAIS és munkatársai (1996) legújabb kutatásaikban kromatográfiás módszerrel tanulmányozták a titán elhelyezkedését az élesztősejten belül. Az eredmények azt mutatták, hogy a titán több, mint 20-szorosára dúsult fel a Ti-élesztő sejtmagjában a normál szinthez képest. Feltételezhető, hogy a titán a nukleinsavakhoz kötődik valamilyen módon.

Az aminosav-analízis a krómmal végzett kísérletekhez hasonló eredményt hozott. A szaporodó fázisban adagolt titán a fehérjetaralom csaknem 25 %-os növekedését eredményezte. Mint korábban említettem, ennek gyakorlati jelentősége lehet az élesztőgyártásban.

A mikroelemekkel dúsított élesztők ( Saccharormyces cerevisiae ) és ezek vízoldható kivonatai az élelmiszeripar szinte minden területén alkalmazhatók adalékanyagként. A dúsított élesztők az adott koncentrációk mellett gyakorlatilag nem toxikusak. Élelmiszeradalékként való felhasználásukkor így azok a korlátozások érvényesek, amelyek a sütőélesztőre vonatkoznak.

Feltételezhetően a takarmányozási célra szánt Candida utilis, valamint az általam használt harmadik törzs, a Schizosaccharomyces pombe sem mérgező a kapott dúsulások mellett, de ezekkel toxicitási kísérletek még nem történtek.

A mikroelemekkel dúsított élesztők ( elsősorban pékélesztő ) jelenlegi két fő alkalmazási területe az élelmiszerek komplettálása és paramedicinális készítmények gyártása. További felhasználási lehetőség lenne a már említett takarmányozás mikroelemes kiegészítése egyéb, takarmányozásra alkalmas, élesztőfajok ( pl. Candida utilis ) dúsításával.

A króm Magyarországon megállapított napi szükséglete felnőttek számára 0,12 mg. Gyermekek esetén a születéskori 0,02 mg Cr igényről 7-10 éves korra alakul ki a felnőtt korral azonos krómigény. Fokozottabb a Cr szükséglet terhes nőknél, illetve szoptatás alatt. Ezt az igényt természetesen csak szerves formában lévő krómmal ( Cr-pikolinát, GTF-Cr ) lehet megfelelően kielégíteni.

Ezek szerint egy átlagosan 1000 mg/g Cr-tartalmú dúsított élesztőből mindössze 0,12 g elegendő lenne a napi szükséglet fedezésére, ha az összes króm hasznosulna biológiailag. Mivel az élesztőben lévő króm jelentős hányada szerves GTF-Cr formában fordul elő, így feltételezhetjük, hogy az ily formában felvett króm jelentős része ( 15-30%-a ) ténylegesen felszívódik. Ezzel módosítva az előbb kiszámított élesztő mennyiséget, hozzávetőleg 0,5 g 1000 mg/g -es krómos élesztő fogyasztásával kielégíthető gyakorlatilag a napi igény. Másik előny, hogy a nagyüzemi előállítás költsége alig haladná meg a normál sütőélesztő költségét. a forgalomban lévő Kromax kapszula, melynek hatóanyaga Cr-pikolinát, 1500 Ft-ért kapható.

Egy felnőtt szervezetnek minimálisan 5 mg/nap szilíciumra van szüksége. Ha ezt a szintet nem érjük el, komoly hiánybetegségek léphetnek fel. A szilícium túlzott fogyasztásának ( 500 mg/nap felett ) szintén egészségkárosító következményei lehetnek ( például a hólyagban a szilícium olyan köveket képezhet, amely elzárja a vizelet útját, ill. vesekőképződés). PAIS ( még nem publikált adatok, 1995 ) szerint a napi ajánlott Si-felvétel 50-100 mg. Ezek alapján 1000 mg/g Si tartalmú élesztőből elméletileg 5 g fedezné a napi minimális szükségletet. Természetesen a felszívódás ebben az esetben sem tökéletes, ezért ténylegesen ennél több élesztőre lenne szükség. A kereskedelemben kapható Revalid kapszulával - amely kizárólag szervetlen szilíciumot tartalmaz - a biológiai hasznosíthatóság mellett, árban is felvenné a versenyt a szilíciumos élesztő. ( A Revalid ára 800 Ft körül mozog.)

A titán létfontossága az emberi és állati szervezetben még nem bizonyított, de élettanilag kedvező hatásához nem fér kétség. Ezt bizonyítják a TITAVIT-tal ( Ti-aszkorbát ) végrehajtott eredményes kísérletek is. PAIS kutatásai alapján a minimális napi Ti szükséglet egy átlagos súlyú felnőtt ember részére 1 mg. Mérgezési tünetek csak igen magas mennyiség ( 10 g ) felett lépnek fel. Az ajánlott napi fogyasztás 20-100 mg között van. A félűzemi kísérletek során kapott, hozzávetőleg 1000 mg/g-es Ti élesztőből a minimális Ti szükséglet fedezésére elméletileg 1 g elegendő lenne. Természetesen a felszívódás, hasznosulás ebben az esetben sem éri el a 100 %-ot, vagyis ennél nagyobb mennyiségre lenne szükség.

A krómos, szilíciumos és titános élesztő előállítása egy komplex kutatási téma - az élesztőkbe történő mikroelem bevitel - része. További célunk a fiziológiai szempontból érdekes mikroelemek ( például Ni, Mn, I, Br, Mo, Au ) bevitele élesztőkbe, valamint többkomponensű készítmények előállítása. Az elemek "biohasznosíthatósága" ugyanis nem csak a kérdéses elem koncentrációjától és kémiai módosulatától függ, hanem más elemekkel való kölcsönhatásától ( szinergizmus és antagonizmus ) is. Ilyen reakciók játszódnak le a szervezetben vas, cink, vanádium, valamint króm esetében, vagy a már említett mangán, cink és réz felszívódásakor is, amit a titán jelenléte segít elő.

Úgy gondoljuk, hogy a mikroelemekkel dúsított élesztők a jövőben a legkülönbözőbb élelmiszeripari termékekben ( sütőipar, húsipar, édesipar ), paramedicinális készítményekben, valamint a takarmányozásban találhatnak alkalmazásra.

forrásom: http://www.kfki.hu/chemonet/hun/food/phd/bme/hegoczki.html

Nincsenek megjegyzések: