CN113930473B - 一种无机-微生物杂化体系提高野生红法夫酵母菌株虾青素产量的方法 - Google Patents
一种无机-微生物杂化体系提高野生红法夫酵母菌株虾青素产量的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113930473B CN113930473B CN202111229885.9A CN202111229885A CN113930473B CN 113930473 B CN113930473 B CN 113930473B CN 202111229885 A CN202111229885 A CN 202111229885A CN 113930473 B CN113930473 B CN 113930473B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- shake flask
- strain
- fermentation
- seed culture
- rhodozyma
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- JEBFVOLFMLUKLF-IFPLVEIFSA-N Astaxanthin Natural products CC(=C/C=C/C(=C/C=C/C1=C(C)C(=O)C(O)CC1(C)C)/C)C=CC=C(/C)C=CC=C(/C)C=CC2=C(C)C(=O)C(O)CC2(C)C JEBFVOLFMLUKLF-IFPLVEIFSA-N 0.000 title claims abstract description 54
- MQZIGYBFDRPAKN-ZWAPEEGVSA-N astaxanthin Chemical compound C([C@H](O)C(=O)C=1C)C(C)(C)C=1/C=C/C(/C)=C/C=C/C(/C)=C/C=C/C=C(C)C=CC=C(C)C=CC1=C(C)C(=O)[C@@H](O)CC1(C)C MQZIGYBFDRPAKN-ZWAPEEGVSA-N 0.000 title claims abstract description 54
- 229940022405 astaxanthin Drugs 0.000 title claims abstract description 54
- 235000013793 astaxanthin Nutrition 0.000 title claims abstract description 54
- 239000001168 astaxanthin Substances 0.000 title claims abstract description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims abstract description 57
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims abstract description 57
- 238000011218 seed culture Methods 0.000 claims abstract description 49
- 241000081271 Phaffia rhodozyma Species 0.000 claims abstract description 34
- JMANVNJQNLATNU-UHFFFAOYSA-N oxalonitrile Chemical compound N#CC#N JMANVNJQNLATNU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 239000002135 nanosheet Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000012258 culturing Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 11
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims description 16
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 claims description 16
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 claims description 16
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 claims description 16
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims description 16
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 claims description 16
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 claims description 16
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 12
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 8
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 8
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 7
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 7
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 7
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 7
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000002064 nanoplatelet Substances 0.000 claims description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 claims 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 29
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 22
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 12
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 11
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 7
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 6
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 5
- 230000036512 infertility Effects 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000223252 Rhodotorula Species 0.000 description 2
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 2
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 2
- 238000012417 linear regression Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 2
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010059892 Cellulase Proteins 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 241001542817 Phaffia Species 0.000 description 1
- ALSPKRWQCLSJLV-UHFFFAOYSA-N azanium;acetic acid;acetate Chemical compound [NH4+].CC(O)=O.CC([O-])=O ALSPKRWQCLSJLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 1
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 229940106157 cellulase Drugs 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002113 chemopreventative effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 235000021403 cultural food Nutrition 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 238000010353 genetic engineering Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000004298 light response Effects 0.000 description 1
- 210000002540 macrophage Anatomy 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000037353 metabolic pathway Effects 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000000242 pagocytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 210000001938 protoplast Anatomy 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 230000002000 scavenging effect Effects 0.000 description 1
- 238000001338 self-assembly Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000011895 specific detection Methods 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 235000007586 terpenes Nutrition 0.000 description 1
- 150000003505 terpenes Chemical class 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P23/00—Preparation of compounds containing a cyclohexene ring having an unsaturated side chain containing at least ten carbon atoms bound by conjugated double bonds, e.g. carotenes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/14—Fungi; Culture media therefor
- C12N1/16—Yeasts; Culture media therefor
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Mycology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Virology (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Botany (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
本发明公开了一种无机‑微生物杂化体系提高野生红法夫酵母菌株虾青素产量的方法，包括以下步骤：摇瓶种子培养：从红法夫酵母原始斜面菌株斜面上取一接种环菌种接种于种子培养基中，摇瓶在22±5℃、转速180‑240rpm下培养24‑72h，得到种子培养液；摇瓶发酵培养：按10％的体积比，将所述种子培养液接种于含有浓度为0.2‑6g/L氮化碳纳米片发酵培养基的摇瓶中，摇瓶在22±5℃、转速180‑240rpm下培养48‑108h，其中，发酵培养过程置于全程有光或完全黑暗的条件下。该方法通过光驱动氮化碳纳米片与红法夫酵母组装成的杂化体系的方法，可显著提高红法夫酵母虾青素的产量。
Description
技术领域
本发明涉及虾青素的技术领域，具体涉及一种光驱动无机－微生物杂化体系提高野生红法夫酵母菌株虾青素产量的方法。
背景技术
天然虾青素全称是3,3’-二羟基-4,4’-二酮基-β,β’-胡萝卜素，是含有多个共轭双键的萜烯类不饱和化合物。其具有极强的猝灭单线态氧和清除自由基的能力，能够增强机体免疫力和巨噬细胞吞噬功能，并且对癌症具有一定的化学预防能力。因此虾青素在医药，保健品，化妆品，食品养殖等行业具有极大的应用价值和广阔的开发前景。
相较于人工合成虾青素，天然虾青素具有安全稳定，生物活性高等优点。并且以微生物发酵方法生产天然虾青素具有成本低，可以大规模生产的优势。红法夫酵母(Phaffiarhdozyma)是虾青素产量最高的一种真菌，可以利用多种碳源氮源进行异养代谢。野生红法夫酵母菌株虾青素产量很低，实际生产中通过诱变育种筛选，原生质体融合，基因工程等方法来获得高产红法夫酵母菌株进而提高虾青素产量，但是这些方法在生产前期需要投入大量的人力和资金进行高产菌株的筛选，而且后期还需要不断优化生产和培养条件。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光驱动无机-微生物杂化体系提高野生红法夫酵母菌株虾青素产量的方法，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。
本发明提供一种光驱动无机-微生物杂化体系提高野生红法夫酵母菌株虾青素产量的方法，包括以下步骤：
摇瓶种子培养：从红法夫酵母原始斜面菌株斜面上取一接种环菌种接种于种子培养基中，摇瓶在22±5℃、转速180-240rpm下培养24-72h，得到种子培养液；
摇瓶发酵培养：按10％的体积比，将所述种子培养液接种于含有浓度为0.2-6g/L氮化碳纳米片发酵培养基的摇瓶中，摇瓶在22±5℃、转速180-240rpm下培养48-108h，其中，发酵培养过程置于全程有光或完全黑暗的条件下。
其中，红法夫酵母原始斜面菌株购置于中国科学院菌种保藏中心，菌株编号为2.1557。
进一步的，所述摇瓶种子培养基包括10-12g/L的葡萄糖、10-12g/L的蛋白胨以及5-8g/L的酵母提取物，所述摇瓶种子培养基pH自然。
进一步的，所述摇瓶发酵培养基包括20-25g/L的葡萄糖、20-25g/L的蛋白胨以及10-14g/L的酵母提取物，所述摇瓶发酵培养基pH自然。
进一步的，所述摇瓶种子培养基、发酵培养基以及氮化碳纳米片在接种之前均经过高压灭菌处理。
进一步的，所述氮化碳纳米片通过以下步骤制备而成：以尿素为前驱体，以一定的升温速率从室温升至550℃，保温2-5h；然后自然冷却至室温；去离子水浸泡过夜，抽滤，洗涤，80℃干燥4h，研磨成粉状。
进一步的，所述发酵培养过程置于全程有光的光照条件下进行。
进一步的，全程光照的光源为大于400nm的可见连续光谱。
进一步的，将所述种子培养液接种于含有浓度为5g/L氮化碳纳米片发酵培养基的摇瓶中。
本发明的有益效果：
本发明通过光驱动氮化碳纳米片与红法夫酵母组装成的杂化体系的方法，可显著提高红法夫酵母虾青素的产量，不仅对于工业上采用红法夫酵母生产天然虾青素具有良好的应用前景，而且对于红法夫酵母生产虾青素的代谢机理研究的完善具有重要的意义。
附图说明
图1为红法夫酵母进行光照培养时白光光源波长与强度的关系图；
图2为红法夫酵母与氮化碳纳米片的Zeta电位对比图；
图3为合成的氮化碳纳米片的TEM图；
图4为红法夫酵母与氮化碳纳米片自组装成杂化体系的SEM图；
图5为虾青素标准品HPLC测定下特征峰面积与对应浓度拟合的标准曲线。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述。以下实施例只是用于更加清楚地说明本发明的性能，而不能仅局限于下面的实施例。
实施例1：
一种光驱动无机-微生物杂化体系提高野生红法夫酵母菌株虾青素产量的方法，包括以下步骤：
摇瓶种子培养：从红法夫酵母原始斜面菌株斜面上取一接种环菌种接种于种子培养基中，摇瓶在22±5℃、转速180-240rpm下培养24-72h，得到种子培养液；
摇瓶发酵培养：按10％的体积比，将所述种子培养液接种于含有浓度为0.2g/L氮化碳纳米片发酵培养基(如图4所示，红法夫酵母与氮化碳纳米片自组装成杂化体系的SEM图)的摇瓶中，摇瓶在22±5℃、转速180-240rpm下培养48-108h，其中，发酵培养过程置于全程完全黑暗的条件下。
其中，红法夫酵母原始斜面菌株购置于中国科学院菌种保藏中心，菌株编号为2.1557；所述摇瓶种子培养基包括10-12g/L的葡萄糖、10-12g/L的蛋白胨以及5-8g/L的酵母提取物，所述摇瓶种子培养基pH自然；所述摇瓶发酵培养基包括20-25g/L的葡萄糖、20-25g/L的蛋白胨以及10-14g/L的酵母提取物，所述摇瓶发酵培养基pH自然；所述氮化碳纳米片通过以下步骤制备而成：以尿素为前驱体，以一定的升温速率从室温升至550℃，保温2-5h，然后自然冷却至室温；去离子水浸泡过夜，抽滤，洗涤，80℃干燥4h，研磨成粉状，备用(其TEM图如图3所示)；所述摇瓶种子培养基、发酵培养基以及氮化碳纳米片在接种之前均经过121℃，20min灭菌，达到无菌状态。
为了检测了所得发酵液中红法夫酵母虾青素产量，本发明所提供的实施例均采用此检测方法，具体检测方法如下：
①虾青素的提取
取3ml的发酵液于离心管中，在4℃下，10000rpm离心5min，菌泥用pH＝7.2的PBS缓冲液清洗三次，彻底倒去上清液；后在离心管中加入3ml pH＝4.8的醋酸-醋酸铵缓冲液，旋涡混匀成为均匀的浊液，超声破壁处理1h(95％功率，开40s，关8s)；紧接着加入50mg纤维素酶(10,000U/g)，在40℃环境中振荡处理30～36h；收集全部液体集中于同一个离心管中，在4℃下，12000rpm离心10～15min，完全倒去上层液体，向固体中加入4ml DMSO,充分旋涡混匀，后在12℃，12000rpm离心10min，取上清液，并将上清液经过0.22μm的有机滤头进行过滤，作为HPLC测试样品。
②虾青素含量的测定
将提取的样品进行高效液相色谱(HPLC)分析，所述的高效液相色谱分析的条件见下表：
其次，绘制标准曲线：
准确称取0.0010g虾青素标准品，用DMSO完全溶解并定容至100ml容量瓶中，得到10mg/L标准液的母液，对该母液按照0.2mg/L、0.1mg/L、0.05mg/L、0.025mg/L、0.01mg/L进行梯度稀释，各梯度的标准液按照上述HPLC分析方法进行测定，使用上述各浓度及对应测定的峰面积绘制标准曲线，测定拟合得到的标准曲线Y＝aX+b(如图5所示)，相关系数的平方为R2＝0.999。
③虾青素产量的计算
虾青素产量的计算如公式I所示
其中，C表示样品中虾青素的含量，单位为mg/L，Area表示样品在HPLC测试中对应的峰面积，单位为mV*min，a表示线性回归方程标准曲线中的斜率，b表示线性回归方程标准曲线的截距，4/3表示单位换算系数。
每个样品取3个平行样进行测定，以其算数平均值为结果。
基于红法夫酵母虾青素产量的检测方法，经测实施例1中样品最终虾青素的产量为0.0605mg/L。
实施例2：
一种光驱动无机-微生物杂化体系提高野生红法夫酵母菌株虾青素产量的方法，包括以下步骤：
摇瓶种子培养：从红法夫酵母原始斜面菌株斜面上取一接种环菌种接种于种子培养基中，摇瓶在22±5℃、转速180-240rpm下培养24-72h，得到种子培养液；
摇瓶发酵培养：按10％的体积比，将所述种子培养液接种于含有浓度为1g/L氮化碳纳米片发酵培养基的摇瓶中，摇瓶在22±5℃、转速180-240rpm下培养48-108h，其中，发酵培养过程置于全程完全黑暗的条件下。
其中，红法夫酵母原始斜面菌株购置于中国科学院菌种保藏中心，菌株编号为2.1557；所述摇瓶种子培养基包括10-12g/L的葡萄糖、10-12g/L的蛋白胨以及5-8g/L的酵母提取物，所述摇瓶种子培养基pH自然；所述摇瓶发酵培养基包括20-25g/L的葡萄糖、20-25g/L的蛋白胨以及10-14g/L的酵母提取物，所述摇瓶发酵培养基pH自然；所述氮化碳纳米片通过以下步骤制备而成：以尿素为前驱体，以一定的升温速率从室温升至550℃，保温2-5h，然后自然冷却至室温；去离子水浸泡过夜，抽滤，洗涤，80℃干燥4h，研磨成粉状备用；所述摇瓶种子培养基、发酵培养基以及氮化碳纳米片在接种之前均经过121℃，20min灭菌，达到无菌状态。
与实施例1使用的红法夫酵母虾青素产量的检测方法相同，经测实施例2中样品最终虾青素的产量为0.0612mg/L。
实施例3：
一种光驱动无机-微生物杂化体系提高野生红法夫酵母菌株虾青素产量的方法，包括以下步骤：
摇瓶种子培养：从红法夫酵母原始斜面菌株斜面上取一接种环菌种接种于种子培养基中，摇瓶在22±5℃、转速180-240rpm下培养24-72h，得到种子培养液；
摇瓶发酵培养：按10％的体积比，将所述种子培养液接种于含有浓度为5g/L氮化碳纳米片发酵培养基的摇瓶中，摇瓶在22±5℃、转速180-240rpm下培养48-108h，其中，发酵培养过程置于全程完全黑暗的条件下。
其中，红法夫酵母原始斜面菌株购置于中国科学院菌种保藏中心，菌株编号为2.1557；所述摇瓶种子培养基包括10-12g/L的葡萄糖、10-12g/L的蛋白胨以及5-8g/L的酵母提取物，所述摇瓶种子培养基pH自然；所述摇瓶发酵培养基包括20-25g/L的葡萄糖、20-25g/L的蛋白胨以及10-14g/L的酵母提取物，所述摇瓶发酵培养基pH自然；所述氮化碳纳米片通过以下步骤制备而成：以尿素为前驱体，以一定的升温速率从室温升至550℃，保温2-5h，然后自然冷却至室温；去离子水浸泡过夜，抽滤，洗涤，80℃干燥4h，研磨成粉状备用；所述摇瓶种子培养基、发酵培养基以及氮化碳纳米片在接种之前均经过121℃，20min灭菌，达到无菌状态。
与实施例1使用的红法夫酵母虾青素产量的检测方法相同，经测实施例3中样品最终虾青素的产量为0.1321mg/L。
实施例4：
一种光驱动无机-微生物杂化体系提高野生红法夫酵母菌株虾青素产量的方法，包括以下步骤：
摇瓶种子培养：从红法夫酵母原始斜面菌株斜面上取一接种环菌种接种于种子培养基中，摇瓶在22±5℃、转速180-240rpm下培养24-72h，得到种子培养液；
摇瓶发酵培养：按10％的体积比，将所述种子培养液接种于含有浓度为5g/L氮化碳纳米片发酵培养基的摇瓶中，摇瓶在22±5℃、转速180-240rpm下培养48-108h，其中，发酵培养过程置于全程白光照射(如图1所示，全程光照的光源为大于400nm的可见连续光谱)的条件下。
其中，红法夫酵母原始斜面菌株购置于中国科学院菌种保藏中心，菌株编号为2.1557；所述摇瓶种子培养基包括10-12g/L的葡萄糖、10-12g/L的蛋白胨以及5-8g/L的酵母提取物，所述摇瓶种子培养基pH自然；所述摇瓶发酵培养基包括20-25g/L的葡萄糖、20-25g/L的蛋白胨以及10-14g/L的酵母提取物，所述摇瓶发酵培养基pH自然；所述氮化碳纳米片通过以下步骤制备而成：以尿素为前驱体，以一定的升温速率从室温升至550℃，保温2-5h，然后自然冷却至室温；去离子水浸泡过夜，抽滤，洗涤，80℃干燥4h，研磨成粉状备用；所述摇瓶种子培养基、发酵培养基以及氮化碳纳米片在接种之前均经过121℃，20min灭菌，达到无菌状态。
与实施例1使用的红法夫酵母虾青素产量的检测方法相同，经测实施例4中样品最终虾青素的产量为0.5291mg/L。
对比例1：
一种光驱动无机-微生物杂化体系提高野生红法夫酵母菌株虾青素产量的方法，包括以下步骤：
摇瓶种子培养：从红法夫酵母原始斜面菌株斜面上取一接种环菌种接种于种子培养基中，摇瓶在22±5℃、转速180-240rpm下培养24-72h，得到种子培养液；
摇瓶发酵培养：按10％的体积比，将所述种子培养液接种于发酵培养基的摇瓶中，摇瓶在22±5℃、转速180-240rpm下培养48-108h，其中，发酵培养过程置于全程完全黑暗的条件下。
其中，红法夫酵母原始斜面菌株购置于中国科学院菌种保藏中心，菌株编号为2.1557；所述摇瓶种子培养基包括10-12g/L的葡萄糖、10-12g/L的蛋白胨以及5-8g/L的酵母提取物，所述摇瓶种子培养基pH自然；所述摇瓶发酵培养基包括20-25g/L的葡萄糖、20-25g/L的蛋白胨以及10-14g/L的酵母提取物，所述摇瓶发酵培养基pH自然；所述摇瓶种子培养基、发酵培养基在接种之前均经过121℃，20min灭菌，达到无菌状态。
与实施例1使用的红法夫酵母虾青素产量的检测方法相同，经测对比例1中样品最终虾青素的产量为0.0580mg/L。
对比例2：
一种光驱动无机-微生物杂化体系提高野生红法夫酵母菌株虾青素产量的方法，包括以下步骤：
摇瓶种子培养：从红法夫酵母原始斜面菌株斜面上取一接种环菌种接种于种子培养基中，摇瓶在22±5℃、转速180-240rpm下培养24-72h，得到种子培养液；
摇瓶发酵培养：按10％的体积比，将所述种子培养液接种于含有浓度为6g/L氮化碳纳米片发酵培养基的摇瓶中，摇瓶在22±5℃、转速180-240rpm下培养48-108h，其中，发酵培养过程置于全程完全黑暗的条件下。
其中，红法夫酵母原始斜面菌株购置于中国科学院菌种保藏中心，菌株编号为2.1557；所述摇瓶种子培养基包括10-12g/L的葡萄糖、10-12g/L的蛋白胨以及5-8g/L的酵母提取物，所述摇瓶种子培养基pH自然；所述摇瓶发酵培养基包括20-25g/L的葡萄糖、20-25g/L的蛋白胨以及10-14g/L的酵母提取物，所述摇瓶发酵培养基pH自然；所述氮化碳纳米片通过以下步骤制备而成：以尿素为前驱体，以一定的升温速率从室温升至550℃，保温2-5h，然后自然冷却至室温；去离子水浸泡过夜，抽滤，洗涤，80℃干燥4h，研磨成粉状备用；所述摇瓶种子培养基、发酵培养基以及氮化碳纳米片在接种之前均经过121℃，20min灭菌，达到无菌状态。
与实施例1使用的红法夫酵母虾青素产量的检测方法相同，经测对比例2中样品最终虾青素的产量为0.0362mg/L。
从实施例1-3与对比例1-2可知：氮化碳纳米片与红法夫酵母组装成的杂化体系的方法可提高红法夫酵母虾青素的产量，当氮化碳纳米片浓度提升时，红法夫酵母虾青素的产量随之提升，发酵培养基中含有浓度为5g/L氮化碳纳米片时，虾青素的产量最高，超过该浓度后，虾青素的产量反而呈下降趋势。
从实施例4与对比例1可知：在全程白光照射下，尤其是全程光照的光源为大于400nm的可见连续光谱，虾青素的产量显著提高。图2为红法夫酵母与氮化碳纳米片的Zeta电位对比图。野生红法夫酵母菌株和无机光响应材料组装成为杂化系统，光照下形成的光生电荷能够进入红法夫酵母细胞内部，影响代谢通路，最终达到提升虾青素产量的效果。
该光驱动氮化碳纳米片与红法夫酵母组装成的杂化体系的方法不仅对于工业上采用红法夫酵母生产天然虾青素具有良好的应用前景，而且对于红法夫酵母生产虾青素的代谢机理研究的完善具有重要的意义。
以上表述仅为本发明的优选方式，应当指出，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种无机-微生物杂化体系提高野生红法夫酵母菌株虾青素产量的方法，其特征在于，包括以下步骤：
摇瓶种子培养：从红法夫酵母原始斜面菌株斜面上取一接种环菌种接种于种子培养基中，摇瓶在22±5 ℃、转速180-240 rpm下培养24-72h，得到种子培养液；
摇瓶发酵培养：按10%的体积比，将所述种子培养液接种于含有浓度为5g/L氮化碳纳米片发酵培养基的摇瓶中，摇瓶在22±5 ℃、转速180-240 rpm下培养48-108h，其中，发酵培养过程置于全程有光的条件下，全程光照的光源为大于400 nm的可见连续光谱。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述种子培养基包括10-12 g/L的葡萄糖、10-12 g/L的蛋白胨以及5-8 g/L的酵母提取物，所述种子培养基pH自然。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发酵培养基包括20-25 g/L的葡萄糖、20-25 g/L的蛋白胨以及10-14 g/L的酵母提取物，所述发酵培养基pH自然。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述种子培养基、发酵培养基以及氮化碳纳米片在接种之前均经过高压灭菌处理。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氮化碳纳米片通过以下步骤制备而成：以尿素为前驱体，以一定的升温速率从室温升至550 ℃，保温2-5h；然后自然冷却至室温；去离子水浸泡过夜，抽滤，洗涤，80 ℃干燥4 h，研磨成粉状。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111229885.9A CN113930473B (zh) | 2021-10-21 | 2021-10-21 | 一种无机-微生物杂化体系提高野生红法夫酵母菌株虾青素产量的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111229885.9A CN113930473B (zh) | 2021-10-21 | 2021-10-21 | 一种无机-微生物杂化体系提高野生红法夫酵母菌株虾青素产量的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113930473A CN113930473A (zh) | 2022-01-14 |
| CN113930473B true CN113930473B (zh) | 2023-06-16 |
Family
ID=79283652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111229885.9A Active CN113930473B (zh) | 2021-10-21 | 2021-10-21 | 一种无机-微生物杂化体系提高野生红法夫酵母菌株虾青素产量的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113930473B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115558694A (zh) * | 2022-07-18 | 2023-01-03 | 好氧探索(武汉)生物科技有限公司 | 一种富含虾青素的植物蛋白及其固体发酵生产方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108866139A (zh) * | 2018-07-19 | 2018-11-23 | 威海利达生物科技有限公司 | 一种可提高虾青素产量的红法夫酵母培养方法 |
| CN108913746A (zh) * | 2018-07-19 | 2018-11-30 | 威海利达生物科技有限公司 | 通过提高红法夫酵母生物量合成虾青素及测定的方法 |
| CN110102326A (zh) * | 2019-04-16 | 2019-08-09 | 华南理工大学 | 一种纳米金负载多孔炭改性氮化碳复合光催化材料及其制备方法与应用 |
| CN110938620A (zh) * | 2019-11-19 | 2020-03-31 | 浙江工业大学 | 一种磁性固定化酵母细胞及其在（r）-4-氯-3-羟基丁酸乙酯合成中的应用 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1543143A2 (en) * | 2002-09-27 | 2005-06-22 | DSM IP Assets B.V. | Astaxanthin production using fed-batch fermentation process by phaffia rhodozyma |
-
2021
- 2021-10-21 CN CN202111229885.9A patent/CN113930473B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108866139A (zh) * | 2018-07-19 | 2018-11-23 | 威海利达生物科技有限公司 | 一种可提高虾青素产量的红法夫酵母培养方法 |
| CN108913746A (zh) * | 2018-07-19 | 2018-11-30 | 威海利达生物科技有限公司 | 通过提高红法夫酵母生物量合成虾青素及测定的方法 |
| CN110102326A (zh) * | 2019-04-16 | 2019-08-09 | 华南理工大学 | 一种纳米金负载多孔炭改性氮化碳复合光催化材料及其制备方法与应用 |
| CN110938620A (zh) * | 2019-11-19 | 2020-03-31 | 浙江工业大学 | 一种磁性固定化酵母细胞及其在（r）-4-氯-3-羟基丁酸乙酯合成中的应用 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Impact of nanoparticle inclusion on bioethanol production process kinetic and inhibitor profile;Isaac A Sanusi等;Biotechnol Rep (Amst);第29卷;第e00585篇 * |
| 激光镊子拉曼光谱法优化红法夫酵母合成虾青素条件;王雪等;光散射学报;第25卷(第2期);152-157 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113930473A (zh) | 2022-01-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Çakar et al. | Improvement production of bacterial cellulose by semi-continuous process in molasses medium | |
| Yongsmith et al. | Culture conditions for yellow pigment formation by Monascus sp. KB 10 grown on cassava medium | |
| AU2016399463B2 (en) | Omega-7 fatty acid composition, methods of cultivation of Tribonema for production of composition and application of composition | |
| CN113930473B (zh) | 一种无机-微生物杂化体系提高野生红法夫酵母菌株虾青素产量的方法 | |
| CN101988036B (zh) | 出芽短梗霉菌株和其制备方法及用于生产无色素茁霉多糖 | |
| CN113308387B (zh) | 联产不饱和脂肪酸和类胡萝卜素的菌株及其应用 | |
| CN106636288B (zh) | 一种发酵提取剑麻皂素的方法 | |
| CN105506048A (zh) | 一种利用三孢布拉霉菌制备β-胡萝卜素的发酵方法 | |
| CN103276019B (zh) | 一种促进三孢布拉氏霉菌中番茄红素合成的方法 | |
| WO2020134688A1 (zh) | 一种发酵猴头菌制备高纯度猴头菌多糖的方法和发酵培养基 | |
| Salehinik et al. | Extraction and characterization of fungal chitin nanofibers from Mucor indicus cultured in optimized medium conditions | |
| Zhu et al. | pH-control modes in a 5-L stirred-tank bioreactor for cell biomass and exopolysaccharide production by Tremella fuciformis spore | |
| CN114774502A (zh) | 一种虾青素溶液的制备方法和提高虾青素产量的生产方法 | |
| CN110592163A (zh) | 一种改善透明质酸钠色度的生产方法 | |
| CN108795819B (zh) | 一种复合微生物培养物及其在生产类胡萝卜素中的应用 | |
| CN108796027B (zh) | 一种生产类胡萝卜素的方法 | |
| CN104561184B (zh) | 一种高效制备高性能细菌纤维素的方法 | |
| CN113512504B (zh) | 一株产虾青素菌株及其应用 | |
| CN118127112A (zh) | 一种提升野生红发夫酵母杂化体系虾青素产量的方法 | |
| CN105087737A (zh) | 一种利用菊芋为原料发酵生产虾青素的方法与应用 | |
| Manjula Rao et al. | Direct biosynthesis of ascorbic acid from glucose by Xanthomonas campestris through induced free-radicals | |
| CN110104673B (zh) | 基于干酪乳酸杆菌分泌物制备纳米氧化锌的方法 | |
| CN108690853B (zh) | 一种发酵生产丁醇的方法 | |
| CN112391428A (zh) | 一种可提高北冬虫夏草发酵液中虫草素产量的方法 | |
| CN1139546C (zh) | 从诺卡氏菌制备的一种生物絮凝剂 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |