铁和锌都是人和动物生命活动中不可缺少的重要微量元素,与很多基础性生理活动密切相关。缺铁会引起人及动物缺铁性贫血；缺锌会影响身体和智力发育、免疫力低下及一些其他相关疾病。通过微生物转化,尤其是利用酿酒酵母转化可获得结合态的有机铁、有机锌,并具有低毒和高吸收利用率的特性,但是利用酵母转化,存在转化效率低,且遗传不稳定等问题。因此,本实验从自然环境中筛出选具有高富集铁、锌能力的菌株进行研究。1、本实验采用含有高浓度铁、锌的培养基,通过逐步增加铁、锌浓度的方法,最终获得了高富集铁菌株BY-1109,其耐铁量为10000mg/L,细胞铁富集量达10.23mg/g干重,和高富集锌菌株LZ-1108,其耐锌量为8000mg/L,细胞锌富集量达6.7mg/g干重。2、实验对高富集铁、高富集锌菌株进行了形态学和分子生物学鉴定,对其发酵条件进行了优化。分子生物学鉴定表明,高富集铁菌株与已发表胶红酵母(Rhodotorula mucilaginosa)的18s rDNA序列具有99%的同源性,初步鉴定该菌为红酵母(Rhodotorula),其形态学与该属相符。该菌株最佳发酵条件为：pH7.0在含有铁离子浓度为8000mg/L的YPD培养基中30℃培养72h。高富集锌菌株其与已发表尖孢镰刀菌(fusarium oxysporum)的18s rDNA序列具有99%的同源性,初步鉴定为镰刀菌属(Fusarium),且形态学鉴定及生理生化特性均与该属相符。该菌株的最佳发酵条件为：pH7.0在含锌离子浓度为6000mg/L的PDA培养基中28℃培养72h。实验结果还发现,高富集铁菌株BY-1109可以在以肌醇为唯一碳源的培养基中生长较好,该特点与红酵母属不符,这需要进一步研究以确定该菌是否为红酵母属的一个变种或者是一个新种。3、实验分析了高富集铁菌株将无机铁转化成有机铁及铁在细胞中的分布情况和结合状态。实验结果表明：生长在加有硫酸亚铁培养基中的高富集锌菌株,其细胞壁、细胞膜、液泡、线粒体和胞质溶胶的铁含量明显高于生长在对照培养基的菌株,细胞壁、细胞膜和胞质溶胶的铁含量尤其高。说明铁离子主要分布在细胞壁、细胞膜和胞质溶胶,并与之结合形成有机态铁。4、实验研究了高富集铁、高富集锌菌株的生物利用度。将高富集铁、高富集锌菌株分别以10mg/Kg的剂量对大鼠进行灌胃,测定其生物利用度。实验结果表明：经高富集铁菌株灌胃后,大鼠的血药浓度在48.07min的时候达到峰值,最大铁浓度为901.27±63.73μg/mL;经高富集锌菌株口服灌胃后,大鼠的血药浓度在14.04min的时候达到峰值,最大锌浓度为23.72±4.47μg/mL。口服高富集铁、高富集锌菌株的生物利用度分别为120%和189%。