CN100362092C - 应用虾青素合成促进剂培养红发夫酵母的方法 - Google Patents

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Abstract

一种应用虾青素合成促进剂培养红发夫酵母的方法，以鲜橙、菠菜、茶叶等富含虾青素合成前体的果蔬或茶汁为原料，采用榨汁或浸泡的方法，制备虾青素合成促进剂。将虾青素合成促进剂于不同的发酵时间添加到培养红发夫酵母的培养基中，发酵至一定时间，收集酵母细胞，也可对细胞进行破壁处理，提取细胞的虾青素。利用本法发酵获得的红发夫酵母虾青素含量高，仅添加一定量的虾青素合成促进剂，即可较大幅度提高细胞的虾青素含量。具有投资少，原料成本低等优点。所获得的红发夫酵母细胞或从中提取的虾青素可用于高档水产及禽类等养殖的饲料添加剂，从而大大提高养殖产品的商品价值。

Description

应用虾青素合成促进剂培养红发夫酵母的方法
技术领域
本发明涉及生物活性物质的制备领域，特别是一种酵母发酵制备天然虾青素的方法。
背景技术
虾青素是一种具有极高经济价值的酮式类胡萝卜素，呈艳红色。它广泛存在于生物界中，特别是水产动物如虾、蟹、鱼和鸟类羽毛中。因为虾青素具有独特的着色功能、极强的抗氧化性，在抗癌变、增强免疫和抗光敏等生物学功能上远强于其它类胡萝卜素，因而在饲料、食品、化妆品及医药等领域具有广阔的应用前景。虾青素按其来源分为化学合成和天然两大类。目前使用较多的是化学合成虾青素，主要用作动物饲料添加剂，如某些观赏及养殖鱼类、甲壳类动物、禽类、猪等的饲料中；天然虾青素主要分为从甲壳类及其加工副产品中提取和微生物发酵法生产，红发夫酵母(Phaffia rhodozyma)被认为是实现发酵法工业化生产天然虾青素最具潜力的菌种之一。在已有的利用红发夫酵母微生物发酵法生产天然虾青素的研究和生产实践过程中，单位重量细胞的虾青素得率不高，而且生产成本较高。为此，人们进行了菌种改良和廉价原料的开发研究与实践。
发明内容
本发明的目的旨在提高利用红发夫酵母微生物发酵法生产天然虾青素时的虾青素产率，并降低虾青素发酵生产成本。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种应用虾青素合成促进剂培养红发夫酵母的方法，采用虾青素合成前体含量较高的果蔬汁或茶汁为原料制备虾青素合成促进剂，添加到红发夫酵母培养过程中，经液体通风发酵得到虾青素含量高的红发夫酵母，包括如下步骤：
a、原料的选取：选择含有红发夫酵母虾青素合成前体的水果、蔬菜或茶叶为原料，其中，虾青素合成前体为番茄红素、β-胡萝卜素或紫罗酮；
b、榨汁或浸泡：根据所选原料的特征，将所选原料采用榨汁或浸泡的方式获得榨汁或浸泡液的固液混合物；
c、促进剂添加液的制备：将榨汁或浸泡获得的固液混合物过滤，滤液于115℃灭菌20min，再无菌滤去沉淀，测定还原糖含量，于4℃保藏、备用；
d、液体种子培养：将斜面保藏菌种在10Bx的麦芽汁斜面培养基上于20-25℃进行活化、在YM培养基中于20-25℃液体通风培养；
e、红发夫酵母发酵：以YM培养基总体积的6-12％添加步骤d培养的液体种子，于20-25℃液体通风培养红发夫酵母0-48h；
f、液体通风培养：在培养好的红发夫酵母中，按发酵液总体积的4-16％添加步骤C制备的促进剂添加液，继续发酵48-96h，收集酵母细胞。
g、提取虾青素：测定酵母细胞中的虾青素含量，然后按常规方法提取虾青素，进而提取菌体蛋白。
其中所述的水果为鲜橙、柑橘、杏、樱桃或香蕉；所述的蔬菜为菠菜、芹菜、菜花、黄瓜或大葱。
采用本发明方法，通过在发酵液中添加少量的虾青素合成促进剂，即可较大幅度提高细胞的虾青素含量，所得细胞产量、虾青素产量、细胞虾青素含量分别比对照组提高2.71-54.5％、12.6-123.8％和15.0-128.4％。从中提取的虾青素或虾青素提取后的菌体蛋白均可用于高档水产及禽类等养殖的饲料添加剂，可大大提高养殖水产或禽蛋等的商品价值。由于本发明采用方便易得、价格低廉的水果、绿色蔬菜或者茶叶为促进剂添加液的原料，不仅显著提高了虾青素的产量，而且大大降低了虾青素的发酵生产成本，具有投资少，原料成本低等优点，具有很高的推广利用价值。
下面结合实施例和说明书附图对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为应用虾青素合成促进剂培养红发夫酵母的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1.
A、原料的选取：选择含有红发夫酵母虾青素合成前体的鲜橙去皮、称重；
B、榨汁：将鲜橙榨汁获得榨汁的固液混合物；
C、促进剂添加液的制备：将榨汁的固液混合物过滤，滤液于115℃灭菌20min，再无菌滤去沉淀，测定还原糖含量，于4℃保藏、备用；
D、液体种子培养：将斜面保藏菌种在10Bx的麦芽汁斜面培养基上于22℃进行活化、在YM培养基中于22℃液体通风培养；
E、红发夫酵母发酵：以YM培养基总体积的8％添加步骤d培养的液体种子，于22℃液体通风培养红发夫酵母24h；
F、液体通风培养：在培养好的红发夫酵母中，按发酵液总体积的8％添加步骤C制备的促进剂添加液，继续发酵48h，收集酵母细胞。
G、提取虾青素：测定酵母细胞中的虾青素含量，然后按常规方法提取虾青素，进而提取菌体蛋白。
所得细胞产量、虾青素产量、细胞虾青素含量可分别比对照提高48.4％、71.1％和15.2％。
实施例2.
取香蕉按实施例1中A、B、C、D步骤实施；
E、红发夫酵母发酵：以YM培养基总体积的12％添加步骤d培养的液体种子后，直接添加步骤C制备的促进剂添加液；
F、液体通风培养：在培养好的红发夫酵母中，按发酵液总体积的4％添加步骤C制备的促进剂添加液，继续发酵96h，收集酵母细胞。
G、提取虾青素：测定酵母细胞中的虾青素含量，然后按常规方法提取虾青素，进而提取菌体蛋白。
所得细胞产量、虾青素产量、细胞虾青素含量可分别比对照提高54.4％、65.5％和7.2％。
实施例3.
A、原料的选取：选择含有红发夫酵母虾青素合成前体的新鲜菠菜去根和黄叶、洗净凉干后称重；
B、榨汁：取700克菠菜加入300毫升水榨汁，获得榨汁的固液混合物；
C、促进剂添加液的制备：将榨汁的固液混合物过滤，滤液于110℃灭菌20min，再无菌滤去沉淀，得到浅绿色菠菜汁，测定还原糖含量，于4℃保藏、备用；
D、液体种子培养：将斜面保藏菌种在10Bx的麦芽汁斜面培养基上于25℃进行活化、在YM培养基中于25℃液体通风培养；
E、红发夫酵母发酵：以YM培养基总体积的6％添加步骤d培养的液体种子，于25℃液体通风培养红发夫酵母24h；
F、液体通风培养：在培养好的红发夫酵母中，按发酵液总体积的16％添加步骤C制备的促进剂添加液，继续发酵72h，收集酵母细胞。
G、提取虾青素：测定酵母细胞中的虾青素含量，然后按常规方法提取虾青素，进而提取菌体蛋白。
所得细胞产量、虾青素产量、细胞虾青素含量可分别比对照提高44.7％、12.6％和15.0％。
实施例4.
A、原料的选取：市售绿茶称重；
B、浸泡：市售绿茶100g，加入55℃自来水200mL，于55℃恒温浸泡3h；
C、促进剂添加液的制备：将浸泡液过滤，滤液于120℃灭菌20min，再无菌滤去沉淀，得到绿茶汁，于4℃保藏、备用；
D、液体种子培养：将斜面保藏菌种在10Bx的麦芽汁斜面培养基上于20℃进行活化、在YM培养基中于20℃液体通风培养；
E、红发夫酵母发酵：以YM培养基总体积的8％添加步骤d培养的液体种子，于20℃液体通风培养红发夫酵母24h；
F、液体通风培养：在培养好的红发夫酵母中，按发酵液总体积的8％添加步骤C制备的促进剂添加液，继续发酵72h，收集酵母细胞。
G、提取虾青素：测定酵母细胞中的虾青素含量，然后按常规方法提取虾青素，进而提取菌体蛋白。
所得细胞产量、虾青素产量、细胞虾青素含量可分别比对照提高44.7％、12.6％和15.0％。
实施例5.
取市售红茶按实施例1中A、B、C、D步骤实施；
E、红发夫酵母发酵：以YM培养基总体积的8％添加步骤d培养的液体种子，于22℃液体通风培养红发夫酵母48h；
F、液体通风培养：在培养好的红发夫酵母中，按发酵液总体积的8％添加步骤C制备的促进剂添加液，继续发酵84h，收集酵母细胞。
G、提取虾青素：测定酵母细胞中的虾青素含量，然后按常规方法提取虾青素，进而提取菌体蛋白。
所得细胞产量、虾青素产量、细胞虾青素含量可分别比对照提高2.71％、123.8％，128.4％。

Claims (3)

1.一种应用虾青素合成促进剂培养红发夫酵母的方法，其特征在于：采用虾青素合成前体含量较高的果蔬汁或茶汁为原料制备虾青素合成促进剂，添加到红发夫酵母培养过程中，经液体通风发酵得到虾青素含量高的红发夫酵母，包括如下步骤：
a、原料的选取：选择含有红发夫酵母虾青素合成前体的水果、蔬菜或茶叶为原料，其中，虾青素合成前体为番茄红素、β-胡萝卜素或紫罗酮；
b、榨汁或浸泡：根据所选原料的特征，将所选原料采用榨汁或浸泡的方式获得榨汁或浸泡液的固液混合物；
c、促进剂添加液的制备：将榨汁或浸泡获得的固液混合物过滤，滤液于110-120℃灭菌20min，再无菌滤去沉淀，测定还原糖含量，于4℃保藏、备用；
d、液体种子培养：将斜面保藏菌种在10Bx的麦芽汁斜面培养基上于20-25℃进行活化、在YM培养基中于20-25℃液体通风培养；
e、红发夫酵母发酵：以YM培养基总体积的6-12％添加步骤d培养的液体种子，于20-25℃液体通风培养红发夫酵母0-48h；
f、液体通风培养：在培养好的红发夫酵母中，按发酵液总体积的4-16％添加步骤C制备的促进剂添加液，继续发酵48-96h，收集酵母细胞；
g、提取虾青素：测定酵母细胞中的虾青素含量，然后按常规方法提取虾青素，进而提取菌体蛋白。
2.根据权利要求1所述的应用虾青素合成促进剂培养红发夫酵母的方法，其特征在于所述的水果为鲜橙、柑橘、杏、樱桃或香蕉。
3.根据权利要求1所述的应用虾青素合成促进剂培养红发夫酵母的方法，其特征在于所述的蔬菜为菠菜、芹菜、菜花、黄瓜或大葱。
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