红法夫酵母生产虾青素的研究新进展

利用红法夫酵母发酵生产虾青素是天然虾青素研究的热点,论述了当前红法夫酵母生产虾青素研究新进展,特别是对红法夫酵母生产虾青素的的重点研究内容做了较为详细的概括。     

微生物法生产虾青素的研究进展

虾青素是一种萜烯类不饱和化合物,具有很强的抗氧化活性,同时还具有抗癌、增强免疫、护眼、保护心脑血管等其他诸多生理功能。天然虾青素主要来源于藻类、酵母以及海洋生物中。目前应用于市场的虾青素主要包括雨生红球藻虾青素、酵母虾青素以及化学合成虾青素。雨生红球藻的培养时间长,生长条件要求苛刻,使得虾青素价格昂贵;化学合成虾青素为混合构型虾青素,抗氧化能力低于天然虾青素,安全性较差。该文介绍了虾青素的结构性质、虾青素来源和生产方法,着重讲述红法夫酵母（Phaffia rhodozyma）生产虾青素的生物合成途径、发酵培养条件以及虾青素的破壁提取和纯化方法,为虾青素工业化生产提供一定理论基础。     

法夫酵母生物法生产虾青素的研究进展

虾青素是一种酮式类胡萝卜素,在功能饲料、食品、化妆品和医药等方面具有广阔的应用前景.法夫酵母是天然生产虾青素的主要微生物之一,本文旨在介绍通过基因工程培养、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.     

虾青素的性质、生产及发展前景

虾青素具有极强的抗氧化活性,能够有效地清除体内的活性氧,在疾病预防和治疗中起着重要作用。本文阐述了虾青素的性质、应用、生产及发展前景。并就虾青素的抗氧化性及其在饲料、食品、化妆品、保健和医疗方面的作用进行了概括论述,比较了人工合成的虾青素和各种天然虾青素在功能和安全性方面的差异,说明红法夫酵母发酵虾青素具有很高的应用潜力,最后对天然虾青素的市场进行了预测,认为其具有广阔的市场前景。     

天然虾青素生产方法研究进展

天然虾青素因其具有独特的生物学功能,在食品、化妆品、保健品和饲料添加剂等方面有着巨大的应用价值和广阔的发展前景。我们对天然虾青素的3种提取方法:从水产加工废弃物中提取虾青素、利用藻类生产虾青素、酵母发酵生产虾青素进行了比较详细的阐述,对各个方法的研究现状和应用前景进行了分析,以期为工业化生产虾青素提供参考。     

红法夫酵母发酵生产虾青素提取工艺优化

虾青素是一种具有高效抗氧化性的类胡萝卜素。对红法夫酵母发酵生产虾青素进行提取工艺优化。通过单因素试验分析确定单一因素下二甲基亚砜提取虾青素效果最好的条件。正交试验优化出多重因素共同作用下的最优条件。结果表明,菌体粉碎后过150目筛网,在浸提温度40℃条件下,浸提时间30 min,虾青素提取量最大。浸提温度对红法夫酵母中虾青素提取效果影响最大,其次为菌体粉末颗粒大小,最后是浸提时间。     

海洋红酵母产虾青素发酵培养基的优化

以海洋红酵母为研究对象,通过单因素试验和正交试验对其发酵合成虾青素的培养基组分进行优化研究。试验结果表明:葡萄糖是海洋红酵母合成虾青素的最佳碳源,最适氮源为酵母浸粉,适量添加红糖对发酵具有促进作用。最终确定葡萄糖、酵母浸粉、红糖的最适质量浓度分别为10、3、5g/L,在此条件下,虾青素的含量可达15.06mg/ml,比优化前提高了1.3倍左右。     

红发夫酵母利用黄浆水发酵产虾青素的研究

对红发夫酵母利用黄浆水发酵产虾青素的动态过程进行了研究，结果表明：发酵约16h生物量达最大值为5．84g／L；发酵60h-72h虾青素产量达最大值为2．43mg／L．虾青素的含量达最大值为512μg／g干菌体。通过比较黄浆水与合成培养基的发酵，发现黄浆水培养红发夫酵母获得的生物量、虾青素产量分别是合成培养基的1．85倍、1-30倍，而虾青素的干细胞含量为合成培养基的71％。     

两阶段法培养红法夫酵母生产虾青素

在法夫酵母生长过程中,培养基组成是影响细胞生长和虾青素产量的重要因素。文中通过正交设计和响应面优化方法分别对红法夫酵母生长阶段培养基和虾青素合成阶段的培养基进行了优化研究。结果表明,碳源和氟源浓度对红法夫细胞的生长及虾青素的合成有明显影响,浓度为20 g/L的葡萄糖有利于细胞的生长;而50 g/L左右的葡萄糖和高C/N有利于虾青素的合成。在此基础上提出了两阶段发酵方案。经过两阶段发酵,红法夫酵母生物量和虾青素产量达到16.8 g/L和15.015 mg/L,分别比分批培养提高了56.3%和28.7%。     

一种新的提高法夫酵母中虾青素稳定性的方法

虾青素作为天然的着色剂、饲料添加剂和保健营养品,可广泛应用于食品、医药和化妆品行业,而法夫酵母是可生产天然虾青素的主要微生物之一。为了评价抗氧化剂在法夫酵母虾青素提取中的应用价值,研究其对虾青素稳定性的影响,以提取液中虾青素含量为指标,并在对细胞酸法破壁、酶法破壁以及溶媒萃取色素过程中辅助添加抗氧化剂,测定了虾青素在酸、酶、温度、和溶媒等不同条件下的保留率。试验结果表明,在细胞破壁和溶媒萃取色素过程中,添加适量的抗氧化剂,可以显著提高虾青素的稳定性;在乳酸破壁及丙酮提取过程中分别添加抗坏血酸和生育酚,使得虾青素的提取率较传统方法提高了28.01%。抗坏血酸和生育酚属于天然抗氧化剂,不会引起残留毒性,具有较好的工业应用前景。     

高产虾青素红法夫酵母的选育和工艺优化

虾青素是目前世界上公认的一种抗氧化性能最强的抗氧化剂,研究表明:天然虾青素具有抗癌症、抗衰老、增强免疫力等重要的生理功能,而且对人体绝对安全无害,因此,在水产养殖、饲料、食品和医药工业中得到广阔的应用。本文通过两轮紫外诱变和光复活交替处理的方法,诱变选育虾青素的高产菌株,最终获得3株高产菌株;诱变菌株产虾青素的能力相对于原始菌株提高了46%。在筛选高产菌株的基础上,进一步又对其发酵工艺进行了优化,红法夫酵母的最佳培养条件为葡萄糖15g/L,酵母浸粉7.5g/L,磷酸二氢钾2.5 g/L,氯化钙3 g/L,硫酸镁0.5 g/L;在50L发酵罐中培养72h,最终虾青素的产量基本稳定在70mg/L左右。     

红法夫酵母与环状芽孢杆菌混合培养破壁提取虾青素的研究

环状芽孢杆菌能以红法夫酵母细胞壁为唯一碳源进行发酵产胞壁溶解酶,将红法夫酵母与环状芽孢杆菌混合培养,可使环状芽孢杆菌在生长的同时产酶并逐渐溶解酵母细胞壁,从而提取虾青素。通过对红法夫酵母与环状芽孢杆菌两阶段混合培养条件的优化,总结出红法夫酵母产虾青素及酶法破壁提取的适宜工艺为:培养基初始糖浓度为30g/L,环状芽孢杆菌的最佳接种时间为红法夫酵母培养60～72h,接种量为10mL/L(1010个细胞/mL),接种后最适培养温度为30℃,pH为6.5,总发酵时间为120h,在此条件下,红法夫酵母虾青素产量可达到8960.2μg/L,虾青素最终提取率可达到96.8%。     

摇瓶培养条件对红法夫酵母突变菌株UV-801e-SO15产虾青素的影响

利用响应面法研究了培养条件和培养基组成对红法夫酵母突变株UV-801e-S015虾青素产量的影响,结果表明,温度和碳氮源浓度是影响生物量和虾青素产量的主要因素,适合生物量的积累的发酵温度为23℃,而20℃则有利于虾青素的合成,且两者最适培养基的组成也不同.以此确定了以发酵60h为界,将发酵分为两阶段,不同阶段采用不同的培养基和培养温度的发酵方法,实验证明,该方法可有效提高突变株的虾青素产量、生长速率和生物量.     

法夫酵母虾青素提取工艺及功能研究进展

主要介绍近年来法夫酵母虾青素提取工艺及功能的研究情况进展。除作为一种高效抗氧化剂之外,虾青素还具有抗肿瘤、抑制认知功能障碍、减轻氧化应激、提高着色性、改善自闭症行为障碍等功能,对"都市化"疾病的预防和治疗有着重要作用。虽然虾青素功能作用颇多,但其生产迟迟未进入工业化。提出从碳源与温度控制、添加前体物质、复合诱变和基因敲除4个方面优化法夫酵母虾青素生产条件,总结目前国内外对法夫酵母虾青素生产提取的现状。除常规的化学和物理提取方法之外,极性与非极性溶剂提取法、超声波辅助提取法和酶与超声波结合提取法均能得到较高的虾青素提取率。针对法夫酵母虾青素各功能,提出未来的市场发展前景,认为法夫酵母虾青素在饲料工业及医学领域极具发展潜力。     

利用淀粉糖作碳源培养法夫酵母生产虾青素的研究

为选择一种适合法夫酵母发酵虾青素的工业碳源,分别以麦芽糖浆、果葡糖浆、标准糖浆3种淀粉糖为碳源做发酵试验.试验结果表明.以麦芽糖浆、果葡糖浆和标准糖浆为碳源摇瓶培养法夫酵母,虾青素的体积产率及细胞产率问没有显著差异;分剐以3种淀粉糖为碳源.在20L机械搅拌罐中补料分批培养法夫酵母的发酵规律相似.但以标准糖浆为碳源的虾青素细胞产率和虾青素得率高于其它2种淀粉糖,分别达到0.38mg虾青素/g干酵母和0.25mg虾青素/g葡萄糖;以标准糖浆为碳源,在75L机械搅拌罐中补料分批培养法夫酵母的发酵规律与20L罐的发酵规律一致,但虾青素的细胞产率为O.33 mg/g干茵体.略低于20L罐的细胞产率;虾青素的得率为0.34mg/L,略高于20L罐的虾青素得率.     

虾壳虾青素提取工艺的研究

研究了从虾加工废弃物的残虾头、虾壳提取天然青素的工艺，采用二氯甲烷直接萃取法，其回收率高，还比较了螯虾壳虾青素与红虾壳虾青素的不同，研究结果表明，螯虾壳虾青素主要是以游离的形式存在，红虾壳虾青素主要是以虾青素酯的形式存在。     

虾青素的应用及其商业化生产

虾青素是一种氧化胡萝卜素，作为着色剂在水产养殖和家禽养殖行业已经得到广泛的应用。同时由于虾青素超强的抗氧化作用，作为医药保健品也具有巨大的市场潜力。目前市场上的虾青素主要是人工合成的产品，利用微藻生产虾青素还存在一些技术上的问题。但是随着人们对天然产品的逐步认可和微藻生物技术的不断进步，大规模培养红球藻商业化生产天然虾青素是一种很有开发前景的产业。     

响应面法优化高产虾青素菌株的发酵条件

采用析因设计法对影响红法夫酵母发酵的相关因素进行评价,发现酵母膏、初始pH 值、葡萄糖及果糖浓度对虾青素产量影响显著。利用中心组合设计及响应面分析对影响虾青素产量的关键因素做进一步的优化,得到较佳的试验点为酵母膏浓度5.6g/L、初始pH 8.5、葡萄糖与果糖浓度之比24:21(m/V)。优化后虾青素产量从5.890mg/L提高到10.900mg/L;7.5L 发酵罐中,虾青素产量可达18.300mg/L,比摇瓶培养提高了68%。     

利用法夫酵母JMU-MVP14联产发酵虾青素和功能性低聚糖的研究

为了提高法夫酵母JMU-MVP14的利用价值,探索在高产发酵虾青素的基础上联产发酵虾青素和功能性低聚糖.用高效液相色谱及液-质联用技术对法夫酵母JMU-MVP14发酵液中低聚糖成分进行鉴定,考察糖的种类、蔗糖的添加量、取样时间、发酵温度及pH对法夫酵母JMU-MVP14产低聚糖的影响.用7L罐研究联产发酵虾青素和低聚糖的工艺可行性.结果表明,法夫酵母JMU-MVP14合成的低聚糖为新科斯糖和蔗果三糖.法夫酵母JMU-MVP14合成低聚糖的最佳条件是:蔗糖质量浓度80～110g/L,温度22～25℃,pH 5.0～7.0;在7L罐中发酵至72 h时补充蔗糖溶液至80 g/L,发酵74～78 h时新科斯糖和蔗果三糖的含量达到峰值,新科斯糖、蔗果三糖及总低聚糖含量分别达到10.22、2.82和13.04g/L.此时,虾青素的体积产率、细胞产率分别为42.45mg/L和5.84 mg/g.本文提供了一种提高法夫酵母利用价值的途径,用法夫酵母JMU-MVP14可同时发酵虾青素和功能低聚糖.     

一株红酵母的色素分析及发酵条件优化

研究从海泥中分离出的一株红酵母,经分析确定其为一株天然类胡萝卜素高产菌,其主要的色素成分为虾青素.对该菌的发酵条件进行了优化,针对其本身特性建立了一种分段降温的发酵方法,实验证明该方法可以显著地提高其色素产量.