红发夫酵母产虾青素培养参数的优化

在摇瓶中应用二次正交旋转组合设计 ,研究了不同培养时间、接种量、种子液培养时间和装液量对红发夫酵母PhaffiarhodozymaAs2 15 5 7培养生产虾青素的影响 ,并对培养参数进行了优化。结果表明 ,接种量、培养时间和装液量对P rhodozymaAs2 15 5 7虾青素的合成有显著影响 ,最佳虾青素合成参数为 :装液量每瓶 2 5mL( 2 5 0mL摇瓶 ) ,摇瓶培养时间84h ,接种量 12 % ,种子培养时间 5 4h。     

红发夫酵母产虾青素研究进展

虾青素是一种极具潜力的色素和抗氧化剂 ,在水产养殖、饲料、食品和医药工业具有应用前景。本文对虾青素的生物来源 ,产虾青素红发夫酵母菌株的筛选 ,培养基的优化以及虾青素的提取等进行了论述。     

红发夫酵母生产虾青素的培养基优化

从提高虾青素产量和降低生产成本综合考虑。研究选择了混合碳源、混合氮源、柠檬酸铵((NH_4)_3C_6H_5O_7)、Na_2HPO_4、K_2HPO_4、MgSO_4·7H_2O组成培养基。正交设计优选出的培养基为混合碳源(糖蜜40%、淀粉塘60%)30 g/L、混合氮源(玉米浆40%、(NH_4)_2SO_460%)7 g/L、MgSO_4·7H_2O 1.5 g/L、(NH_4)_3C_6H_5O_7 2g/L、Na_2HPO_4 2.0 g/L,用此优化培养基摇瓶培养红发夫酵母获得生物量16.92 g/L,虾青素含量903μg/g和虾青素产量15 279μg/L。     

pH-stat控制流加培养红发夫酵母产虾青素

通过酸碱流加培养、混合碳源-氨水流加培养、混合碳源-尿素流加培养等pH-stat控制流加培养红发夫酵母产虾青素。pH-stat控制流加培养与分批培养相比较,生物量及虾青素产量都有不同程度地提高。从提高虾青素产量和降低生产成本综合考虑,混合碳源-氨水流加培养是最理想的方法,培养96 h虾青素产量最高达到19.94 mg/L。     

氮源对红发夫酵母生产虾青素的影响

研究了不同氮源对红发夫酵母生长及虾青素积累的影响。结果表明,在所研究的有机氮源中,玉米浆是最好的单一氮源,虾青素产量达到5255μg/L。以酵母粉、蛋白胨为单一氮源时,虾青素产量分别是3287、3087μg/L,远远低于玉米浆;而无机氮源最佳为柠檬酸三铵,虾青素产量5737μg/L。当采用玉米浆和柠檬酸三铵作为混合氮源(2:5)时,虾青素产量达到7746μg/L。      

氮源对红发夫酵母生产虾青素的影响

研究了不同氮源对红发夫酵母生长及虾青素积累的影响。结果表明,在所研究的有机氮源中,玉米浆是最好的单一氮源,虾青素产量达到5255μg/L。以酵母粉、蛋白胨为单一氮源时,虾青素产量分别是3287、3087μg/L,远远低于玉米浆;而无机氮源最佳为柠檬酸三铵,虾青素产量5737μg/L。当采用玉米浆和柠檬酸三铵作为混合氮源(2:5)时,虾青素产量达到7746μg/L。     

不同培养方式对红发夫酵母产虾青素的影响

通过间歇流加培养、指数流加培养、混合碳源-番茄汁流加培养和恒速流加培养等4种培养方式的实验,说明进行流加培养有利于红发夫酵母细胞生长及虾青素的合成。与分批培养相比,所有流加模式下生物量及虾青素产量都有不同程度地提高。其中流加混合碳源-番茄汁获得了最好的实验结果,最终的生物量、虾青素含量和产量分别达到33.71g/L、1106μg/g和36.26mg/L。     

KNO_3对红发夫酵母生物合成虾青素的影响

比较了红发夫酵母(Phaffiarhodozyma)以KNO3、NaNO3、(NH4)2SO4及蛋白胨为氮源的细胞生长及虾青素合成过程,重点研究了KNO3对红发夫酵母生物合成虾青素的影响。结果表明:低浓度KNO3(0·1~0·9g/L)有利于细胞生长及虾青素合成,而高浓度KNO3(3·0~9·0g/L)抑制细胞生长及虾青素合成。当培养基中含有0·3g/LKNO3时,红发夫酵母的发酵过程不仅表现出细胞二次生长及虾青素二次合成现象,而且发酵周期较长,可获得较高的生物量和干细胞虾青素含量,分别为8·13g/L和0·993mg/g。     

不同时间流加番茄汁对红发夫酵母生产虾青素的影响

番茄红素作为虾青素合成的前体物质,适量添加对虾青素合成起到促进作用。由于成熟番茄汁中含有大量的番茄红素,可以作为番茄红素的替代品,而且番茄汁含有的其它营养物质对红发夫酵母的生长也有一定的积极作用。这样既促进了虾青素的合成,又节约了成本,故选择番茄汁作为流加物质。结果表明,培养36h时添加番茄汁,红发夫酵母72～120h生长状态平稳,且对提高虾青素含量和产量效果显著,培养96h虾青素含量高达1318μg/g,虾青素产量也达到最高,为17.87mg/L。      

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％。     

法夫酵母产虾青素的摇瓶工艺

以法夫酵母 (Phaffiarhodozyma)WSS -FF6为产生菌进行摇瓶条件下的类胡萝卜素 (主要为虾青素 )发酵条件研究 .正交试验表明 :葡萄糖质量分数对酵母产色素影响较大 ,在起始 pH值为 6,培养温度 2 2℃ ,葡萄糖 3 .0 %、尿素 0 .1 %、磷酸二氢钾 0 .6%、玉米浆 0 .6%的培养基下经过72h、2 2 0r/min摇瓶发酵 ,其生物量为 6.58mg/mL ,类胡萝卜素产量为 1 4.92 μg/mL ,其中虾青素占 78% .     

几种物质对红发夫酵母生长和虾青素合成的影响

研究2-脱氧葡萄糖、胡萝卜素、番茄红素等物质对红发夫酵母生长及虾青素合成的影响。番茄红素的添加可以明显提高红发夫酵母细胞内虾青素含量,番茄红素的添加量为700μg/L时,虾青素含量与产量均达到最高,分别为1468μg/g、17.59 mg/L,对照空白分别提高了72%、69%。结果表明番茄红素适量添加对虾青素合成起到促进作用,但成本较高,由于番茄汁富含番茄红素并且成本较低,可以作为替代品进行流加,节约成本。     

发夫酵母工业化生产虾青素的培养基研究

为进一步降低培养基成本,促进工业化生产,在前期优化的培养基基础上,本研究尝试直接以价廉易得的玉米粉、玉米淀粉、马铃薯淀粉水解液代替葡萄糖作碳源,进行摇瓶发酵实验和10L罐分批发酵实验,探讨了发夫酵母产虾青素工业化培养基的制备。研究发现玉米淀粉水解液可代替葡萄糖作碳源进行工业化生产,并确定了淀粉双酶水解的最佳工艺条件为淀粉糊浓度为30％、液化酶添加量为25U／g淀粉、糖化酶添加量为200U／g淀粉、糖化时间为4h。这样可大大降低培养基成本。     

法夫酵母产虾青素的补料发酵

以法夫酵母 (Phaffiarhodozyma)WSS FF6为产生菌进行产虾青素的补料发酵 ,在通气量为 2 5 0L/h、pH =6.0± 0 .5的条件下 ,先流加高糖浓度的培养基 ,后添加 0 .1%乙醇 ,进行分批补料发酵 ,经 130h发酵后 ,生物量与类胡萝卜素产量分别为 2 7.4mg/mL、2 6.12 μg/mL ,生长得率、产物得率及酵母色素质量分数分别为 0 .4 6、0 .4 4和 0 .95     

二甲亚砜法破壁条件对法夫酵母虾青素提取效果的影响

为了评价二甲亚砜(DMSO)法破壁在法夫酵母虾青素提取中的应用价值,研究了提取溶剂、DMSO用量、破壁温度、料液比、浸提时间、浸提次数6个条件因子对破壁后法夫酵母虾青素提取的影响,并对破壁条件进行了优化。实验结果表明:丙酮为最理想的提取溶剂;各主要因素破壁温度、料液比和浸提时间对虾青素的提取量影响依次减小,单因素及正交实验得到法夫酵母中虾青素提取的最佳条件为:以丙酮为提取溶剂、DMSO用量1∶1.5、浸提2次、破壁温度45℃、料液比1∶20(w/v)、浸提时间40 min,优化后虾青素的提取量为4.42 mg/g。      

菠萝皮渣生产虾青素的发酵条件研究

以菠萝皮渣为培养基的主要原料,采用法夫酵母（Phaffia rhodozyma）对其进行发酵生产虾青素,采用响应面分析法对法夫酵母的发酵条件进行优化研究。先用Plackett-Burman设计法实验确定重要因素,再用最陡爬坡实验法确定因素水平,最后用响应面分析方法求得的最佳发酵条件为：发酵温度为20.0℃,初始pH为5.29,糖度为6.1%,酵母膏2g/L,MgSO42g/L,（NH4）2SO44g/L,KH2PO41.5g/L,种龄36h。用此优化的发酵培养基培养法夫酵母,虾青素产量可达6.5751mg/L。