Sporidiobolus pararoseus发酵产物中类胡萝卜素的分离与鉴定

采用微生物发酵法生产类胡萝卜素具有很大的优势。实验以Sporidiobolus pararoseus菌株发酵生产类胡萝卜素,采用有机溶剂法提取得到混合色素溶液,利用薄层层析和高效液相进行分析,结果显示色素成分有10种以上;进一步采用硅胶柱分离纯化。根据纯化后各组分的紫外吸收光谱、质谱检测结果以及有关酵母产类胡萝卜素代谢途径的相关文献,推断Sporidiolus pararoseus发酵产物中含有β-胡萝卜素,推测可能还含有γ-胡萝卜素、圆酵母素、红酵母红素等色素组分。     

Sporidiobolus pararoseus中红酵母红素的柱色谱分离纯化鉴定及其对LNCaP细胞增殖的影响

建立了一种通过柱色谱从Sporidiobolus pararoseus发酵产物中分离纯化红酵母红素的方法。通过高效液相色谙(high performance liquid chromatography,HPLC)鉴定色素的纯度在96%以上。同时通过HPLC-二极管阵列检测器(diode array detector,DAD)、液相(liquid chromalography,LC)-电离子喷雾(electronic spray ion,ESI)-质谱分析(mass spectrometry,MS)、傅立叶变换红外光谱(Fourier-transform infrared spectroscopy,FTIR)和拉曼光谱检测得到了一系列红酵母红素的光谱数据。该研究还发现红酵母红素对于前列腺癌LNCa P细胞的生长具有抑制作用,且该作用与剂量有一定关系。WST-1检测发现,用30μmol/L的β-胡萝卜素、番茄红素和红酵母红素分别处理24 h,细胞的生长率分别降低了(20.5±3.1)%、(27.5±3.7)%和(60.2±1.8)%。。     

产γ-氨基丁酸乳酸菌的发酵条件优化

为了发掘特色酸乳中的优质乳酸菌资源,提高菌株的γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid,GABA）产量,对前期一株分离自传统酸乳中的产GABA戊糖乳植杆菌（Lactiplantibacillus pentosus,L.pentosus）Z6-15,通过单因素试验及响应面设计法优化其GABA发酵工艺。结果表明,菌株的最佳发酵工艺：葡萄糖20 g/L、酵母粉10 g/L、蛋白胨11.5 g/L、乙酸钠 5 g/L、L-谷氨酸钠（sodium hydrogen glutamate,L-MSG）4.5 g/L、K2HPO42 g/L、柠檬酸三铵 2 g/L、MnSO40.05 g/L、MgSO40.2 g/L、吐温-80 0.1%、初始pH值5.5,接种量4%、装添量175 mL,此优化条件下,菌株于37℃、160 r/min发酵培养72 h后,其GABA产量为3.96 g/L,较优化前提高了39.63%。     

光镊拉曼光谱技术结合响应面法优化红酵母产类胡萝卜素的发酵条件

拉曼光谱具有快速、实时、无损分析的特点,在生物学领域应用广泛。作者利用光镊拉曼光谱技术(LTRS)测定红酵母细胞中类胡萝卜素。采用Plackett-Burman法对影响红酵母发酵的相关因素进行评价,发现葡萄糖、蛋白胨、pH和温度对类胡萝卜素的产量影响显著。利用BoxBehnken设计和响应面分析法对影响类胡萝卜素产量的关键因素进行优化,获得的最优发酵条件为:葡萄糖42.86 g/L,蛋白胨5 g/L,酵母提取物5 g/L,KH2PO41 g/L,MgSO4。7H2O 0.5 g/L,pH 7.0,温度28.3℃,优化后类胡萝卜素产量较优化前提高了45%。     

响应面法优化产色氨酸的谷氨酸棒杆菌的发酵条件

以实验室保藏的一株谷氨酸棒杆菌ATCC21851为出发菌株,在液体完全培养基进行活化培养,250mL三角烧瓶进行发酵培养,完成单因素试验,利用单因素试验确定了最佳的培养基pH值、装液量、接种量和培养温度。运用Box-Benhnken的中心组合设计和响应面分析,对该菌株产L-色氨酸的发酵条件组成进行多项式回归模型建立和最优化,在此基础上确定了该产L-色氨酸菌株的最佳培养条件组成:接种量10.11CFU/mL、装液量46.25mL/250mL和培养基pH值6.76。在优化后的培养基和最佳发酵条件下进行发酵培养,测得经过发酵之后L-色氨酸产量达到9.06g/L。     

光合细菌R_1发酵产类胡萝卜素的研究

对光合细菌R1产类胡萝卜素进行发酵条件优化 ,初步确定了获得类胡萝卜素较高产率的合适培养条件 ,以 0 3%的NaAc为碳源 ,0 3%的 (NH4 ) 2 SO4 为氮源 ,加入 0 15 g/L的MgSO4 ,接种量为 8% ,在 pH值 7 0左右 ,15 0 0lx的光照度下 ,30℃ ,经 5d的发酵后 ,类胡萝卜素在 4 76nm下的OD值可达 1 2 80。     

降解类胡萝卜素菌株的培养基优化

为了提高类胡萝卜素的降解率,对霍氏肠杆菌（Enterobacter hormaechei）A20菌株的发酵培养基成分进行响应面优化。通过单因素实验确定了最佳碳源、氮源和无机盐分别为葡萄糖、混合氮源（酵母膏∶蛋白胨=2∶1）和K₂HPO₄,再以这3个因素为考察因子,以类胡萝卜素降解率为响应值,设计了3因素3水平的Box-Behnken响应面分析实验,得到降解类胡萝卜素的最佳培养基组成:葡萄糖8 g/L,混合氮源（酵母膏∶蛋白胨=2∶1）14 g/L,K₂HPO₄0.72 g/L。类胡萝卜素降解率从最初的45.7%提高到77.37%,与初始的发酵培养基相比提高了69.30%。说明Box-Behnken实验设计法用于降解类胡萝卜素菌株的培养基优化是可行的,数学模型的预测值与实验观察值相符。      

重组大肠杆菌产谷氨酰胺转氨酶的发酵条件优化

以谷氨酰胺转氨酶生产菌株重组大肠杆菌BL21（DE3）/mtg为研究对象,对工程菌的发酵产酶条件进行了优化。首先通过单因素实验法,对培养基碳、氮源种类及浓度、培养温度、初始p H、装液量、接种量、诱导时机、诱导浓度、诱导温度及诱导时间进行了优化;随后采用Plackett-Burman设计从中筛选出3个关键影响因子:初始p H、培养温度及诱导温度;最后通过Box-Benhnken设计建立上述3个因子对谷氨酰胺转氨酶比酶活的响应面模型。结果表明,最佳发酵条件为:葡萄糖5 g/L,酵母粉28 g/L,蛋白胨14 g/L,培养温度34℃,初始p H7.0,装液量50 m L（250 m L三角瓶）,接种量5%,诱导时机4 h,IPTG浓度0.6 mmol/L,诱导温度25℃,诱导时间14 h。在该条件下,优化后的谷氨酰胺转氨酶比酶活达1.507 U/mg,为未优化前的1.56倍。      

天山一号冰川红酵母BC-1发酵产类胡萝卜素培养条件优化

该文研究天山一号冰川红酵母BC-1发酵产类胡萝卜素的条件研究,通过研究影响类胡萝卜素产量的碳源、氮源、培养时间、维生素的添加量,初步得出最佳的单因素分别是碳源麦芽糖,氮源酵母粉,培养时间168h,维生素C添加量15g/L.然后根据这些单因素水平进行正交试验,最后得出晟佳培养基方案为:麦芽糖35g/L,酵母粉15g/L,培养时间168h,VC添加量为10g/L,在此条件下,类胡萝卜素最高产量可达10.08mg/L.     

响应面法优化谷胱甘肽发酵生产培养基的研究

本研究以酿酒酵母变异株为出发菌株,利用Box—Benhnken中心组合设计和响应面法对该菌株产谷胱甘肽的培养基组成进行优化。实验结果表明：在10°Be’麦芽汁中添加38g／L葡萄糖、6．3g／L（NH4）2SO4及1．9g／L L-半胱氨酸盐酸盐时,谷胱甘肽产量达到120mg／L,生物量达到11．02g／L,比优化前分别提高了71．36％、39．67％。     

锁掷孢酵母产胞外多糖发酵条件优化

为进一步提高酵母菌产酵母胞外多糖（EPS）的能力,该研究以近粉红锁掷孢酵母（Sporidiobolus pararoseus）PFY-Z1为出发菌株,筛选出其最适产糖发酵培养基,并以此为基础,联合应用单因素试验、Plackett-Burman（PB）试验和中心组合设计（CCD）试验,优化菌株产EPS的最佳发酵条件。结果表明,菌株最佳培养基配方为葡萄糖15 g/L,硫酸铵15 g/L,硫酸镁1.8 g/L,氯化钙0.28 g/L,磷酸氢二钾0.24 g/L,氯化钠0.6 g/L。菌株最佳培养条件为培养温度28 ℃、摇床转速210 r/min、接种量5%、装液量100 mL/250 mL、培养时间6 d,培养基初始pH值5.10条件下,EPS含量最高,为（4.60±0.13）g/L,是优化前的1.40倍。该研究为今后利用S. pararoseus PFY-Z1产胞外多糖奠定了基础,同时也为酵母菌EPS的工业化制备和生产提供了理论依据。     

锁掷酵母产胞外多糖的研究

研究了氮源的种类和添加量对锁掷酵母产胞外多糖的影响,发现(NH4)2SO4有利于胞外多糖的积累,并且随着(NH4)2SO4加入量的增多胞外多糖的分子量趋于降低,在(NH4)2SO4添加量为1.5 g/L时多糖积累量最高为6.89 g/L。采用补料分批发酵时,控制发酵的pH和碳源,72 h多糖积累接近最大值为16.2 g/L。锁掷酵母胞外多糖主要由半乳糖和葡萄糖组成,其组成比例约为1∶2,细胞壁组成主要以葡萄糖、半乳糖和甘露糖为主,其比例接近于2∶1∶1。     

锁掷酵母破壁技术的研究

分析比较了酸热法、二甲基亚砜法、细胞自溶法、高压均质法及酶促法对锁掷酵母的破壁效果,及对类胡萝卜素提取率的影响。结果表明,与其他4种破壁方法相比,高压均质法具有破壁效果好（破壁率达72.4%）、类胡萝卜素提取率高（67.3%）、破壁时间短、工艺简单、安全无污染等优点。通过均质压力、均质次数和菌液浓度这3个因素对高压均质法进行工艺优化,发现均质压力80 MPa、均质3次、菌液浓度为8%时,细胞破壁及类胡萝卜素提取效果最佳,分别是78.3%和82.5%。该研究结果为锁掷酵母的开发利用及类胡萝卜素的提取提供了理论依据及技术支持。     

锁掷酵母中圆酵母素稳定性的研究

研究了锁掷酵母中圆酵母素的稳定性,以色素保留率和其全反式构型百分含量为指标,测定了其在光照、空气及温度条件下的变化。结果表明,随着温度升高,圆酵母素损失加剧,温度在80~121℃范围时,褪色加快,此时50%~90%的全反式构型向顺式结构转变;色素在光照条件下很不稳定,阳光直射时色素氧化降解迅速;充入空气贮存7d后,90%的圆酵母素发生氧化降解,但其对圆酵母素保留率的影响大于对其反式构型含量的影响。进一步得出,光、温度和空气对圆酵母素的保留率和全反式构型的影响变化趋势一致,光和温度对色素全反式构型影响较大,圆酵母素的异构化主要受光和温度影响。      

拟粉红锁掷孢酵母降解展青霉素的机制

展青霉素(PAT)是一类主要由曲霉属和青霉属等真菌产生的有毒次级代谢产物,主要污染水果及其制品,严重威胁着人类的健康。为了寻找一种安全高效的PAT脱毒方法,近年来采用生物法清除PAT已成为主要的研究方向。作者研究了拟粉红锁掷孢酵母(Sporidiobolus pararoseus)对PAT降解的影响及其降解机制。结果显示,S.pararoseus可以显著降低苹果伤口处PAT的积累量,体外实验发现S.pararoseus与PAT(5μg/mL)共同培养18 h,PAT可以被S.pararoseus完全降解。S.pararoseus对PAT的降解作用既不是酵母细胞壁的吸附作用,也不是细胞的吸收作用,而是细胞正常代谢下产生的胞内酶对PAT具有降解作用。本研究有助于了解S.pararoseus降解PAT的作用机制,为真菌毒素的生物降解提供了新的理论依据。     

锁掷酵母高产类胡萝卜素的发酵条件的研究

分析了锁掷酵母中类胡萝卜素的主要代谢途径,研究了碳源、温度、pH、溶氧、有机氮源对锁掷酵母发酵生产类胡萝卜素的影响,发现碳源、温度、pH主要影响菌体的得率;溶氧、有机氮源主要影响类胡萝卜素的组成。可以通过最适的发酵条件单一积累目的类胡萝卜素。以玉米浆为氮源、溶氧控制在5%左右有利于β-胡萝卜素的积累,在优化的条件下,经7L罐补料分批发酵,菌体得率为56.32g/L,β-胡萝卜素产量可达18.92mg/g,占总类胡萝卜素量的60.43%,比优化前提高了217%;当以酵母膏为氮源、溶氧控制在30%左右有利于红酵母烯的积累,在优化的条件下,经7L罐补料分批发酵,菌体得率为62.47g/L,红酵母烯的产量可达31.74mg/g,占总类胡萝卜素的70.41%,比优化前提高了152%。通过优化发酵条件来定向积累单一的类胡萝卜素可为其他菌株生产类胡萝卜素提供一种可行的方法。     

产胞外多糖酵母菌的分离鉴定及其发酵条件优化

为筛选新型高产胞外多糖(exopolysaccharides,EPS)的酵母菌株,满足工业化生产的要求,该研究利用WL选择培养基和产糖基础培养基筛选出高产EPS的酵母菌,通过形态特征观察、生理生化试验和18S rDNA技术对其进行鉴定,并利用响应面方法对菌株产胞外多糖条件进行优化。结果表明,从土壤中筛选得到一株高产EPS的酵母菌,经鉴定,该酵母菌为近粉红锁掷孢酵母(Sporidiobolus pararoseus),命名为S.pararoseus PFY-Z1,当葡萄糖17.34 g/L、硫酸镁1.98 g/L、初始pH值5.3时,EPS的含量为(6.74±0.13)g/L,是优化前的1.63倍。不仅为EPS的生产提供菌种来源,也为今后利用S.pararoseus大规模生产EPS提供理论基础。     

Evaluation of the conditions of carotenoids production in a synthetic medium by Sporidiobolus salmonicolor (CBS 2636) in a bioreactor

This work studied the cultivation conditions for the production of carotenoids by Sporidiobolus salmonicolor (CBS 2636) in a bioreactor. A Plackett–Burman design was used for the screening of the most important factors, followed by a complete second order design, to maximise the concentration of total carotenoids. The maximum concentration of 3425.9 μg L^?1 of total carotenoids was obtained in a medium containing 80 g L^?1 glucose, 15 g L^?1 peptone and 5 g L^?1 malt extract, with an aeration rate 1.5 vvm, 180 r.p.m., 25 °C and an initial pH of 4.0. Fermentation kinetics showed that the maximum concentration of total carotenoids was reached after 90 h of fermentation. Carotenoid bio‐production was partially associated with cell growth. The specific carotenoid production (Y_P/X) was 238 μg carotenoids/g cells, whereas Y_P/S (substrate to product yield) was 41.3 μg g^?1. The specific growth rate (μ_x) was 0.045 h^?1. The highest cell and total carotenoid productivity were 0.19 g L^?1 h^?1 and 56.9 μg L^?1 h^?1, respectively.     

锁掷酵母粉对糖尿病小鼠肝、肾的保护作用

该实验研究了锁掷酵母粉对Ⅱ型糖尿病小鼠肝、肾损伤的影响,并探讨其可能的作用机制。C57BL/6小鼠高脂饲料喂养4周后,连续3 d腹腔注射链脲佐菌素（STZ）100 mg/kg,造成Ⅱ型糖尿病模型,设空白组、模型组和酵母粉组（n=8）。连续灌胃8周后,测定小鼠体质量、饮水量、进食量和空腹血糖（FBG）;血清、肝脏、肾脏的超氧化物歧化酶（SOD）活性、丙二醛（MDA）含量;苏木精-伊红（HE）染色观察肝、肾组织病理变化。结果表明,与模型组比较,酵母粉组均可明显抑制血糖值升高;血清、肝、肾中MDA含量明显降低（P＜0.05）;SOD活性明显升高（P＜0.05）;HE染色显示酵母粉组肝细胞排列整齐,脂肪变性减弱,淋巴细胞减少;肾小球肥大减弱,系膜区减小。表明酵母粉可提高肝脏、肾脏抗氧化能力,减轻STZ及高血糖引起的肝、肾损害。