番茄红素高产菌株的选育

论文摘要

番茄红素是类胡萝卜素的一种,具有抗氧化性和多种生理活性,是一种新型功能性天然色素,在食品、药品及医疗保健等方面有良好的应用前景。微生物发酵法生产所得番茄红素与番茄中番茄红素相比,其产品质量和生理活性完全相同,且发酵法成本低,污染相小。因此,筛选高产菌株、优化发酵条件,是实现工业化生产较理想的途径。本文主要研究了番茄红素的检测方法,番茄红素高产菌株的诱变筛选方法,进行了发酵工艺的优化。检测方法研究了HPLC法和722分光光度计发（比色法）,确定HPLC检测番茄红素的试验条件为:色谱柱为伊力特ODS2 C18反相柱3.5X250mm,system gold 168检测器,检测波长472nm,流动相为甲醇:乙腈:二氯甲烷的混合溶液（4.5:4.5:1,v/v/v）,流速1m/min,浓度与峰面积的线性方程为y=0.0001x+0.0453,线性相关系数R2=0.9996,在10mg/L～50mg/L范围内,重复率回收率都符合要求;722分光光度计法（比色法）:将破壁提取处理好的样品放在472nm波长下,在质量浓度为0～40mg/L时,质量浓度和吸光值的线性关系为y=0.0262x+0.0895,相关系数R2=0.9961,重复性和回收率都符合要求。以菌株Y01-9为出发菌株,经过30瓦紫外灯40秒辐射,然后经过二苯胺初筛,比色法复筛,HPLC终筛,筛选到紫外诱变的高产菌株201b7,发酵效价为35.3mg/L,比原始菌株提高171.5%,然后以菌株201b7为出发菌株,进行DES诱变,筛选得到了高产菌株D21,发酵效价为47.1mg/L,比原始菌株提高262.6%,比出发菌株201b7提高33.5%。为了快速有效的筛选高产菌株,本文研究了二苯胺筛选法,二苯氨的浓度越高的筛选平板筛选出来的菌株发酵效价越高,当二苯胺的浓度为40μmol/L时,筛选出的高产菌株发酵效价都在25.8mg/L以上。还研究了高产菌株D21的发酵工艺,经过单因素试验和正交试验确定了菌株D21的最佳发酵培养基方案为蔗糖50g/L,草酸铵25g/L,酵母粉20g/L,发酵效价达到了47.1mg/L,比YPD培养基上发酵效价提高了33.4%。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1.前言
• 1.1 引言
• 1.2 番茄红素的性质和生理功能
• 1.2.1 番茄红素的物理化学性质
• 1.2.2 番茄红素的生理功能
• 1.3 番茄红素的生产方法
• 1.3.1 天然提取法
• 1.3.2 化学合成法
• 1.3.3 微生物发酵法
• 1.4 番茄红素的分析方法
• 1.4.1 分光光度法
• 1.4.2 平面色谱法
• 1.4.3 高效液相色谱法
• 1.4.4 超临界流体色谱法
• 1.4.5 差示扫描量热法
• 1.5 番茄红素研究发展趋势
• 1.5.1 国外研究和生产应用概况
• 1.5.2 国内研究和生产应用概况
• 1.5.3 发展趋势
• 1.6 本课题研究的目的与意义
• 2.材料与方法
• 2.1 材料
• 2.1.1 仪器
• 2.1.2 试剂
• 2.1.3 菌种
• 2.1.4 培养基
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 培养方法
• 2.2.2 番茄红素样品制备方法
• 2.2.3 番茄红素检测方法
• 2.2.4 出发菌株的生物学特性
• 2.2.5 诱变方法
• 2.2.6 筛选方法
• 2.2.7 发酵工艺优化
• 3.结果与分析
• 3.1 番茄红素定性检测方法的建立
• 3.2 出发菌株的确定
• 3.3 番茄红素定量检测方法
• 3.3.1 HPLC检测法检测番茄红素
• 3.3.2 可见分光光度计法检测番茄红素
• 3.4 出发菌株的生物学特性研究结果
• 3.4.1 出发菌株的生长适宜条件
• 3.4.2 出发菌株的生长曲线
• 3.4.3 出发菌株发酵的生物量和发酵效价
• 3.5 诱变与筛选
• 3.5.1 紫外诱变及筛选结果
• 3.5.2 化学诱变及筛选结果
• 3.6 发酵工艺优化结果
• 3.6.1 不同碳源对D21菌株的生物量及发酵效价的影响
• 3.6.2 不同氮源对D21菌株的生物量及发酵效价的影响
• 3.6.3 正交试验结果
• 4 讨论
• 参考文献
• 致谢