紅法夫酵母生物合成蝦青素的研究.pdf

1、蝦青素（Astaxanthin ，ASTA ）是一種非維生素Ａ 原的類胡蘿卜素，有極強的抗 氧化性能，具有抑制腫瘤發(fā)生，增強免疫功能等多種生物活性。因此，蝦青素在醫(yī)藥食品領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。同時蝦青素又是一種良好的著色劑，在水產(chǎn)養(yǎng)殖方面具有重要應(yīng)用價值，故其市場需求日益增加。近年來利用紅法夫酵母生物合成蝦青素備受關(guān)注，但產(chǎn)量低一直是限制其工業(yè)化生產(chǎn)的主要因素。 本文針對紅法夫酵母生物合成蝦青素時存在的主要問題，首先通過原

2、生質(zhì)體誘變進行蝦青素高產(chǎn)菌種的篩選，在此基礎(chǔ)上采用響應(yīng)面方法對誘變株進行培養(yǎng)基優(yōu)化，確定最佳發(fā)酵條件，并研究調(diào)控NADPH 的產(chǎn)生對蝦青素生物合成的影響。得到了如下結(jié)論： （1 ）原生質(zhì)體制備的條件如脫壁酶濃度、處理溫度及滲透壓穩(wěn)定劑對紅法夫酵母原生質(zhì)體的形成與再生有著較大的影響。實驗表明，菌齡18h ，蝸牛酶濃度1﹪，30 ℃處理2h ，在以蔗糖為滲透壓穩(wěn)定劑的情況下較有利于原生質(zhì)體的形成與再生。確定了原生質(zhì)體UV 照射的致

3、死率情況，并在70 ﹪－85﹪的致死率下篩選到一株高產(chǎn)誘變菌株，蝦青素產(chǎn)量較出發(fā)菌株提高85.6 ﹪。 （2 ）研究不同碳源種類對誘變株合成蝦青素的影響。結(jié)果表明，菌株利用葡萄糖、蔗糖有利于蝦青素積累，二者效果相差不大，本文通過分式析因設(shè)計得出基礎(chǔ)培養(yǎng)基中對蝦青素合成影響最大的因子是蔗糖和酵母粉，并通過最陡爬坡試驗和旋轉(zhuǎn)中心組合設(shè)計，在較少的試驗次數(shù)下實現(xiàn)了培養(yǎng)基的優(yōu)化。優(yōu)化后培養(yǎng)基組成為：蔗糖49.8g/L ，酵母粉9.6

4、g/L ，NH B 4 B Cl 2 g/L ，KH B 2 B PO B 4 B 2 g/L ，MgSO B 4 B ·7H B 2 B O 0.5 g/L ， CaCl B 2 B ·2H B 2 B O 0.3 g/L 。 （3 ）研究不同培養(yǎng)條

5、件對誘變株合成蝦青素的影響，結(jié)果表明，搖床轉(zhuǎn)速、培養(yǎng)溫度及接種量都對菌體的生長和蝦青素的積累影響較為顯著。通過正交試驗確定了最佳的培養(yǎng)條件為：種齡36h ，8 ﹪接種量，30mL 裝液量，培養(yǎng)溫度20 ℃，搖床轉(zhuǎn)速200rmp ，并研究了工藝優(yōu)化后的發(fā)酵動力學，為放大生產(chǎn)提供了實驗依據(jù)。 （4 ）研究了PPP 中NADPH 產(chǎn)生的關(guān)鍵酶G6PDH 的酶活與紅法夫酵母生長及 蝦青素積累的關(guān)系。結(jié)果表明，三者之間具有明顯