红发夫酵母积累虾青素的代谢调控机理研究进展

由红发夫酵母合成的虾青素是一种非常有商业价值的类胡萝卜素。综述了近年来国内外在红发夫酵母中虾青素的生物合成途径、合成代谢调控机理等领域的相关研究进展, 并提出了国内应开展的相关创新性研究。     

红发夫酵母积累虾青素的代谢调控机理研究进展

由红发夫酵母合成的虾青素是一种非常有商业价值的类胡萝卜素.综述了近年来国内外在红发夫酵母中虾青素的生物合成途径、合成代谢调控机理等领域的相关研究进展,并提出了国内应开展的相关创新性研究.     

法夫红酵母高产虾青素菌株的研究概况

虾青素是一种天然类胡萝卜素,具有较强的抗氧化作用。法夫红酵母是一种能合成虾青素的真菌。本文主要概述法夫红酵母高产虾青素菌株的育种、高产株选择、培养条件和虾青素的提取检测方法     

法夫酵母中产类胡萝卜素特性与其合成相关基因表达关系的研究

为研究法夫酵母中类胡萝卜素合成代谢调控机理,通过高效液相色谱法和实时定量PCR技术分别对JMU-VDL668和JMU-N3法夫酵母菌株中类胡萝卜素和类胡萝卜素合成相关基因的表达差异进行分析,并研究了在JMU-VDL668菌株培养过程中添加β-胡萝卜素对其产虾青素的影响。结果显示,法夫酵母类胡萝卜素代谢途径的关键酶crt E,crt YB,crt I和crt S基因在JMUVDL668菌株中的表达水平整体低于JMU-N3菌株,而JMU-N3菌株中没有检测到crt R基因的表达。在JMU-VDL668菌株培养过程中添加β-胡萝卜素发现,在72 h和96 h添加时能促进虾青素的合成,其中96 h添加时所得虾青素比对照组提高了83%。结果表明,这两株菌的产类胡萝卜素特性与类胡萝卜素合成相关基因的表达量存在一定的正相关关系,且JMU-VDL668菌株中总类胡萝卜素细胞产率在一定范围内,可能存在反馈调节机制。     

法夫红酵母主同产虾青素菌株的研究概况

虾青素是一种天然类胡萝卜素,具有较强的抗氧化作用。法夫红酵母是一种能合成虾青素的真菌。本文主要概述法夫红酵母高产虾青素菌株的育种、高产株选择、培养条件和虾青素的提取检测方法。     

一株法夫酵母虾青素高产菌株的生产性能

为了评价虾青素高产菌株-法夫酵母JMU-MVP14的生产性能及建立虾青素高产发酵技术,通过测定糖、生物量、虾青素产量、总类胡萝卜素产量等发酵参数,用摇瓶试验对比了法夫酵母JMU-MVP14和出发菌株的差异,用7 L罐试验对比了pH值调控方式及补料培养基成分对发酵的影响,用1 m3罐试验评估了法夫酵母JMU-MVP14高密度发酵虾青素的产量水平。摇瓶发酵结果表明,法夫酵母JMU-MVP14虾青素及总类胡萝卜素的细胞产率分别达到6.01 mg/g及10.38 mg/g;7 L罐分批发酵试验结果表明,自动流加调     

法夫酵母PLX-All发酵纤维素酶水解物合成虾青素*

法夫酵母（Phaffia rhodozyma)PLX-All菌株能够发酵纤维素酶水解物进行虾青素的生物合成。纤维素的酶解物主要为纤维二糖和葡萄糖,在另外添加适量其它营养物后可被法夫酵母发酵用于生长及合成虾青素。摇瓶试验结果表明,培养108h,法夫酵母的生物量可达2.3g／L,虾青素的产率达913.4g／g干细胞,虾青素体积产率为2.1mg／L。在2L罐的发酵试验中,法夫酵母的生物量可达3.23g／L（第96h）,虾青素的产率达581.4g／g干细胞,虾青素体积产率达1.88mg／L。     

法夫酵母PLX-ll发酵纤维素酶水解物合成虾青素

法夫酵母（Phaffiarhodozyma)PLX朅ll菌株能够发酵纤维素酶水解物进行虾青素的生物合成。纤维素的酶解物主要为纤维二糖和葡萄糖,在另外添加适量其它营养物后可被法夫酵母发酵用于生长及合成虾青素。摇瓶试验结果表明,培养108h,法夫酵母的生物量可达2.3g／L,虾青素的产率达913.4g／g干细胞,虾青素体积产率为2.1mg／L。在2L罐的发酵试验中,法夫酵母的生物量可达3.23g／L（第96h）,虾青素的产率达581.4g／g干细胞,虾青素体积产率达1.88mg／L。     

法夫酵母PLX-All发酵纤维素酶水解物合成虾青素

法夫酵母（Phaffia rhodozyma)PLX-All菌株能够发酵纤维素酶水解物进行虾青素的生物合成。纤维素的酶解物主要为纤维二糖和葡萄糖,在另外添加适量其它营养物后可被法夫酵母发酵用于生长及合成虾青素。摇瓶试验结果表明,培养108h,法夫酵母的生物量可达2.3g／L,虾青素的产率达913.4g／g干细胞,虾青素体积产率为2.1mg／L。在2L罐的发酵试验中,法夫酵母的生物量可达3.23g／L（第96h）,虾青素的产率达581.4g／g干细胞,虾青素体积产率达1.88mg／L。     

正十二烷强化氧传递促进法夫酵母虾青素的合成

对虾青素的氧载体强化氧传递双液相发酵进行了研究。实验结果表明,添加正十二烷(作为氧载体)可提高法夫酵母发酵时的溶氧水平,促进虾青素的合成:添加正十二烷 0.5-1.0%(w/v),虾青素产量随正十二烷添加量逐步提高,最高时达到3.0mg/L,对照组虾青素产率为2.15mg/L;当正十二烷浓度大于2%时,对虾青素的合成表现出明显抑制作用;而正十二烷的添加对细胞的干重没有表现出促进作用。因此虾青素产量的提高是单位质量细胞的虾青素合成效率提高的结果。罐上实验结果表明,发酵开始后的12-24 h时段的溶氧水平对于虾青素的整个合成周期的合成活性至关重要,为发酵供氧进行分段控制提供了依据。根据法夫酵母虾青素合成活性与细胞呼吸活性之间的关系,推测法夫酵母合成虾青素过程对氧的依赖可能与柠檬酸生产菌有着相似的机制。     

利用亚硝酸钠选育法夫酵母虾青素高产菌株

以亚硝酸钠作为筛选剂选择性分离法夫酵母虾青素高产菌株。实验研究表明,在亚硝酸钠存在的情况下,法夫酵母的生长和虾青素合成量均会减少;当亚硝酸钠浓度为5000μmol/L时,法夫酵母的致死率为100%。挑取200株经过甲基磺酸乙酯（EMS）诱变后的法夫酵母,以5000μmol/L的亚硝酸钠为筛选剂摇瓶发酵后测得虾青素体积产率为正突变的菌株有87株,正突变率为43.5%。挑取其中8株进行复筛,编号为N030的菌株比出发菌株的虾青素体积产率和细胞产率分别提高了39.3%和89.3%。结果说明,亚硝酸钠可作为法夫酵母虾青素高产菌株的筛选剂,用于提高菌种的筛选效率。     

法夫酵母生物合成虾青素的研究

本文对法夫酵母是青素的生命合成进行了研究。实验结果表明,法夫酵母在ＹＥＰＤ培养基中生长时表现出二次生出现象,细胞内虾青素的合成是与细胞季开偶联的,在约６６ｈ达一在积累,３．４μｇ／ｍｌ。     

补料工艺对两株法夫酵母菌株产虾青素的影响

【目的】考察不同补料工艺对法夫酵母菌株生长和虾青素合成的影响。【方法】对法夫酵母JMU-VDL668和JMU-MVP14菌株在7 L罐中进行分批及分批补料培养; 同时, 测定发酵过程中生物量、虾青素和葡萄糖含量的变化。【结果】采用恒DO补料, 法夫酵母JMU-VDL668菌株获得的生物量最大(64.6 g/L), 是分批培养的2.2倍; 采用恒pH补料发酵, 虾青素的产量最高(20.6 mg/L), 是分批培养的1.5倍。与JMU-VDL668菌株不同, 虾青素高产菌株JMU-MVP14菌株采用恒pH补料, 获得生物量最大(48.5 g/L), 但虾青素产量大大降低(仅17.5 mg/L); 采用脉冲补料, 虾青素产量最高, 达到414.1 mg/L, 与分批发酵相比提高了200.2%; 采用恒DO补料, 生物量(38.5 g/L)和虾青素产量(403.2?mg/L)增加显著, 与分批发酵相比分别提高了133.1%和192.3%。【结论】不同补料工艺对法夫酵母菌株生产虾青素影响很大。其中, 采用恒pH补料工艺, 法夫酵母JMU-VDL668菌株可以获得最高的虾青素产量, 而采用脉冲补料工艺, 最适于法夫酵母JMU-MVP14菌株发酵生产虾青素。     

几种化学激活剂刺激虾青素合成的机理研究

研究了几种化学激活剂对红发夫酵母产虾青素的刺激作用。添加一定浓度的亚硒酸钠、氯化镉、氯酸钠和二氧化钛 ,分别使虾青素质量分数提高了 18.6 %、31.4%、30 .6 %和 2 1.3%。并对这些化学激活剂促进虾青素合成的机理进行了探讨。     

装液量和接种量对红发夫酵母生长和虾青素积累的影响

在摇瓶中研究了不同接种量和装液量对红发夫酵母PhaffiarhodozymaAs2 .15 5 7生长及虾青素积累的影响。结果表明在 5 0 0ml摇瓶中装液量为 5 0ml时对红发夫酵母生长及虾青素合成有利 ,接种量为 10 %有利于菌体生长和虾青素合成。     

烷化剂NTG诱变虾青素产生菌红法夫酵母的研究

虾青素是一种很有效的生物抗氧化剂和某些生物的天然着色剂,应用前景广阔。红法夫酵母是 生产虾青素的一个来源,优点颇多。天然菌株虾青素产量较少,缺少实用价值。实验采用烷化剂ＮＴＧ 诱变红法夫酵母,筛选出类胡萝卜素产量高的诱变株。用薄层层析对红法夫酵母产生的色素及其皂 化产物进行分析,并对各个成分的扫描光谱进行了比较。认为红法夫酵母产生的类胡萝卜素成分主 要是虾青素及虾青素二酯,还有一部分β－胡萝卜素。同时,还对虾青素产生的时相和ＢＨＴ对虾青素 光分解的保护作用进行了初步研究。     

氧载体强化氧传递促进法夫酵母虾青素的合成*

法夫酵母生物合成虾青素是强好氧发酵过程,溶氧水平直接影响细胞虾青素的产率。本文对虾青素的氧载体强化氧传递双液相发酵进行了研究。实验结果表明,添加豆油(作为氧载体)可提高法夫酵母发酵时的溶氧水平,促进虾青素的合成:添加豆油 0.5-5.0%(w/v),虾青素产量随豆油添加量逐步提高,最高时达到2.98mg/L,对照组虾青素产率为2.50mg/L。并证明产量的提高是单位质量细胞的虾青素合成效率提高的结果。摇瓶培养时转速的高低不同,对豆油的最适添加量存在影响。较高摇瓶转速有利于豆油在培养基中分散,从而利于强化氧的传递。     

氧载体强化氧传递促进法夫酵母虾青素的合成

法夫酵母生物合成虾青素是强好氧发酵过程,溶氧水平直接影响细胞虾青素的产率。本文对虾青素的氧载体强化氧传递双液相发酵进行了研究。实验结果表明,添加豆油(作为氧载体)可提高法夫酵母发酵时的溶氧水平,促进虾青素的合成：添加豆油 0.5-5.0％ (w／v),虾青素产量随豆油添加量逐步提高,最高时达到 2.98mg/L,对照组虾青素产率为 2.50mg/L。并证明产量的提高是单位质量细胞的虾青素合成效率提高的结果。摇瓶培养时转速的高低不同,对豆油的最适添加量存在影响。较高摇瓶转速有利于豆油在培养基中分散,从而利于强化氧的传递。     

生物技术生产虾青素研究的最新进展

虾青素是一种具有极强的生物抗氧化性的酮式类胡萝卜素在医药,食品,化妆品等方面有着极广阔的应用前景。对目前生物技术生产虾青素的两种主要方法：即雨生红球藻(haematococcus pluvialis)培养法和红发夫酵母(xanthopltyllomyces dendrorhous,formedy Phaffia raodazyma)发酵法的最新研究进展,包括采用的微生物的生理代谢特性、虾青素合成途径、生产技术特点、工程菌种的构建等方面进行了系统的总结。针对天然虾青素生产技术研究中存在的问题和不足,提出了建议和解决的方法。     

高温湿热酸法破壁提取法夫酵母胞内虾青素

法夫酵母是一种能积累虾青素的红酵母, 对其进行破壁是当前虾青素工业化提取生产的瓶颈工艺。研究在高温湿热条件下,低浓度盐酸对法夫酵母破壁而提取其胞内虾青素的工艺。探讨了不同破壁温度、盐酸浓度、液料比与破壁处理时间等因素对法夫酵母破壁后虾青素及类胡萝卜素提取率的影响, 确定了高温湿热酸法破壁提取虾青素的最佳条件为: 饱和蒸汽压力 0.1 MPa (121°C), 盐酸浓度0.5 mol/L, 液料比 (V/W)30 mL/g, 破壁时间2 min。在最佳条件下进行中试放大实验, 可得到虾青素与类胡萝卜素的提取率分别为: (84.8±3.2)%, (93.3±2)%。经优化后的新破壁工艺安全高效, 不会有毒性残留, 具有良好的工业应用前景。