[發明專利]一種天然黃色素生產方法及其生產菌株

無效

• 申請號: 201210218005.2
• 申請日: 2012-06-28
• 公開（公告）號: CN102899265A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 毛得獎;朱亞玲;韓寧
• 申請（專利權）人: 山東輕工業學院
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12P1/04;C12R1/39
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及天然黃色素的生產技術方法及其生產菌株，尤其是低能耗清潔生產天然黃色素的技術方法，屬于生物化工及著色劑生物技術領域。?

背景技術

色素，也稱著色劑，廣泛應用于日化、醫藥、印染、食品等行業領域，能夠在很大程度上改善產品性狀及影響產品品質。人工合成色素和天然色素是兩類應用廣泛的主要色素。盡管人工合成色素色澤鮮艷，價格低廉，著色性及穩定性良好，但鑒于其對人體健康普遍存在一定程度的毒性，甚至具有致畸、致突變、致癌作用。許多國家已對人工合成色素的使用種類、應用范圍、添加劑量等作出明確規定，有些國家甚至完全禁止使用合成色素。天然色素與合成色素相比，具有天然、健康以及安全性相對較高的最大優點，并且能賦予食品許多新功能，符合人們對“安全、天然、營養、多功能”色素產品的需求。世界天然色素市場正以每年10%的速度快速增長，市場前景非常樂觀。?

現今生產天然黃色素的方法主要有抽提法和微生物發酵法，通過抽提法生產的黃色素主要有姜黃色素、葉黃素、梔子黃色素、紅花黃色素、玉米黃色素等。這種生產方法主要是從植物里抽提，受季節影響很大，且抽提過程中引入了有機試劑，成本較高(楊萌,?吳振強.?食用天然黃色素的研究近況.?中國調味品,?2008,(2):67-71.)。微生物發酵方法生產天然黃色素不受季節影響，成本較低，轉化率高，且已知的微生物代謝產生的色素基本安全無毒，發展前景十分廣闊。但由于菌種資源缺乏，到目前為止，通過微生物發酵生產黃色素的相關研究報道很少，主要集中在紅曲霉菌株的利用上。紅曲霉菌本身安全性較高，而且紅曲霉菌不僅產紅色素，也產黃色素，紅曲黃色素的蛋白著色能力很強，熱穩定性好。有報道稱綠色木霉也能發酵產黃色素(張曉毅,?崔英德,?陸寧?等.?綠色木霉菌產黃色素液態發酵條件的優化.?化工學報,?2010,?61?(12):3205-3212.)。

目前能代謝合成黃色素的微生物資源比較少，大都處于實驗室研究階段，只有日本實現了一種微生物黃色素(紅曲黃色素)的商品化生產。泰國在紅曲黃色素方面的研究較多，已經進入中試研究階段，但據證實還沒實現工業化生產(周波,?吳吉林,?朱明軍?等.?微生物黃色素的研究進展.?微生物學通報,?2010,?37(9):1362-1368.)。

黃色素是一類主要的食用著色劑，天然黃色素國內市場需求量占色素總需求量的?60%?以上，加上旺盛的國際市場需求，天然黃色素呈現出供不應求的局面，?因此研究開發食用天然黃色素將具有廣闊的市場前景及巨大的經濟潛力。

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠產生大量胞外黃色素的細菌菌株，通過發酵提取制備大量天然黃色素粗制品及精制品。?

本發明提供了一種黃色素產生菌——熒光假單胞菌(Pseudomonas?fluorescens?BMG-1)菌株，同時提供利用該菌株生產天然黃色素的發酵及制備工藝方法。

本發明所提供的產黃色素熒光假單胞菌(Pseudomonas?fluorescens?BMG-1)已于2012年5月3日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(CGMCC)，保藏號為：CGMCC?No.6060。

該菌株呈短桿狀，無芽胞、莢膜，革蘭氏陰性，好氧，4℃下生長，41℃下不生長。該菌株氧化酶、接觸酶反應呈陽性；D,?L-丙氨酸、L-天冬氨酸(酰胺)、L-谷氨酸、L-絲氨酸、L-脯氨酸、L-亮氨酸、L-組氨酸、羥脯氨酸代謝陽性，而L-鳥氨酸、L-苯丙氨酸、D-絲氨酸及尿苷、胸苷代謝陰性。不能利用糊精、糖原、N-乙酰葡萄糖胺、N-乙酰半乳糖胺、核糖醇、D-纖維二糖、L-果糖、龍膽二糖、α-D-乳糖、麥芽糖、D-棉子糖、L-鼠李糖、D-海藻糖及木糖醇；能夠利用葡萄糖(產酸)、L-阿拉伯糖、D-阿糖醇、D-山梨醇、甘油、D-果糖、D-半乳糖、D-甘露糖、D-甘露醇、蔗糖、D-葡糖酸、丙酸、丙二酸、D,?L-乳酸、D-己糖酸、丁二酸及檸檬酸。結合16S?rDNA序列比對分析確定該菌株為熒光假單胞菌(Pseudomonas?fluorescens)(中國科學院微生物研究所檢測鑒定報告(2010)微檢字第223號)。在固體PDA培養基(馬鈴薯200g，葡萄糖20g，瓊脂粉20g，蒸餾水1000mL)上菌落圓形，表面濕潤光滑，邊緣整齊，最初白色，隨后中心變藍，藍色隨菌落生長而向外擴展，菌落生長處的培養基變為黃綠色。菌株適宜產色素溫度為20℃-28℃。