[發(fā)明專利]一種葡萄糖代謝脫阻遏、高產(chǎn)蝦青素的法夫酵母突變株MK19及其培養(yǎng)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910241353.X
• 申請(qǐng)日: 2009-12-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101717731A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李穎;苗莉莉;遲爽;關(guān)國(guó)華;王珍芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C12N1/16
• 分類號(hào): C12N1/16;C12N15/01;C12P23/00;C12R1/645
• 代理公司: 北京君智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11305
• 代理人: 向華

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明屬于微生物生物技術(shù)領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及葡萄糖代謝脫阻遏、高產(chǎn)蝦青素的法夫酵母突變株MK19及其培養(yǎng)方法。?

【背景技術(shù)】

蝦青素是一種廣泛存在于自然界中的橘紅色類胡蘿卜素，具有極強(qiáng)的抗氧化活性，其抗氧化活性是維生素E的500倍。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，蝦青素有抑制腫瘤發(fā)生、增強(qiáng)免疫功能等多方面的生理作用；可以防治神經(jīng)性疾病，如早老性癡呆癥和帕金森癥等，可以作為抗衰老和預(yù)防動(dòng)脈硬化等疾病的藥物或保健品；可以用于防治眼科疾病，尤其對(duì)糖尿病眼疾的發(fā)病率有明顯降低效果。?

美國(guó)食品和藥物管理局(FDA)和歐盟已允許天然蝦青素作為人類的膳食添加成分進(jìn)入市場(chǎng)。目前，國(guó)際上利用天然蝦青素開(kāi)發(fā)人類的高級(jí)營(yíng)養(yǎng)保健食品和藥品，其產(chǎn)品定位主要在強(qiáng)化免疫系統(tǒng)功能、保護(hù)視網(wǎng)膜和中樞神經(jīng)系統(tǒng)免受氧化破壞、抗炎、抗紫外輻射、緩解壓力、減緩肌肉疲勞等方面，國(guó)外已開(kāi)發(fā)了含蝦青素的口服抗感染和消炎制劑，配合阿司匹林服用可加強(qiáng)其藥效。在日本，蝦青素已經(jīng)在化妝品工業(yè)上廣泛應(yīng)用。?

蝦青素是全球類胡蘿卜素中銷售額第二大的品種，還廣范用于大馬哈魚(yú)與鮭魚(yú)的養(yǎng)殖業(yè)。蝦青素不僅僅做為水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物的著色劑，越來(lái)越多的證據(jù)表明，蝦青素是水產(chǎn)動(dòng)物必需的“維生素“，對(duì)它們的正常生長(zhǎng)、提高存活率和繁殖率具有極為重要的作用將法夫酵母細(xì)胞添加到鮭魚(yú)和鱒魚(yú)的餌料中，蝦青素沉積在皮膚和肌肉中使其呈紅色。研究表明，蝦青素是大馬哈魚(yú)和虹鱒魚(yú)飼料中的首選色素。?

蝦青素用作飼料添加劑能提高動(dòng)物的免疫力和存活力，且能大量的沉積在動(dòng)物的皮膚和肌肉等組織中，增色的同時(shí)增加其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。在商業(yè)化?的魚(yú)類和甲殼類動(dòng)物(如鮭魚(yú)、蝦、蟹、虹鱒魚(yú)等)的飼料中添加蝦青素可極大提高產(chǎn)品的市場(chǎng)價(jià)值。?

因此，蝦青素在保健品、醫(yī)藥、飼料、食品和日用化妝品等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。?

紅法夫酵母屬是生產(chǎn)蝦青素的主要微生物之一，法夫酵母屬于擔(dān)子菌門，雜擔(dān)子菌綱。法夫酵母發(fā)酵時(shí)兼性嗜低溫微生物，適宜的生長(zhǎng)溫度為18-22℃。最適pH在5.0-6.9之間。法夫酵母在好氧發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)酸，釋放CO₂并同時(shí)合成蝦青素。氧可以促進(jìn)法夫酵母生長(zhǎng)和色素合成。?

與其他產(chǎn)類胡蘿卜素酵母不同，法夫酵母能夠利用葡萄糖、纖維二糖、麥芽糖、木糖、乳糖和甘油等多種碳源進(jìn)行發(fā)酵，法夫酵母利用葡萄糖作為碳源進(jìn)行發(fā)酵的這種特性有利于工業(yè)應(yīng)用。?

野生型法夫酵母的葡萄糖代謝阻遏效應(yīng)呈陽(yáng)性，即其細(xì)胞生長(zhǎng)和色素合成皆受到高濃度葡萄糖的抑制。為了克服這個(gè)問(wèn)題，多數(shù)實(shí)驗(yàn)室采用分批流加葡萄糖等方式，避免高濃度葡萄糖帶來(lái)的底物阻遏效應(yīng)。但是這種加料方式復(fù)雜，在工業(yè)生產(chǎn)中采用這種方式生產(chǎn)將會(huì)延長(zhǎng)發(fā)酵周期，增加勞動(dòng)和生產(chǎn)成本。?

目前，已報(bào)道的多數(shù)高產(chǎn)蝦青素突變株的適宜葡萄糖濃度為1％-5％[參見(jiàn)Hu，Z.等人，《World?Journal?of?Microbiology?andBiotechnology》，21：771-775(2005)；Kim，J.H.等人，《Biosci?BiotechnolBiochem》，69：1743-8(2005)；Ni，H.，等人，《J?Zhejiang?Univ?Sci.》B8：365-70(2007)；Reynders，M.B.，D.E.Rawlings，and?S.T.L.Harrison.《Biotechnology?Letters》，19：549-552(1997)；Yamane，Y.，等人，《Biotechnology?Letters》，19：1109-1111(1997)]，而這種法夫酵母突變株還存在許多缺陷，例如高濃度葡萄糖的代謝阻遏效應(yīng)，導(dǎo)致發(fā)酵過(guò)程中分批補(bǔ)加碳源等操作工藝會(huì)增加蝦青素生產(chǎn)成本等。?

因此，目前迫切需要克服現(xiàn)有法夫酵母受葡萄糖代謝阻遏的缺陷，獲得發(fā)酵周期短，且蝦青素產(chǎn)率高，制備工藝簡(jiǎn)單，易于工業(yè)化的法夫酵母突變株。本發(fā)明人通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)與分析研究，終于完成了本發(fā)明。?

【發(fā)明內(nèi)容】

[要解決的技術(shù)問(wèn)題]?

本發(fā)明的目的是提供一種葡萄糖代謝脫阻遏、高產(chǎn)蝦青素的法夫酵母突變株。?

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種葡萄糖代謝脫阻遏、高產(chǎn)蝦青素的法夫酵母突變株的培養(yǎng)方法。?

[技術(shù)方案]?

本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。?