金国英[1]2001年在《酵母类胡萝卜素产生菌的筛选及其发酵条件的研究》文中提出从本室保藏的5株红酵母菌株中筛选到1株高产类胡萝卜素的粘红酵母WR_(2’)通过碳源、氮源、pH、接种量、摇瓶装量、摇床转速等对WR_(2’)菌株生物量和类胡萝卜素产量的影响试验，以及蔗糖、蛋白胨、酵母膏叁因子的正交试验，确定了WR_(2’)菌株在蔗糖7％，蛋白胨1.5％，酵母膏0.5％，pH6.0，接种量8％，装量40ml／250ml叁角烧瓶，28℃，260rpm，振荡培养96h的条件下，其生物量、类胡萝卜素产量分分别高达30.37mg／ml、13.97μg／ml，迄今还未见国内有如此高产类胡萝卜素的酵母菌株的报道。同时，还研究了不同添加剂对WR_(2’)菌株的类胡萝卜素合成和积累的影响，试验结果表明，发酵培养基中添加一定浓度的番茄汁、核黄素、维生素C和MgSO_4对类胡萝卜素产量的提高都有—定的作用。此外，还研究了WR_(2’)菌株的动态生理学变化，研究表明，WR_(2’)菌株在12h左右进入对数生长期，48h左右进入稳定期，稳定期时间较长是该菌之特点，生物量在培养96h达到最高；类胡萝卜素产量的积累则主要在培养36h后的对数生长期的后期和稳定期，96h类胡萝卜素产量已达较高水平；蔗糖的消耗主要在培养48h前生物量大量生成之时，至96h已耗尽；经高效液相色谱仪(LC-4A)检测，WR_(2’)菌株所产色素是以β-胡萝卜素为主要成分的类胡萝卜素，其β-胡萝卜素含量占总色素的81.00％。可见，粘红酵母WR_(2’)是一株高产类胡萝卜素的优良菌株，因此，具有较高的应用价值和开发前景。
王小波[2]2013年在《类胡萝卜素高产菌的选育及发酵条件的研究》文中研究指明本文以锁掷酵母(Sporidiobolus pararoseus)JD-2(实验室保藏菌株)为出发菌株，通过传统诱变方法选育出一株类胡萝卜素高产菌株，产量相比出发菌株提高了52.41%，命名为JD-3；再对JD-3产类胡萝卜素的工艺条件进行了研究，最终确定了能定向积累单一色素的最佳工艺条件。最后对锁掷酵母多糖进行了初步研究。主要内容及结果如下：(1)类胡萝卜素分离与鉴定：研究了锁掷酵母细胞破碎方法和胞内色素的提取方法，结合薄板层析、液相色谱、液质联用和光谱分析等方法进行定性定量分析，确定了锁掷酵母中主要类胡萝卜素有叁种：β-胡萝卜素、红酵母烯和红酵母红素。(2) JD-2通过紫外诱变(UV)和硫酸二乙酯诱变(DES)对出发菌株进行处理，然后通过平板筛选和摇瓶筛选得到一株类胡萝卜素高产菌株，产量相比出发菌株提高了52.41%，命名为JD-3。(3)锁掷酵母产类胡萝卜素发酵培养基的优化：首先考察了碳源、氮源、无机盐对类胡萝卜素产量的影响，单因素实验结果表明最佳碳源、氮源、无机盐分别为：葡萄糖、酵母膏、KH_2PO_4和MgSO_4·7H_2O。通过四因素叁水平正交优化实验确定了其最佳培养基组成为葡萄糖100g/L，玉米浆20g/L，KH_2PO_41g/L，MgSO_4·7H_2O0.5g/L。锁掷酵母产类胡萝卜素发酵条件的优化：主要考察了种龄、接种量、初始pH、温度和溶氧对类胡萝卜素产量的影响，单因素试验最佳条件：种龄18h、接种量10%、初始pH6.0、温度28℃和相对溶氧（DO）30%左右。(4)研究了补料分批发酵时溶氧和氮源对类胡萝卜素组成的影响，结果表明培养基中同时添加有机氮源和无机氮源且溶氧控制在5%左右时有利于β-胡萝卜素的大量积累，最佳有机氮源和无机氮源分别为玉米浆和硫酸铵，补料分批发酵时β-胡萝卜素产量达到31.28mg/L，红酵母烯12.38mg/L；培养基中只添加有机氮源且相对溶氧控制在30%左右时有利于红酵母烯的大量积累，最佳有机氮源为酵母膏，补料分批发酵时红酵母烯产量达到38.96mg/L，β-胡萝卜素12.36mg/L。(5)锁掷酵母产多糖的研究。主要考察了氮源种类和浓度对锁掷酵母产胞外多糖的影响，结果表明产胞外多糖的最佳氮源为硫酸铵，胞外多糖的分子量随着硫酸铵浓度的增大而降低，当硫酸铵浓度为1.5g/L时，胞外多糖积累量最高达到6.89g/L。补料分批发酵72h时胞外多糖积累量可达16.2g/L；研究了锁掷酵母多糖中的单糖组成，结果显示胞外多糖和细胞壁多糖的单糖组成差异很大。
刘冬[3]2015年在《高产油脂和类胡萝卜素红酵母的选育》文中进行了进一步梳理目前,随着人口的不断增长,油脂需求量日益增加,动植物油脂已经不能满足人类的需要。微生物油脂是继动植物油脂之后的又一油脂新资源,它们大多数富不饱和脂肪酸,具有促进人类健康的重要作用。同时,它也可以作为生产生物柴油的原料。因此,开发高产油脂微生物资源在食品保健以及生物柴油生产等方面将具有十分重要的现实意义。类胡萝卜素作为一类具有重要功能的脂溶性色素,广泛分布于自然界中,其营养丰富,具有抗癌、抗氧化、抗心脑血管疾病等功效,因此,已被广泛应用到食品,饲料、保健品及化妆品等行业。尽管许多研究者已经对如何提高类胡萝卜素的产量进行了大量的研究,但是,到目前为止,类胡萝卜素的产量和质量仍远远不能满足人们的需求。在本研究中,我们从实验室保藏的酵母菌中筛选得到一株油脂产量和类胡萝卜素产量均较高的菌株KC8,通过诱变育种以及构建基因工程菌等手段分别获得了油脂产量和类胡萝卜素产量明显提高的菌株,并利用所构建的基因工程菌研究了添加酮康唑对红酵母发酵产类胡萝卜素的影响。主要创新性研究结果有如下几方面:(1)以KC8为出发菌株,经ARTP诱变,最终从300株诱变存活菌株中筛选得到高产油脂突变菌株Y3,经96 h摇瓶发酵培养后,油脂产量为2.38 g/L。对菌株Y3的培养条件进行优化,菌株在葡萄糖为碳源,硫酸铵为氮源,碳氮比为90:1,培养基初始p H为6.5时,在28℃的条件下摇瓶发酵培养96 h后,油脂产量最高达到了3.96 g/L;GC-MS分析结果表明,该脂肪酸主要由棕榈油酸、油酸、亚油酸、硬脂酸、二十碳烯酸和二十四烷酸组成,与植物油成分相似。(2)以KC8为出发菌株,依次经ARTP诱变、亚硝酸钠诱变、紫外诱变、紫外-亚硝酸钠复合诱变。最终从800株诱变存活菌株中筛选得到高产类胡萝卜素突变菌株K4,产量为14.47 mg/L,为出发菌株的1.67倍,高效液相色谱(HPLC)分析表明,该菌株所产类胡萝卜素的主要成分为β-胡萝卜素。(3)以KC8诱变获得的高产菌株K4为基础通过导入并过表达类胡萝卜素合成过程中的关键酶基因(HMG Co A还原酶)获得了产量进一步提高的基因工程修饰菌株G1。重组酵母G1的类胡萝卜素产量最高达到17.02 mg/L,相比诱变后的红酵母K4产量又提高了17.9%。本研究有别于常规的在遗传信息明确的菌株中导入类胡萝卜素合成基因,而是在野生菌株K4中通过过表达HMG Co A还原酶基因,增加类胡萝卜素前体物IPP(异戊烯焦磷酸)的合成量,进而提高类胡萝卜素的产量。首先从酿酒酵母基因组中扩增得到1596 bp HMG Co A基因片段,从胶红酵母KC8基因组扩增得到2段具有不同酶切位点的663 bp 5.8S-ITS r DNA序列。以来自质粒p416 GPD的强启动子GPD为启动元件,博来霉素抗性为筛选标记,以扩增得到的两段r DNA作为同源整合位点,HMG Co A片段为要表达的目的基因,成功构建了胶红酵母整合性重组表达载体p PIC-2r DNA-G-H-C。然后通过电转化的方法将表达载体转化进入红酵母K4中,筛选得到一株高产色素的转化株G1。(4)酮康唑属于麦角固醇抑制剂。在重组酵母G1类胡萝卜素发酵培养过程中加入酮康唑,会影响其类胡萝卜素产量。通过优化酮康唑添加时间和添加剂量获得最佳加入时间为菌株发酵培养24 h后,最佳添加剂量为达到培养液终浓度28 mg/L时,加入酮康唑之后G1的类胡萝卜素最终产量可达19.14 mg/L。
翟红梅[4]2004年在《利用粘红酵母生产类胡萝卜素的研究》文中研究指明本文研究了红酵母类胡萝卜素的提取方法和发酵培养条件，利用紫外诱变的方法选育类胡萝卜素高产菌株，并对红酵母类胡萝卜素的组成进行初步分析。 通过对不同破壁方法和提取溶剂的比较得到，最佳破壁方法是酸热法，最适提取溶剂为石油醚：丙酮(1：1)混合溶液。 通过单因素实验，以及正交、均匀设计、响应面优化等统计方法优化得到发酵培养最佳培养基组成为：蔗糖40g／L，酵母粉20g／L、K_2SO_41.0％、MgSO_4·7H_2O 0.05％、CuSO_4·5H_2O 0.0045％、VB_10.2mg／L、VB_2 1.0mg／L、VC 0.7mg／L、番茄汁3.0mL／L，花生油0.8mL／100mL；最佳发酵条件：培养基初始值pH6.0，装液量30mL／500mL，发酵温度28℃，摇床转速150r／min，发酵周期84h。在优化条件下生物量15.63g／L、类胡萝卜素含量941.14 μg／g及产量4.71mg／L，比在初始条件下(7.46g／L，86.73μg／g，0.647mg／L)分别提高1.09倍、9.85倍和35.14倍。 对红酵母发酵类胡萝卜素5L罐培养条件进行了研究，最佳条件为：总糖浓度80g／L，酵母粉20g／L，流加培养，糖浓度维持在10～20g／L间，pH值为6.0，DO值维持在15～25％之间。利用MATLAB软件对发酵过程进行研究，建立了菌体生长、产物形成的动力学模型，拟和模型能较好反映类胡萝卜素分批发酵过程。 利用二苯胺为筛选剂，通过紫外诱变，经筛选、发酵性能测定及遗传稳定性鉴定，选出菌株Ruv701为高产菌，摇瓶培养产量高于出发菌株42.06％，5L罐流加培养提高62.56％。 利用薄层分析及HPLC的方法，对所得类胡萝卜素进行分析，发现红酵母类胡萝卜素至少由4种色素组成，其中一种为β-胡萝卜素。
张映曈[5]2016年在《卷枝毛霉生物合成番茄红素的研究》文中进行了进一步梳理番茄红素是异戊二烯类化合物,属于类胡萝卜素的一种,是自然界最强的抗氧化剂之一,具有抗癌防癌、防治心血管疾病等多种生理功能。为了满足番茄红素在医药及营养领域的应用需求,通过生物技术大量生产高纯度、安全的番茄红素成为番茄红素合成技术的发展趋势。本论文在以类胡萝卜素为主要次级代谢产物的丝状真菌卷枝毛霉(Mucor circinelloides)基础上,挑选产量较高的突变株为出发菌株,从改造番茄红素合成途径及调控路径两方面着手,通过分子生物学等手段获得了一株番茄红素高产菌株,并对其发酵条件进行初探,进一步提高了番茄红素产量。论文的主要研究结果如下:(1)解除卷枝毛霉类胡萝卜素合成途径的负调控因子crg A,提高卷枝毛霉类胡萝卜素合成:通过敲除卷枝毛霉MU206和MU218中限制类胡萝卜素合成的调控基因crg A,共获得了5株Δcrg A菌株,类胡萝卜素的主要成分(β-胡萝卜素)含量提高了4.8~47.6倍。相较于MU206,以MU218为背景构建的Δcrg A菌株类胡萝卜素产量提高更为显着,其中含量最高的是MU606,其β-胡萝卜素含量在黑暗和光照条件下分别达到3.00 mg/g和4.01 mg/g,是初始菌株MU218的47.6倍和5.4倍,是用于构建卷枝毛霉番茄红素高产菌株的潜力菌株;同时对卷枝毛霉MU206和MU218中潜在的类胡萝卜素调控机理进行了初步探索,发现MU218中存在类似于Crg A途径的新调控路径。(2)阻断番茄红素环化为β-胡萝卜素的反应,构建番茄红素生产菌株:在上述重组菌株MU606基础上,同时采用定点突变和化学诱变两种方式使番茄红素环化酶失活,最终获得叁株红色突变株。测序结果显示叁株突变株中编码番茄红素环化酶的car RP基因均发生了突变。突变导致MUt1和MUt2番茄红素环化酶活力部分丧失,而突变株MUt3的番茄红素环化酶则完全失活,其番茄红素含量在黑暗与光照条件下分别达到1.90 mg/g和3.64 mg/g,与MU606相比提高了30.6倍和21.4倍。根据不同突变株的类胡萝卜组成及含量对卷枝毛霉番茄红素环化酶的催化机制进行了研究:其蛋白结构中两个重复的R domain结构域分别负责γ-胡萝卜素到β-胡萝卜素和番茄红素到γ-胡萝卜素的反应,且第1个R domain的功能依赖于第2个R domain的作用。此外,发现番茄红素含量较高的菌株中存在反馈抑制效应。(3)强化番茄红素合成途径限速步骤,增加目的产物代谢流:首先通过转录组分析推测HMG-Co A还原酶(HMGr)是番茄红素合成途径的限速酶,在突变株MUt3基础上成功同源过量表达编码HMGr的叁个拷贝(hmgr1,hmgr2,hmgr3),揭示了HMGr在卷枝毛霉番茄红素合成过程中的作用:其中hmgr2、hmgr3的过量表达使番茄红素含量提高了2倍左右,说明其编码的HMGr是番茄红素合成途径的限速酶;而hmgr1的过表达并未造成番茄红素含量的变化,暗示其编码的HMGr可能参与了其他萜类物质的合成。本章获得了一株高产番茄红素的卷枝毛霉菌株MUhr3-1,在黑暗和光照条件下番茄红素含量分别达到3.75 mg/g和7.16 mg/g,是对照菌株的2倍。(4)抑制竞争代谢途径(脂肪酸合成途径),为番茄红素合成增加底物:首先通过氮限制培养基考察了卷枝毛霉中脂肪酸和类胡萝卜素积累的关系:脂肪酸和类胡萝卜素的合成均受氮源的调控,积累同步,存在竞争关系;并通过转录组分析发现在类胡萝卜素产量较高的卷枝毛霉菌株中,编码脂肪酸合酶和乙酰辅酶A羧化酶(FAS和ACC)的基因转录水平较低,进一步证明脂肪酸与类胡萝卜素合成的竞争关系;最后在MUhr3-1基础上分别构建了FAS和ACC的RNAi菌株,通过下调FAS和ACC的表达水平使番茄红素的含量分别提高了14%~43%和13%~46%,然而菌体生长受到影响;为避免抑制FAS和ACC的表达导致的菌体生长受阻,在菌体积累完成后添加FAS和ACC抑制剂(浅蓝菌素、棕榈油、红花籽油和橄榄油),进一步提高了番茄红素的含量。其中添加浅蓝菌素和棕榈油最高可使番茄红素含量提升至11.10和11.55 mg/g。(5)优化番茄红素合成发酵培养基碳源、氮源,提高番茄红素产量:以重组卷枝毛霉MUhr3-1为研究对象,考察碳源浓度、氮源的种类和浓度对番茄红素产量的影响,结果表明葡萄糖浓度为80 g/L、以大豆豆粕为氮源且浓度为25 g/L时番茄红素产量最高,与初始发酵条件相比提高了2.5倍。在发酵罐中进行扩大培养,发酵过程中添加棕榈油作为ACC抑制剂,发酵至120 h时番茄红素含量达到12.77±1.79 mg/g,与出发菌株MU218相比提高了386倍。同时番茄红素单位体积产量达到261.28±9.62 mg/L,是迄今为止报道的卷枝毛霉番茄红素最高产量的5倍。成功实现了在卷枝毛霉中番茄红素的高效合成。
马春燕[6]2013年在《河豚卵巢源红酵母产类胡萝卜素的研究》文中指出类胡萝卜素是一类广泛分布于动物、植物及微生物的重要天然色素类物质,具有抗氧化、防衰老、皮肤保护、预防肿瘤和心血管疾病等重要生理功能,被认为是最具潜力的双功能色素。本论文从河豚鱼卵巢中分离出一株红酵母,并对该酵母所产色素进行了提取、分离纯化及结构鉴定。主要研究内容及结果如下：1.对来自野生河豚鱼卵巢及肝脏的微生物进行分离,从卵巢中筛选到一株橘红色的菌株TL-3。该菌株菌落较大、橘红色、表面光滑、湿润,革兰氏阳性,菌体细胞呈卵圆形；酵母鉴别染色观察到其含有子囊孢子；PCR扩增该菌株IST序列,经序列同源性比对分析,该菌株与红酵母属(Rhodotorula sp.)相似度达99%。根据菌株的菌落形态特征观察和生理生化试验,以及26S rDNA序列分析,鉴定该菌株为红酵母。2.对该菌株产类胡萝卜素的培养基及培养条件进行了初步研究,发现其生长所需营养要求低,培养基组成对菌体生长及类胡萝卜素合成的影响较小；光照、温度、pH等培养条件是类胡萝卜素合成的主要影响因素。类胡萝卜素提取的最佳培养条件为：蔗糖2%,蛋白胨0.6%,酵母膏0.3%,NaCl1%,pH7.2,20℃,160rpm,避光,培养84h,在此条件下,菌体生物量为12.2g/L,类胡萝卜素总产量为2.62mg/L。3.对该菌株所产色素进行了提取、分离及结构鉴定研究。比较了四种常用的酵母细胞破碎方法,确定酸热破壁法提取该菌体色素的效率较高,采用硅胶柱色谱分离菌体色素的分离效果较好。应用类胡萝卜素特征化学实验、薄层色谱法、紫外可见分光光度法、红外扫描及HPLC和核磁共振法进行色素的性质及结构鉴定。结果表明,该酵母色素主要含有四种类胡萝卜素组分,其中两种分别为β-胡萝卜素和番茄红素。4.研究了酸热法提取酵母色素的条件及色素的稳定性。研究发现酸浓度、酸浸泡时间、热处理时间及提取溶剂是影响色素提取效果的主要因素,类胡萝卜素的最佳提取条件为：3M盐酸浸泡1h,热处理6min,以石油醚/丙酮(2：3)为溶剂,35℃提取30min。该酵母色素对光、温度和氧敏感,保存在极性较低的石油醚中稳定性较好。
杨洲平, 黄乾明, 任君, 裴亮[7]2009年在《高产类胡萝卜素红酵母的筛选及发酵条件的优化》文中进行了进一步梳理以自然环境中水池边红色附着物、公共浴室红色附着物、空气、果园土壤、汽车修理厂土壤、醪糟、葡萄汁为红酵母菌株初分离材料,采用酸热破壁法提取菌株类胡萝卜素,根据单位体积发酵液类胡萝卜素产量确定了一株高产红酵母(Rhodotorula sp.)菌株R3-2,进一步对其形态、生理生化特性、最适碳源和氮源、培养条件、生物量、类胡萝卜素含量和产量进行了初步研究。结果表明,R3-2菌株为红酵母(Rhodotorula sp.),其所产色素主要为β-胡萝卜素,该菌株的最佳发酵条件为:葡萄糖30 g/L,蛋白胨5 g/L,酵母粉5 g/L,装瓶量30 mL/250 mL,起始pH 6.5,发酵温度28℃,发酵时间96 h。在此发酵条件下其生物量、类胡萝卜素含量和产量分别达到17.6 g/L、639.8μg/g,11.3 mg/L,较原始培养基生物量有所降低,但类胡萝卜素含量和产量分别提高了44.0%和31.39%。
刘卉琳[8]2012年在《红酵母合成类胡萝卜素及体外转化维生素A的研究》文中指出对从福建黄酒酒糟中分离出来的产色素菌株进行了鉴定、诱变、培养基和发酵条件的优化研究,并对该菌株所产类胡萝卜素进行了分离纯化与体外转化为维生素A的研究。主要研究结果如下：(1)于酒糟中分离得到一株产色素菌株。对该菌株所产色素进行定性分析,结果表明该色素为类胡萝卜素；对菌株进行常规形态和生理生化特性分析,结果表明该菌株为单细胞,呈椭圆形,芽殖；无子囊孢子；无假菌丝形成。在固体培养基上,菌落呈粉红色,菌落表面湿润、粘稠,边缘整齐,易被挑起；在液体培养基中,产生沉淀。葡萄糖发酵试验为阴性,硝酸钾试验为阳性,耐50%葡萄糖高渗试验为阴性,产类淀粉化合物试验为阴性,在37℃下可正常生长。利用26SrDNA D1/D2区域序列分析法对该菌株进行序列比对鉴定,结果表明,该酵母菌的序列与粘性红圆酵母(Rhodotorula mucilaginosa)模式菌株的序列同源性为100%。因此,结合该菌株形态特征和生理生化特性,确定该菌株为粘性红圆酵母(Rhodotorula mucilaginosa),命名为RM-1。(2)为获得类胡萝卜素高产菌株,利用N+离子注入法对粘性红圆酵母RM-1进行诱变处理,结果表明,当注入能量为10keV,注入剂量为2.0×1014ion/cm2时,经二苯胺的初筛和复筛所得突变株RM-127类胡萝卜素产量最高,与出发菌株RM-1相比,增加了66.79%。再经紫外诱变,得突变株RM-213,发酵试验结果表明,该菌株的类胡萝卜素产量达到10.59mg/L,较出发菌株RM-1提高了89.67%,传代试验表明,突变株RM-213遗传性状稳定,可作为工业生产菌种。(3)以农业废弃物和副产物为发酵原料进行粘性红圆酵母RM-213发酵产类胡萝卜素的研究,经单因素试验、均匀设计试验和正交试验,获得了最佳的发酵工艺与参数。由单因素试验,得到最佳碳源为玉米秸秆水解液(50g/L),最佳氮源为玉米浆(40g/L)。通过均匀设计试验,得到影响发酵液中类胡萝卜素产量的几种添加物的回归方程为：Y=3.94+29.6X1+20.9X2-11.1X3-1.99X6,据此优化得到添加物及其最佳用量为：MgSO4·7H2O0.7g/L,K2HPO40.2g/L,乙醇0.7%,VB21.0g/L。通过正交试验,得出变温培养的最佳条件为0-40h培养温度30℃,40-72h培养温度24℃。通过正交试验对装液量、接种量、初始pH、摇床转速四个因素进行优化,优化结果为：装液量50mL/250mL、初始pH5.5、接种量10.0%、摇床转速170r/min。经过优化后的生物量(17.56g/L)、类胡萝卜素含量(1378.70gg/g)及产量(24.21mg/L)较未优化时(11.85g/L、891.34μg/g、10.56mg/L)分别提高48.19%、54.68%和129.26%。(4)利用大孔树脂对粘性红圆酵母RM-213所产类胡萝卜素进行了分离纯化,得到了最佳的吸附和解吸条件。静态吸附试验结果表明,最佳吸附树脂为X-5树脂,当温度为25℃,吸附时间为1h时该树脂对类胡萝卜素吸附率最大,可达71.01%；最佳洗脱剂为乙醚,当温度为30℃解吸1h时,解吸率高达95.32%。动态吸附试验结果表明粘性红圆酵母RM-213产类胡萝卜素的最佳分离纯化工艺参数为：上样质量浓度以β-胡萝卜素计为111.82μg/mL,以1mL/min的流速通过径高比为1：9的层析柱,再用乙醚以0.5mL/min的流速洗脱。经纯化,类胡萝卜素纯度达到33.29%。(5)对粘性红圆酵母液态发酵提取液成分β-胡萝卜素进行体外酶法转化试验表明该β-胡萝卜素经专一的β-胡萝卜素-15,15’-单加氧酶可转化为维生素A。通过对转化条件的优化研究,得出最佳转化体系为123mg/Lβ-胡萝卜素,3.5mmol/L脱氧胆酸钠,0.25%Tween40(w/v),pH8.0和0.5mmol/L d-a-生育酚。在此条件下,粘性红圆酵母液态发酵所产β-胡萝卜素在酶活力为2.69nmol mg-1h-1的β-胡萝卜素-15,15’-单加氧酶作用下于37℃水浴振荡反应7h,可再经硼氢化钠还原,转化成40.1mg/L维生素A,转化率达到61.11%(mol/mol)。
张坤生[9]2004年在《利用红酵母发酵生产类胡萝卜素及其功能性质研究》文中认为本论文根据酵母发酵原理和天然色素特点,研究了红酵母(Rhodotorula glutinis)发酵产生色素的条件及其色素分离、测定和功能性质研究。主要研究内容和结果如下: (1)以红酵母为出发菌株,利用二苯胺为筛选剂,通过紫外诱变,经筛选得到一株高产类胡萝卜素菌株Ruv701,通过发酵性能测定及遗传稳定性鉴定,此菌株为优良菌株。摇瓶发酵比出发菌株提高42.16%,达到13.25mg/L。5L罐发酵类胡萝卜素产量达到37.21mg/L,比非诱变菌株5L罐发酵类胡萝卜素产量提高62.56%。 (2)提取红酵母色素的工艺条件为,研磨破壁,在35℃下,采用石油醚-丙酮溶剂,提取30min。 利用浓硫酸与类胡萝卜素的氯仿溶液发生深蓝色的反应可进行红酵母色素组分的定性分析。 用高效液相色谱法(HPLC)可对红酵母色素进行定量测定。色谱柱:RP-ODS-C_(18);柱温:35℃;流动相:乙腈∶四氢呋喃=60∶40;流速:1mL/min;进样量:10uL。 用薄层层析法(TLC)、色谱柱层析、分光光度法、HPLC和质谱分离并分析红酵母色素。证明至少有叁种组分,其中一种是β-胡萝卜素,其它可能是圆酵母素、红酵母红素。 超临界CO_2萃取红酵母色素的工艺参数:萃取压力18-19Mpa,萃取温度44.5-45.0℃,CO_2流量4.8-10.5ml/min,萃取时间10min。 (3)通过单因素实验发现发酵红酵母产类胡萝卜素的最佳碳源为蔗糖,最佳氮源为酵母粉。添加番茄汁(3.0mL/L)或花生油(8mL/L)有利于生产。 通过均匀设计试验得到促进红酵母发酵产生类胡萝卜素的金属离子的最佳添加量:K_2SO_4 1.0%、MgSO_4·7H_2O 0.05%、CuSO_4·5H_2O 0.0045%。 通过响应面试验,得出几种维生素对类胡萝卜素发酵的影响的方程:Y=12.3+0.0675X_1+0.06X_2+0.0725X_3-0.1975X_1~2+0.1275X_2~2-0.045X_2*X_1-0.09X_3*X_1+0.04X_3*X_2-0.1935X_3~2。据此优化出发酵培养基中叁种维生素的添加量:VB_10.2mg/L、VB_2 1.0mg/L、VC 0.7mg/L。 (4)通过研究不同发酵条件对红酵母发酵类胡萝卜素的影响,获得诱变高产菌株5L罐发酵培养条件:培养基初始值pH6.0,发酵温度28℃,发酵周期76h,初始糖浓度20g/L,流加糖至总糖浓度100g/L,保持残糖在10-20g/L,溶氧15-25%,酵母粉30g/L。实验结果表明,在此条件下生物量为43.83g/L、类胡萝卜素含量848.82μg/g,糖的转化率0.372mg/g。
陈德明[10]2007年在《光合细菌产类胡萝卜素条件优化及其稳定性研究》文中提出本文以光合细菌为生产类胡萝卜素的菌种，对高产类胡萝卜素的菌种及其发酵培养基组成、培养条件进行了研究，采用响应面法对光合细菌类胡萝卜素的提取条件进行了优化，同时研究了提取得到的类胡萝卜素粗制品的理化性质。主要研究结果如下：1、采用全排列设计筛选得到一株高产类胡萝卜素光合细菌(Rhodobacter sphaeroides)。通过响应面法、Plackett-burman设计和均匀设计等筛选和优化了光合细菌培养基的组成，光合细菌最适培养基的成分为：柠檬酸8.1 g／L，NH_4Cl 3.5 g／L，玉米浆1.8 g╱L，MgSO_4 0.12 g／L，Na_2HPO_4 2.05 g／L，FeSO_4 0.03 g／L和Na_2CO_3 2.22 g／L。此时最大类胡萝卜素产量达17.126 mg╱L，是优化前产量的2.66倍。2、高产类胡萝卜素菌种及其发酵培养基组成、培养条件研究结果表明：影响类胡萝卜素产量的主次顺序依次为培养基pH＞接种量＞光照强度。光合细菌最适培养条件为接种量20％、pH 7.0，光照强度3000 lx，得到的菌体产量和类胡萝卜素产量分别达到4.00 g／L和23.35 mg／L，比优化前分别提高了11.73％和42.15％。3、采用响应面法对影响类胡萝卜素提取率的工艺参数进行优化得到的类胡萝卜素最佳提取工艺条件为：提取温度30℃、液料比40、提取时间40 min和提取次数2次。二次提取的类胡萝卜素总提取率达到6225μg╱g菌体干重，约占光合细菌产类胡萝卜素总量的94.89％。4、光合细菌类胡萝卜素理化特性研究表明，该色素不溶于水，易溶于丙酮和乙醚，微溶于乙醇，溶于乙醇后的色素溶液呈橙红色。向色素制品的乙醇溶液中加入浓硫酸后，下层呈青蓝色，加入浓盐酸后，下层呈浅蓝色。金属离子、碱、光照、氧化剂等对光合细菌类胡萝卜素稳定性影响结果表明，K~+，Na~+，Mg~(2+)，Al~(3+)，Ca~(2+)以及低浓度NaOH(≤0.01 mol／L)等对光合细菌类胡萝卜素的稳定性几乎没有影响，而Fe~(3+)、Cu~(2+)、高浓度NaOH(≥0.5 mol／L)以及光照等会使类胡萝卜素的稳定性显着降低(p＜0.05)。不同来源的光对类胡萝卜素的破坏程度依次为：自然光＞白炽灯＞日光灯＞紫外灯。此外，光合细菌类胡萝卜素具有一定的耐氧化性，当过氧化氢存在时，色素发生轻微降解。
参考文献：
[1]. 酵母类胡萝卜素产生菌的筛选及其发酵条件的研究[D]. 金国英. 浙江大学. 2001
[2]. 类胡萝卜素高产菌的选育及发酵条件的研究[D]. 王小波. 江南大学. 2013
[3]. 高产油脂和类胡萝卜素红酵母的选育[D]. 刘冬. 河南师范大学. 2015
[4]. 利用粘红酵母生产类胡萝卜素的研究[D]. 翟红梅. 天津科技大学. 2004
[5]. 卷枝毛霉生物合成番茄红素的研究[D]. 张映曈. 江南大学. 2016
[6]. 河豚卵巢源红酵母产类胡萝卜素的研究[D]. 马春燕. 南昌大学. 2013
[7]. 高产类胡萝卜素红酵母的筛选及发酵条件的优化[J]. 杨洲平, 黄乾明, 任君, 裴亮. 四川农业大学学报. 2009
[8]. 红酵母合成类胡萝卜素及体外转化维生素A的研究[D]. 刘卉琳. 湖南农业大学. 2012
[9]. 利用红酵母发酵生产类胡萝卜素及其功能性质研究[D]. 张坤生. 天津科技大学. 2004
[10]. 光合细菌产类胡萝卜素条件优化及其稳定性研究[D]. 陈德明. 南京农业大学. 2007
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