微生物发酵生产虾青素

对微生物发酵法生产虾青素的微生物菌种、生物合成代谢途径、发酵工艺条件优化和提取分离检测方法等方面的研究现状进行了综述 ,并展望了微生物发酵法生产虾青素的前景。     

虾青素高产菌的选育

红发夫酵母（Phaffia rhodozyma)是微生物发酵法生产虾青素的优良菌株,作者采用Cs^137-γ射线重复辐照,并进行亚硝基胍（NTG）诱变处理,选育得到一株高产虾青素的红发夫酵母YB-20-28突变株,该菌株摇瓶发酵的生物量达老人家酵母YB-20-28突变株,该菌株摇瓶发酵的生物量达36.3g/L,总色素含量为1216.0μg/g,较出发菌株提高308%,虾青素产量达30.9μg/mL,是一株颇具开发潜力的虾青素高产菌株。     

目前国内外虾青素研究的进展

该文综述了当前国内外虾青素的生产技术,红法夫酵母发酵生产虾青素的条件优化,及虾青素在水产养殖中的应用。     

目前国内外虾青素研究的进展

该文综述了当前国内外虾青素的生产技术,红法夫酵母发酵生产虾青素的条件优化,及虾青素在水产养殖中的应用。     

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。     

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     

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。     

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     

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。     

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。     

低能离子注入诱变选育高产虾青素红法夫酵母突变株

红法夫酵母(Phaffia rhodozyma)是发酵法生产虾青素的优良菌株。采用低能氩离子注入、紫外线复合诱变处理,选育到一株高产虾青素的红法夫酵母突变株G993。在优化条件下,该菌株摇瓶发酵的生物量、虾青素产量和虾青素含量分别为17.15 g/L、13 206μg/L和770.0μg/g干菌体,较出发菌株分别提高45.34%、271.5%和155.6%。在1吨发酵罐放大实验中,该菌株生物量为26.04 g/L,虾青素产量达到20 041μg/L。菌株经过八次传代培养,虾青素产量下降率小于等于1.35%,是一株性状较稳定、可深入开发研究的优良菌株。     

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。     

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。     

虾青素的研究进展

阐述了虾青素的生理功能,虾青素的生产方法及其在水产养殖和疾病预防与治疗中的应用。     

法夫酵母虾青素合成途径相关基因的研究进展

法夫酵母能合成一种具有很高商业价值的类胡萝卜素——虾青素。它广泛应用于饲料、保健品、医药、化妆品等行业。探索法夫酵母中虾青素合成途径及其调控机理对天然虾青素资源的开发具有重要的意义。虽然许多学者通过各种方法对该途径进行了一系列的研究, 但其机理目前尚未完全阐明。本文综述了法夫酵母虾青素合成途径以及合成途径中相关基因的研究进展, 并对基于基因调控的产量提高策略进行了讨论, 为利用基因工程技术进行定向育种提供了思路。     

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。     

法夫酵母产虾青素的反复分批及反复分批补料发酵

以生物量和虾青素产量为指标,考察法夫酵母多批次半连续培养产虾青素的稳定性。实验结果显示,在摇瓶上分别以4 d和5 d为周期反复分批培养法夫酵母,虾青素产量呈现先增加再下降的趋势,但第2代至第7代虾青素产量仍高于第1代,并且4 d为周期的虾青素平均产量略高于5 d的。在5 L罐法夫酵母进行反复分批补料发酵中,不管是补加30％的葡萄糖还是补加30％的淀粉水解糖,第2个批次发酵的生物量和虾青素产量均达到第1个批次的水平,表明菌种稳定性较好。     

诱变选育法夫酵母耐热突变株及基因组变异检测

法夫酵母（Xanthophyllomyces dendrorhous）发酵生产虾青素中存在发酵温度低的主要问题。为了获得耐中温的突变菌株,应用化学诱变,筛选能在25 ℃下生产虾青素且稳定遗传的耐热突变菌株,进一步通过基因组重测序,对突变菌株进行变异检测。筛选出一株法夫酵母突变株YB25,其生长温度为25 ℃,经五代培养后虾青素产量无显著差异。在培养120 h后,YB25的虾青素产量达到237.19 μg/g,比野生型提高29%。通过比较基因组分析,获得了YB25的遗传图谱和遗传变异结果,检测到单核苷酸多态性位点数626个,小片段的插入和缺失序列数184个,结构变异数703个,基因组片段的拷贝数变异293个。通过对变异基因分析发现,脂代谢相关基因及虾青素合成酶基因的变异可能是突变菌株中温高产虾青素的原因。