番茄紅素高產(chǎn)菌株選育及發(fā)酵優(yōu)化研究.pdf

1、番茄紅素是一種天然的類胡蘿卜素，對(duì)人體具有多種生理保健功能，是目前國(guó)際上食品、保健品和化妝品等領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。發(fā)酵法生產(chǎn)番茄紅素生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)周期短、安全無(wú)毒，因此受到廣泛關(guān)注。本文圍繞提高三孢布拉霉發(fā)酵生產(chǎn)番茄紅素產(chǎn)量，對(duì)生產(chǎn)菌種的選育和發(fā)酵工藝進(jìn)行系統(tǒng)的研究，主要成果如下:
　　以三孢布拉霉Y(+)Y(-)作為初始菌株，經(jīng)過NTG、UV和LiCl的復(fù)合誘變處理，采用平板初篩和搖瓶復(fù)篩相結(jié)合的方法，得到高產(chǎn)突變菌株Y(+)-6

2、3和Y(-)-43，該菌株在未優(yōu)化條件下的番茄紅素產(chǎn)量為0.46 g/L，較初始菌株提高了27.8％。經(jīng)驗(yàn)證，遺傳性能穩(wěn)定。
　　研究培養(yǎng)方式和發(fā)酵條件對(duì)番茄紅素合成的影響，確定以三孢布拉霉正負(fù)菌孢懸液以1∶5的比例直接接種在發(fā)酵培養(yǎng)基中的方式，接種量為103個(gè)孢子/mL發(fā)酵液，培養(yǎng)溫度為27℃，500 mL搖瓶的裝液量為50 mL，搖床轉(zhuǎn)速為220 rpm，發(fā)酵0h添加1％正十二烷和0.15％Tween80，36h添加0.471

3、 mmol/Lβ-紫羅酮，50 h添加阻斷劑30 mg/L酮康唑和1 g/L咪唑，發(fā)酵時(shí)間為6d。
　　采用響應(yīng)面法對(duì)番茄紅素發(fā)酵培養(yǎng)基進(jìn)行優(yōu)化，確定最優(yōu)培養(yǎng)基配方(g/L)為:葡萄糖36.6，玉米漿26.9，磷酸氫二鉀1.2，變性淀粉40，黃豆餅粉40，豆油40，硫酸鎂0.1，VB10.01，pH6.7。經(jīng)過驗(yàn)證，該模型具有較高的顯著性。優(yōu)化后的培養(yǎng)基配方與原發(fā)酵培養(yǎng)基配方和單因素優(yōu)化后的培養(yǎng)基相比較，番茄紅素產(chǎn)量分別提高42％

4、和23％。
　　根據(jù)攪拌轉(zhuǎn)速對(duì)番茄紅素發(fā)酵過程的影響，確定15L發(fā)酵罐的放大發(fā)酵工藝控制參數(shù):培養(yǎng)溫度27℃，空氣流量為0.5 m3/h，攪拌轉(zhuǎn)速起始為200 rpm，發(fā)酵液的溶解氧水平從初始100％下降至30％時(shí)，開始提高攪拌轉(zhuǎn)速，發(fā)酵后期最高可達(dá)600rpm。此條件下，發(fā)酵結(jié)束，番茄紅素的產(chǎn)量可達(dá)到1.14 g/L，比菌種的搖瓶發(fā)酵產(chǎn)量提高16％。
　　基于對(duì)三孢布拉霉產(chǎn)番茄紅素的分批發(fā)酵過程和間歇及恒速補(bǔ)糖的分析，建立