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葡萄糖耐量因子(GlucoseTolerance Factor,GTF)是由三价铬、半胱氨酸、天门冬氨酸、甘氨酸和谷氨酸组成的铬复合物,具有协同胰岛素促进葡萄糖代谢的生物活性。本研究以富铬能力强、遗传性能稳定、综合指标高的耐铬性GTF高产酿酒酵母菌株YSI-3.7为出发菌株,通过发酵罐培养,提取GTF,研究其对胰岛素抵抗型脂肪细胞葡萄糖代谢的影响。主要实验结果如下:在摇瓶发酵工艺的基础上,通过15L和50L逐级放大实验,对筛选菌株富铬能力进行研究。结果表明,通过50L发酵罐发酵工艺,菌株YSI-3.7有机铬含量为1234μg/g,总铬含量为1502μg/g,有机铬占总铬百分含量为82%,干菌体生物量为0.96g/100mL发酵液,湿菌体生物量为6.00g/100mL发酵液。菌株在发酵过程中保持较好的富铬性能和较高的生物量,其富铬能力是市售富铬酵母产品的2-5倍,该菌种综合生产性能良好。利用氨水提取高铬酵母菌粉中有机铬,联用SuperdexTM75和Sephadex G25凝胶过滤层析对提取物进行纯化,得到五个A254峰,其中第二个A254峰与铬峰吻合,收集铬峰,利用反相高效液相(RP-HPLC)进一步对铬峰进行分离,得到三个A254峰,其中第一个A254峰和铬峰重合,收集铬峰,继续上反相高效液相色谱柱,出现一个A254峰,铬峰与之重合且对称分布,表明经过多步柱层析纯化后,得到GTF纯化品。以3T3-L1脂肪细胞为研究对象,通过10-7mmol/L胰岛素诱导处理48h使3T3-L1脂肪细胞产生胰岛素抵抗。用纯化的GTF及其他来源铬作用抵抗型细胞(GTF添加量以铬计),观察其对细胞葡萄糖代谢的影响,结果显示当GTF与胰岛素共同作用细胞时,细胞葡萄糖消耗量呈剂量依赖效应,当铬浓度为1μg/mL时,罗格列酮、GTF、吡啶酸铬和三氯化铬分别可使细胞葡萄糖消耗量提高3.1倍、2.5倍、1.7倍和1.2倍,表明GTF具有显著调节葡萄糖代谢的活性,同等剂量条件下,GTF作用效果高于其他来源铬。GTF具有高吸收、高活性和高安全性的特点,来源于酿酒酵母菌株YSI-3.7的GTF协同胰岛素作用可显著促进细胞葡萄糖代谢,因而可以作为治疗糖尿病的辅助用药或保健食品,本实验为GTF应用提供了研究基础。