[發明專利]一種好食脈菌固態發酵生產β－胡蘿卜素的方法

無效

• 申請號: 200710071831.8
• 申請日: 2007-02-27
• 公開（公告）號: CN101134977A
• 公開（公告）日: 2008-03-05
• 發明（設計）人: 吳耘紅;冮潔;吳紅艷;劉曉蘭;鄭喜群;郭成宇;楊志宏
• 申請（專利權）人: 齊齊哈爾大學
• 主分類號: C12P23/00
• 分類號: C12P23/00;C12R1/645
• 代理公司: 齊齊哈爾鶴城專利事務所
• 代理人: 劉麗

技術領域

本發明涉及一種好食脈菌固態發酵生產β-胡蘿卜素的方法。

背景技術

β-胡蘿卜素是聯合國糧農組織和世界衛生組織食品添加劑聯合專家委員會認定的A類優秀營養食品添加劑，世界年需求量在1000t以上，而目前全球的產量還僅有約600t，市場開發潛力很大。從經濟方面考慮，如果按合成β-胡蘿卜素400美元/kg計，推算世界年銷售額達2.0-2.5億美元，經濟效益的發展前景也十分可觀。

目前，天然β-胡蘿卜素的生產方法主要有三種，第一種是直接從天然植物中提取，如通過從胡蘿卜等含有微量β-胡蘿卜素蔬菜中提取、分離，可獲得一定量的天然β-胡蘿卜素，采用這種方法生產的不足很顯然是耗費原料多，產量低。第二種方法是通過大面積養殖鹽藻獲得，如大面積養殖杜氏鹽藻，通過溶劑萃取法獲得，這是目前國外生產天然β-胡蘿卜素的主要手段。美國Natritite等數家公司和澳大利Betatene等公司通過養殖杜氏鹽藻生產天然β-胡蘿卜素，年生產能力均在30t以上，但是鹽藻養殖受到外界環境條件的嚴格限制，使其規模均難于壯大，遠遠不能滿足市場需求。第三種方法是通過微生物發酵生產，采用這種方法生產天然β-胡蘿卜素因不受環境條件限制而受到重視，目前合成β-胡蘿卜素的微生物主要有如巴西Nattell報道用甘蔗汁發酵培養粘紅酵母，β-胡蘿卜素產量為37.5mg/L。我國張素琴曾研究用分支桿菌發酵生產β-胡蘿卜素，在最適條件下發酵6天總色素量為650mg/L，其中β-胡蘿卜素量占43.17％。國外微生物發酵法主要是集中在絲狀真菌(三孢布拉氏霉菌)和紅酵母的研究上，其發酵水平已達中試或批量生產的程度。國內利用三孢布拉氏霉菌的研究也已通過中試。許多微生物中類胡蘿卜素的含量較高，且微生物生產類胡蘿卜素易于大規模工業化生產，因此很具開發潛力。從目前我國的國情來看，有關通過微生物發酵方法生產天然β-胡蘿卜素的下一個努力目標就是在提高產率的同時，進一步降低其生產成本。

發明內容

本發明目的是提供一種好食脈菌固態發酵生產β-胡蘿卜素的方法，該方法不僅不受環境限制，而且還具有制備成本低廉，穩定、高產的特點。

為了實現上述發明目的，本發明采用以下技術方案：

(一)菌種的選取

本發明使用的菌種選用好食脈孢霉菌株Neurospora?sitophila17號，保藏號為CGMCC?No.1836。該菌株是本申請人于1999年3月在中國北方醬類食品發酵中間產物醬塊中分離、篩選得到的。

該菌株的形態特征如下：①該菌的分生孢子是串珠似的呈桔黃色。它的子囊有8個孢子，這些孢子的一半產生A類菌絲，另一半B類菌絲，因此，這個菌是一個異宗結合的菌。②它的產囊器是卷曲的，為許多細胞所組成，每個細胞含有幾個細胞核。產囊器的基部細胞分枝，將產囊器包圍起來成一擬薄壁組織的菌絲團。產囊器的上部細胞延長并分枝成為受精絲，接受異宗的小分生孢子或分生孢子，或與異宗分生孢子的芽管結合。因此，小分生孢子和分生孢子代替了雄器，甚至兩種異宗菌絲的結合也能代替性器官的結合。

該菌株的分離步驟：①制備PDA固體培養基，并倒平板；②將從釀造廠發酵車間提取的污染物制成不同濃度稀釋菌懸液；③將上述不同濃度的菌懸液采用平板涂布法涂布在PDA平板的培養基表面；④將涂布好的平板倒置于28℃培養箱中恒溫培養72小時；⑤將培養后呈桔黃色的孢子挑取進行鏡檢；⑥確定菌種為單孢子后進行純種分離，然后進行菌種篩選，得性狀穩定菌株；

該菌株的培養：將該項菌株接種在PDA培養基上，培養溫度為28℃。①在PDA平板培養基上生長，前期培養24小時，菌落為較疏松的樹枝狀表面呈白色，菌絲呈毛絨狀；生長48小時后，氣生菌絲和基內菌絲顏色一致，菌絲體開始斷裂有逐漸形成孢子的趨勢；72小時后菌絲量生長減少，平皿邊緣有大量孢子生成，平板表面呈桔黃色，鏡檢可清晰看到桔黃色的孢子。②在PDA斜面培養基上，試管底部有大量菌絲，因為該菌為好氧菌，在試管口部則形成堆積的桔黃色孢子環。

(二)采用好食脈孢菌固態發酵生產β-胡蘿卜素工藝過程

1、生產菌種：

選用上述的好食脈孢霉菌株Neurospora?sitophila?17號為生產菌種，直接使用該菌株就可以滿足生產需要，但是，如果將該菌株進行紫外線照射后，B-胡蘿卜素的產率會更高一些。紫外線照射方法為：將脈孢霉原菌種孢子濃度1×10⁶/ml的菌懸液距15w紫外燈25cm處照射，照射時間1.5分鐘。

2、發酵培養基：