红法夫酵母发酵生产虾青素的研究进展

虾青素是一种在食品、医药和化妆品等领域有广阔的应用前景的高附加值产品,红法夫酵母是天然可产虾青素的主要微生物之一.主要概述了国内外在高产菌株育种及生产工艺优化方面的方法和研究进展,在此基础上,指出今后利用红法夫酵母进行下虾青素商业化生产的方向进行了展望.     

法夫酵母生物法生产虾青素的研究进展

介绍了虾青素在功能饲料、食品、化妆品和医药等方面的应用前景以及虾青素的合成方法。在微生物合成中,重点介绍了法夫酵母生产虾青素的方法,阐述了通过基因工程培养、诱变及发酵工艺优化等方法来提高法夫酵母生物合成虾青素的新进展。     

虾青素产生菌单线态氧NTG诱变育种

采用了单线态氧和亚硝基胍相结合对法夫酵母进行三次诱变处理，经过多次的初筛、复筛，得到了高产虾青素的菌株3-139，和出发菌株L-01相比，其类胡萝卜素总量提高了40％，从7μg.mL^-1提高到9．83μg.mL^-1。虾青素的比率也从72％提高到78％，并且稳定性良好。     

丙酮提取虾青素的影响因素研究

用低毒性有机溶剂（如丙酮）提取虾青素,研究了提取时间、提取温度、藻粉用量、稀释倍数、是否使用石英砂、是否使用石油醚等因素对提取效果的影响。实验表明：在40℃下提取30 min,藻粉用量0.15 g,稀释倍数为25/1.5,使用石英砂和石油醚,虾青素提取率可以达到63.3%。     

虾青素的结构、功能与应用

综述了近 10年来虾青素结构、功能及应用方面的研究成果与进展。虾青素有多种结构形式 ,可淬灭单线态氧、清除自由基、防止或终止因单线态氧和自由基引起的链式反应。人类的衰老过程及许多疾病与自由基促进疾病发生和抑制人体自身防御、修复能力的作用相关。目前 ,虾青素主要用作鱼类和家禽饲料的添加剂 ,对鱼类、家禽的繁殖和健康等都有益     

天然虾青素防晒效果的研究

采用紫外分光光度法测定天然虾青素的吸光度,来研究天然虾青素是否具有防晒效果。通过对天然虾青素的吸光性、热稳定性和光稳定性等实验,实验结果表明天然虾青素具有良好的紫外吸收性,特别是吸收UVA有很好的效果,同时天然虾青素也具有良好的热稳定性和光稳定性;将天然虾青素复配为防晒霜后,防晒效果明显增强;其抗氧化性可以很好的修复晒后损伤的皮肤。虾青素是一种天然的防晒剂,在生产中可考虑取代部分化学防晒剂,从而使防晒产品更安全,效果更突出。     

红发夫酵母细胞内蛋白质、脂肪酸与虾青素合成关系的研究

为研究红发夫酵母细胞内虾青素合成与蛋白质和脂肪酸代谢之间的关系,实验测定了发酵过程中蛋白质、脂肪酸和虾青素含量的变化。实验结果表明:红发夫酵母细胞内蛋白质的含量在整个发酵周期内变化非常显著,在0～16h(延滞期)和58～76h(指数生长后期)上升,而在16～58h(指数期)和76～124h(稳定期后期)下降。脂肪酸的含量变化趋势与蛋白质的基本相似,但是在稳定期表现出先快速上升然后迅速下降的变化特征。相比之下,虾青素含量的变化规律与蛋白质和脂肪酸相反。上述变化规律表明红发夫酵母细胞内虾青素的合成与蛋白质和脂肪酸的代谢密切相关。在延滞期和稳定前期蛋白质和脂肪酸的快速合成会减少流向虾青素合成方向的碳通量,使虾青素含量减少;而在稳定期后期底物耗尽出现碳饥饿时,蛋白质和脂肪酸的降解又为虾青素的进一步合成提供了碳骨架,提高了虾青素的含量。     

虾青素微胶囊制备工艺的研究

天然虾青素是一种抗氧化性极强的脂溶性类胡萝卜素,如何将其制备成性能稳定的水溶性微胶囊是虾青素应用研究的热点。文中研究发现β-环糊精和蔗糖脂肪酸酯是虾青素微胶囊制备的良好壁材,与单独使用相比,二者作为复合壁材使用时能显著提高包埋虾青素的稳定性,并且加入络合剂乙二胺四乙酸(EDTA)后虾青素稳定性进一步提高。在单因素实验基础上,采用Box-Behnken响应面法对虾青素微胶囊制备工艺参数进行了优化,得出最佳的合成工艺条件为:β-环糊精用量(质量分数)9.95%,蔗糖脂肪酸酯用量6.19%,EDTA用量82.09μmol/L。在此条件下虾青素的保留率达到86.90%,比优化前提高了10.7%。因此复合壁材β-环糊精和蔗糖脂肪酸酯并添加EDTA可用于制备高稳定性的虾青素微胶囊。     

连续中压硅胶柱层析纯化法夫酵母虾青素

采用连续中压硅胶柱层析纯化虾青素,原料为含量高于20%的法夫酵母虾青素。连续中压柱层析分离工艺条件为:不锈钢中压层析柱装填120～160μm层析硅胶,以石油醚∶1,2-二氯乙烷∶丙酮(体积比)为5∶2.5∶1作洗脱剂,负载量为1∶7,可以得到纯度大于97%的虾青素产品,平均回收率大于60%。回收的洗脱液经校正后可重复使用。使用后的层析柱以丙酮为再生液再生,石油醚为平衡液平衡,平衡后的层析柱可重复使用多次。利用该工艺方法纯化虾青素,与传统方法相比溶剂用量少、层析填料价格低、生产周期短、分离效果好,易于实现连续工业化清洁生产。     

细胞生长、葡萄糖代谢及副产物重新利用对法夫酵母虾青素合成的影响分析

以两株产虾青素法夫酵母菌株为研究对象,分别在不同摇床转速、初始葡萄糖浓度、乙醇的存在与否等培养条件下,考察葡萄糖浓度、添加乙醇及溶氧状况对法夫酵母细胞生长、代谢副产物产生的影响及其与虾青素合成之间的关系,进一步阐明法夫酵母虾青素合成的机理。实验结果表明:法夫酵母JMU-VDL668菌株的生长速率、葡萄糖代谢速率和乙醇积累量均高于法夫酵母JMU-MVP14菌株,但前者的虾青素合成速率却远低于后者;当发酵液中的葡萄糖含量降低时,酵母细胞对糖代谢副产物进行二次利用,导致有利于虾青素合成的情况出现,虾青素产量得到进一步提高;在初始培养基中添加1 g?L?1乙醇能够在一定程度上促进虾青素的合成。     

一株青霉发酵产生木素过氧化物酶的工艺条件

研究了一株青霉菌P6 (Penicillium sp. P6)液体发酵产生木素过氧化物酶的工艺条件,考察了青霉菌P6在天然培养基稻米糠、玉米糠、麦糠和合成培养基GMY中的产酶情况,结果表明,麦糠是较理想的底物. 通过单因素方法研究了添加苯甲醇和MnSO4对酶活的影响;采用正交实验对MnSO4添加量、麦糠含量和培养基pH进行了研究,在实验范围内最佳酶活达到了2.69 U/mL. 进一步通过单双因素回归实验研究了麦糠和MnSO4的最佳含量,得到了最佳培养条件为孢子接种量1.1×106 mL-1,培养时间8 d,500 mL三角瓶装液量150 mL. 最佳培养基组成为麦糠50 g/L,初始pH 4.8, MnSO4 5.66 mmol/L.     

发酵法制备天然香兰素的研究

香兰素是应用最为广泛的香料之一。以阿魏酸为底物,通过微生物发酵法制备天然香兰素,研究中分别考察了不同氮源、补料量和补料方式等因素对阿魏酸转化率的影响,通过发酵条件优化,香兰素最终浓度达到15g/L,发酵单位达到国际先进水平。通过相应的萃取、结晶过程获得的天然香兰素产品,质量达到了国际标准。     

红酵母YR-1对偶氮染料酸性红B的脱色研究

从活性污泥中分离得到1株对偶氮染料酸性红B具有明显脱色效果的酵母菌株YR-1,鉴定为红酵母Rhodotorula sp.YR-1对酸性红B脱色机制属于降解脱色,能在30 h内使质量浓度50mg·L~(-1)的酸性红B溶液脱色率达到99%以上.研究了各种因素对酸性红B脱色效果的影响,最佳脱色条件为:初始pH为5.0、接种质量分数5%,温度30℃;最佳碳源是葡萄糖,其次是蔗糖;最佳氮源是酵母膏或蛋白胨.在替换分批脱色试验和连续补料脱色试验中,脱色率一直保持在75%以上,显示YR-1在上述脱色体系中均具有良好适应性.     

利用中低品位磷矿生产疏松状过磷酸钙的新方法

以中低品位磷矿为原料、采用矿浆浓酸法(湿法)生产疏松状过磷酸钙产品时,存在产品含水量控制不稳定、产品结块严重、全磷转化率低等问题。采用由表面活性剂、分散剂、水组成的液体过磷酸钙活化疏松剂与硫酸一起进入酸浆混合器中生产过磷酸钙产品,可使混合反应更彻底,产品的有效磷(以P2O5计)质量分数提高0.5%~1.0%,含水质量分数降低1.5%~3.0%,全磷转化率提高3%~7%,而且可减少熟化翻堆次数并缩短熟化时间,具有显著的经济和社会效益。     

硼酸萤石法制备三氟化硼工艺

介绍了硼酸萤石法生产三氟化硼的具体生产工艺技术，包括制备原理；最佳原料摩尔比，工艺流程，考察了反应温度、硫酸浓度及对反应的影响，确定出最佳以应条件，并对有关问题进行了探讨。     

雀稗麦角菌产麦角碱发酵条件的优化

研究了雀稗麦角菌产麦角碱发酵条件。通过正交实验确定了影响雀稗麦角菌产碱的主要因素为色氨酸,其次是琥珀酸胺,进一步用单因素分析方法探讨了各影响因素的浓度与产碱量之间的关系,确定了较为理想的发酵条件,即:色氨酸0.1％、甘露醇10％、琥珀酸胺4％、MgSO4·7H2O 0.025％,用氨水调pH 5.2,于24-26℃,使用二级种子摇瓶发酵培养,经11-13 d培养,平均产碱率为58.6 mg·L-1。     

利用黄河泥沙生产彩釉地砖的新型辊道窑

本文介绍了一种新型辊道窑,很好地解决了以黄河泥沙为原料,制品烧成温度范围窄、冷却易炸裂的技术难题。     

以铝镁尖晶石为原料利用选择性脱碱法制造多孔陶瓷

以镁、铝和硅的化合物一起结晶的方法合成MgO—Al2O3-SiO2系超细粉料,并利用该粉料制成了二相型尖晶石-堇青石复合材料。研究了化学不稳定相在苛性钾和氢氟酸溶液中选择性脱碱的过程。测定了二相型材料加工的最佳条件,以利于以铝镁尖晶石为原料制造开口气孔率大于50％的陶瓷。     

一株产腈水合酶菌株酶活高效表达条件的研究

以抚顺腈纶厂废水中筛选的一株Nocardia sp为出发菌株,通过逐渐增加培养基中丙烯腈的体积浓度重复继代培养,得到1株酶活高效表达的Nocardia sp菌,酶活比出发菌株提高了15倍。确定了菌株培养的最优条件:葡萄糖(25 g/L),诱导剂脲(0.06 g/L)、Co2+(0.02 g/L)、丙烯酰胺(10%),反应条件pH(7)、温度(20℃),底物丙烯腈体积分数(<5%),产物丙烯酰胺的质量分数(<20%)。正交实验表明,反应温度和脲的加入量为反应过程中的显著因素。     

一种多元高浓度复合液肥的生产方法

介绍了一种新型多元高浓度复合液肥的研制方法及其大面积田间应用的情况