[發明專利]一種提高三孢布拉氏霉菌番茄紅素產量的方法

無效

• 申請號: 200910084373.0
• 申請日: 2009-05-22
• 公開（公告）號: CN101555490A
• 公開（公告）日: 2009-10-14
• 發明（設計）人: 袁其朋;劉淑惠
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: C12P5/02
• 分類號: C12P5/02;C12R1/645
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉 萍

技術領域

本發明屬于提高液體深層發酵好氧微生物次級代謝產物的領域，特別涉及到添加活性炭提高三孢布拉氏霉菌番茄紅素產量的方法。

背景技術

番茄紅素是一種重要的類胡蘿卜素，具有很強的抗氧化作用，是抗氧化性最強的類胡蘿卜素，具有很強的清除單線態氧功能，保護機體細胞免受氧化傷害，實現其生理活性，能有效地防治前列腺癌、胃癌、皮膚癌等，對子宮癌、肺癌細胞的抑制作用顯著高于β-胡蘿卜素、α-胡蘿卜素。

番茄紅素可以由番茄皮中提取，可由化學方法合成，也可以經微生物發酵產生。從獲得的產品品質和生產技術、資源成本方面考慮，利用微生物技術生產番茄紅素是未來發展的方向。其中，三孢布拉氏霉菌(Blakeslea?trispora)(+)(-)菌株同時培養時能夠大量合成β-胡蘿卜素，在上個世紀五十年代后期已實現工業化生產，在該霉菌發酵過程中，添加適合的含氮雜環類化合物，可以阻斷番茄紅素環化形成β-胡蘿卜素的過程，造成番茄紅素的積累。最早在專利US?3097146中提出了這種方法，在以后的專利文獻US?3,369,974，JP48016189，JP48016190，JP73016189，JP73016190，RU2102416，JP09313167，US3369974中均報道了相關研究成果。近些年來，國內各研究部門和高校也有相關研究報道。CN1528906A描述了一種用三孢布拉霉發酵生產番茄紅素的方法，CN1582328A發明了一種無外源胡蘿卜素生成抑制劑的適宜培養基中能生產0.3g/L番茄紅素的三孢布拉霉。由于三孢布拉氏霉菌是一種高嗜氧菌，發酵過程中對氧的需求非常大，生產培養基是糊化后的淀粉漿液，粘度非常大，給發酵過程中的氧傳遞帶來了極大的困難，國內專利CN1582328A中是通過增加鼓風和攪拌速率來滿足菌種生長過程中的需氧量，但這種方法需要耗費大量的能源，使生產成本提高，對工業化生產造成困難。有報道稱，在發酵液中加入液態烷烴可以增加溶解氧含量，但添加濃度要盡量小，避免對菌體造成傷害，后期產物分離提取要經過脫毒處理，操作繁瑣。因此，市場上有待出現一種安全、無毒、廉價的攜氧劑來解決這個問題。

活性炭是一種黑色粉狀，粒狀的無定形具有多孔的碳，主要成分為碳，還含有少量氧、氫、硫、氮、氯，具有較大的表面積(500～1000米²/克)，有很強的吸附性能，能在它的表面上吸附氣體、液體或膠態固體。利用這種性質可以將其加入發酵液中，釋放其攜帶的氧，優化高粘度發酵液的流體性能，降低發酵液粘度，提高溶解氧含量，滿足三孢布拉氏霉菌生長所需氧，提高番茄紅素產量。

發明內容

本發明的主要目的就是提高三孢布拉氏霉菌液體深層發酵生產番茄紅素的產量。具體實施方法是在發酵液中加入顆粒狀活性炭，取締液態攜氧劑，優化生產流程，降低生產成本，提高番茄紅素產量。

活性炭對菌體無任何毒害作用，固體小顆粒可以增加發酵液流體流動，加快氧在液體中的溶解，高嗜氧菌生長良好。在發酵結束時，固體小顆粒提高了菌體的過濾速度，提高了工作效率。活性炭亦可吸附殘留在液體中的番茄紅素，減少損失。

本發明的提供了一種三孢布拉氏霉菌番茄紅素產量的方法，其特征在于：在發酵開始之前或之中在發酵液中加入活性炭。

進一步，加入的活性炭的粒徑是60目～200目。

進一步，加入的活性炭的質量濃度是0.5～2.0g/L起始發酵液。

進一步，加入活性炭的時間是發酵第0～2天。

本發明的具體技術路線如下：

1)平板培養：取去皮土豆20g，加入200ml去離子水煮開，冷卻后濾掉土豆，清液加入2g葡萄糖，2g瓊脂，溶解后分裝115℃30分鐘滅菌，制備PDA培養基。取三孢布拉氏霉菌(+)(-)菌株孢子懸液分別涂布于含有PDA培養基的平板中，于28℃避光培養3天，22℃培養2天。

2)活性炭經過鹽酸活化處理，烘干后備用。

3)種子培養：培養基由淀粉、葡萄糖、玉米漿熬制而成，加入溶解的鉀鹽和鎂鹽，pH調節至6.4，將平板培養好的三孢布拉氏霉菌(+)(-)菌株，分別取菌皮接入裝有種子培養基的250ml錐形瓶中，在26～28℃180～200轉/分的條件下，避光震蕩培養36～40小時。