[發(fā)明專利]一種紅法夫酵母酶解破壁方法及其應(yīng)用

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410099783.3
• 申請(qǐng)日: 2014-03-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103865798A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳禮毅;林杰;陳水榮;陳國(guó)清
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廈門(mén)匯盛生物有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C12N1/06
• 分類(lèi)號(hào): C12N1/06;C12N1/16;C07C403/24;C12R1/645
• 代理公司: 廈門(mén)市新華專利商標(biāo)代理有限公司 35203
• 代理人: 李寧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種紅法夫酵母酶解破壁方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

紅法夫酵母是20世紀(jì)70年代由Phaff等人在日本及美國(guó)阿拉斯加山區(qū)落葉樹(shù)的滲出物中首先分離到的（Phaff等，1972）。它是真菌界、真菌門(mén)、粘菌亞門(mén)、隱球酵母科、法夫酵母屬的唯一一種。其繁殖方式為無(wú)性芽殖。該菌發(fā)酵能產(chǎn)生10多種類(lèi)胡蘿卜素，主要有蝦青素、β－胡蘿卜素、γ－胡蘿卜素等，其中蝦青素占60％～85％。其能利用多種碳源進(jìn)行發(fā)酵，最適于生長(zhǎng)溫度20～28℃，最適PH5.0～6.9，紅法夫酵母在好氧發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)酸，釋放二氧化碳并同時(shí)合成蝦青素。

蝦青素（astaxathin）為3，3′-二羥基-4，4′-二酮基-β，β′-胡蘿卜素，是一種酮式類(lèi)胡蘿卜素。蝦青素的主要來(lái)源包括人工合成和生物體來(lái)源兩種。人工合成蝦青素由于純度原因及副作用多，使用范圍較窄（僅限若干魚(yú)類(lèi)染色），而源于生物體的蝦青素則來(lái)源廣泛（紅法夫酵母、雨聲紅球藻、海洋紅酵母等）、天然健康。因此受到人類(lèi)的重視和廣泛應(yīng)用。國(guó)內(nèi)對(duì)生物技術(shù)生產(chǎn)蝦青素的研究始于本世紀(jì)初，而國(guó)外自上世紀(jì)80年代初開(kāi)始進(jìn)行大量研究。由于蝦青素呈天然的紫紅色，最初在歐美國(guó)家作為色素而被用作水產(chǎn)業(yè)的餌料添加劑（2000年8月FDA批準(zhǔn)紅法夫酵母作為大馬哈魚(yú)的飼料添加劑）。后來(lái)陸續(xù)普及添加到更多水產(chǎn)養(yǎng)殖餌料中，1998年美國(guó)FDA正式批準(zhǔn)雨聲紅球藻蝦青素用于飼料、食品、醫(yī)藥、化妝品等行業(yè)應(yīng)用。

近幾年最新研究表明蝦青素具有極強(qiáng)的生物抗氧化性、還具有促進(jìn)機(jī)體抗體產(chǎn)生、增強(qiáng)免疫力以及抗紫外線輻射等作用。因而在食品添加劑、水產(chǎn)養(yǎng)殖、化妝品、保健品和醫(yī)藥工業(yè)方面有著更為廣闊的應(yīng)用前景。

目前制備蝦青素生產(chǎn)方法主要有3種：化學(xué)合成、蝦殼類(lèi)提取、微生物發(fā)酵。化學(xué)合成工藝復(fù)雜，而蝦殼類(lèi)廢棄物中蝦青素含量低、成本較高。因此首推微生物發(fā)酵，目前研究最廣泛的是紅法夫酵母菌和雨生紅球藻。雨生紅球藻中蝦青素含量高達(dá)其細(xì)胞干重的4%，但其培養(yǎng)條件苛刻。隨著生物工程技術(shù)的不斷發(fā)展，人們已經(jīng)可以通過(guò)相應(yīng)的生物工程技術(shù)來(lái)獲取蝦青素。目前國(guó)內(nèi)外從微生物中提取蝦青素以及相關(guān)應(yīng)用的專利有不少篇（如申請(qǐng)?zhí)朇N03105314.9，CN03117031.5，CN200410013634.7，CN200710149906.X，CN200910238464.5，CN201010268910.X，CN201010570151，CN201110282683.0，US5744502，US5679567,US5972642、PCT/CN2011/00168等），基本上都是采用化學(xué)、物理、生物工程類(lèi)等方式進(jìn)行破壁、萃取或浸提方式制備蝦青素。

法夫酵母菌細(xì)胞壁較為堅(jiān)韌，為了促進(jìn)胞內(nèi)色素的釋放和吸收，在飼喂動(dòng)物前必須破碎細(xì)胞。本發(fā)明旨在專門(mén)研發(fā)一種紅法夫酵母酶解破壁方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種紅法夫酵母酶解破壁方法及其應(yīng)用，其能簡(jiǎn)化和壓縮后道提取蝦青素工藝時(shí)間，成本低，適宜工業(yè)化生產(chǎn)。

為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是：

一種紅法夫酵母酶解破壁方法，其步驟如下：

第一步，先將富含蝦青素的紅法夫酵母菌發(fā)酵液固液分離、濃縮成菌泥漿體；

第二步，將上述菌泥漿體通過(guò)復(fù)合酶酶解方式進(jìn)行高效破壁，復(fù)合酶采用纖維素酶與堿性蛋白酶按3:7比例復(fù)配而成，可獲得80%以上的蝦青素，最高甚至可達(dá)90%以上，其中總色素、蝦青素?fù)p失小于5%。

所述第二步，將菌泥漿體用堿溶液（氫氧化鈉或氫氧化鉀）調(diào)pH控制至7.0～10.0，復(fù)合酶投加量占菌泥漿體溶液總重0.1～5.0%，并在35～60℃區(qū)間進(jìn)行酶解破壁，破壁時(shí)間5.0～13小時(shí)。

所述第二步，破壁過(guò)程中添加復(fù)配抗氧化劑，復(fù)配抗氧化劑為維生素C棕櫚酸酯或抗壞血酸鈉等，對(duì)破壁后的菌泥漿體進(jìn)行相應(yīng)有效保護(hù)。

一種紅法夫酵母干粉的制備方法，采用上述酶解破壁后菌泥漿體的pH中和至7.0±0.5，并與復(fù)配抗氧化劑、抗結(jié)劑（如二氧化硅、磷酸二氫鈣）混勻后，采用噴霧干燥工藝干燥，制成紅法夫酵母干粉，其中色素、蝦青素?fù)p失量小于5%。

所述破壁后菌泥漿體的pH中和采用檸檬酸和乳酸中的一種。

所述干燥制成的紅法夫酵母干粉直接用鋁箔袋真空包裝，并在2～8℃環(huán)境下避光保藏。