[發(fā)明專利]一種培養(yǎng)耐輻射奇球菌生產天然類胡蘿卜素的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210001376.5
• 申請日: 2012-01-04
• 公開（公告）號: CN102559827A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設計）人: 華躍進;程建徽;汪虎;田兵
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C12P23/00
• 分類號: C12P23/00;C12R1/01
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高;趙杭麗

技術領域

本發(fā)明屬發(fā)酵技術領域，涉及一種利用豆制品黃漿水培養(yǎng)耐輻射奇球菌發(fā)酵生產天然類胡蘿卜素的方法。

背景技術

豆腐是源于中國的傳統(tǒng)功能性食品，黃漿水是豆腐等豆制品制作過程中形成的副產物。據研究，黃漿水中固形物的含量在l％以上，其中蛋白質含量約為0.3％、脂肪含量約為0.08％、還原糖含量為0.15％左右，此外，還含有大豆異黃酮、大豆皂苷等多種功能性成分。但是大多數豆制品企業(yè)在加工過程中將大量的黃漿水直接排放入下水道、江河，不僅沒有充分利用其營養(yǎng)價值，形成了一種浪費，而且將其直接排放，對環(huán)境造成了嚴重污染，不利于環(huán)境保護。?

類胡蘿卜素是一類脂溶性色素，被廣泛應用于食品、化妝品和飼料添加劑中。近年來研究證明，類胡蘿卜素不僅有很高的營養(yǎng)價值，而且具有保健功效，具有較高的抗氧化能力，防治血管硬化、抗衰老及抑制癌細胞生長作用。目前，大部分企業(yè)使用的類胡蘿卜素大多是化學合成產品，合成技術復雜、在合成的產品中少量成分有毒，有致染色體畸變作用，而天然類胡蘿卜素則不存在這方面的問題。目前利用發(fā)酵法生產天然類胡蘿卜素的微生物有霉菌、細菌和酵母菌等。耐輻射奇球菌(Deinococcus?radiodurans，DR)是非致病的革蘭氏陽性微球菌，是迄今為止發(fā)現(xiàn)的對電離輻射、紫外線、干燥、強氧化劑和一些化學誘變劑耐受性最強的一類細菌，這種菌具有抗氧化能力的主要原因之一是其能合成一種特有的類胡蘿卜素—Deinoxanthin，且含量積累高，其抗氧化活性高于β-類胡蘿卜素、番茄紅素和蝦青素。因此，利用耐輻射奇球菌進行發(fā)酵生產天然類胡蘿卜素的開發(fā)利用具有重要的應用價值。

發(fā)明內容

本發(fā)明目的是提供一種耐輻射奇球菌生產天然類胡蘿卜素的方法，該方法是針對豆制品制作副產物黃漿水的大量浪費，污染環(huán)境以及耐輻射奇球菌特有高抗氧化能力新型類胡蘿卜素Deinoxanthin的開發(fā)利用，提供的一種能夠實現(xiàn)黃漿水的廢物綜合利用，生產工藝流程簡單、生產成本低廉、容易操作的利用黃漿水培養(yǎng)耐輻射奇球菌生產天然類胡蘿卜素的方法，所用菌株為耐輻射奇球菌R1，來源于美國典型物保藏中心，保藏號：ATCC?No.13939。

本發(fā)明方法通過以下技術方案實現(xiàn)：

（1）黃漿水的收集、除雜：將豆腐等豆制品制作過程中的黃漿水收集后，使用多層紗布過濾或進行離心除去其中的雜質、固形物；

（2）黃漿水的pH調整：黃漿水自身酸性強，調整黃漿水的pH值到6.8—7.3之間；

（3）添加培養(yǎng)物、滅菌：將上述（2）中黃漿水添加質量體積百分濃度為0.5-1%的葡萄糖、0.1%硫酸鎂，采用高溫高壓滅菌法（121℃，30分鐘）滅菌后灌裝到發(fā)酵瓶中作為黃漿水培養(yǎng)基（Soy?whey?containing?glucose,簡寫SWG）發(fā)酵培養(yǎng)；

（4）菌種的活化、種子培養(yǎng)：將耐輻射奇球菌R1劃線接種于種子培養(yǎng)基TGY（0.5%蛋白胨tryptone、0.1%葡萄糖glucose、0.3%酵母提取物yeast?extract、1.5%瓊脂）固體培養(yǎng)基上，28℃中培養(yǎng)36h，挑取單菌落接種于液體種子培養(yǎng)基TGY（不含瓊脂）中，30℃，220rpm/min培養(yǎng)至對數生長期，其OD₆₀₀值1.0；所用菌株為耐輻射奇球菌R1，來源于美國典型物保藏中心，保藏號：ATCC?No.13939；

（5）發(fā)酵培養(yǎng)：將上述（4）中活化的液體種子接入上述（3）中以黃漿水配制成的培養(yǎng)基（SWG）進行發(fā)酵培養(yǎng)，30-32℃培養(yǎng)48h，至菌群穩(wěn)定期，其OD₆₀₀值8.0-8.5；

（6）菌體細胞破壁：取出（5）中菌體發(fā)酵液離心去上清，收集沉淀菌體，水洗濕菌體除去殘留發(fā)酵液，之后加入物料體積比1：3的1.3M鹽酸，100℃沸水中加熱2min后迅速冷卻進行破壁，之后離心，沉淀菌體細胞水洗2次離心去上清，除去殘留鹽酸，收集菌體細胞；破壁劑鹽酸離心收集后可回收重復使用；

（7）類胡蘿卜素萃取：在（6）中的菌體細胞中加入物料質量/體積比為1：5的預冷有機溶劑乙醇，冰浴下5min萃取類胡蘿卜素，離心收集上清，提取3次至菌體變白；

（8）類胡蘿卜素干品制備：將（7）中的類胡蘿卜素提取液于真空離心濃縮干燥，干粉即為類胡蘿卜素干品。