[發(fā)明專利]一種低碳生產(chǎn)類胡蘿卜素的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610204623.X
• 申請(qǐng)日: 2016-04-05
• 公開（公告）號(hào): CN105648020A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邵素英
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 邵素英
• 主分類號(hào): C12P23/00
• 分類號(hào): C12P23/00;C12R1/645
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及類胡蘿卜素的制備，具體涉及一種低碳生產(chǎn)類胡蘿卜素的方法。

背景技術(shù)

類胡蘿卜素是一組具有抗氧化性的脂溶性色素的總稱，其作為人和動(dòng)物體內(nèi)的一類重要 生物活性物質(zhì)，具有增強(qiáng)機(jī)體免疫力、抗輻射、抗腫瘤和治療光敏性疾病等重要作用，在食 品、化妝品、醫(yī)藥和飼料等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。目前，類胡蘿卜素已被FAO、歐共體及 WHO等國際組織認(rèn)定為A類營養(yǎng)色素，而近年來，圍繞類胡蘿卜素的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)也正在逐步 形成。

類胡蘿卜素的工業(yè)化生產(chǎn)方法可以采用化學(xué)合成法或植物提取法。化學(xué)合成類胡蘿卜素 不僅技術(shù)復(fù)雜，而且其作為食品添加劑使用會(huì)影響食品的味道，降低人體吸收的比例，同時(shí) 還存在一定的副作用。因此，伴隨著人們崇尚綠色食品的心理日益增強(qiáng)，近年來越來越多的 學(xué)者將研究方向轉(zhuǎn)向天然色素的開發(fā)和利用。由于從植物中提取類胡蘿卜素的傳統(tǒng)制備工藝 具有較高的成本和操作復(fù)雜性，因此，類胡蘿卜素的工業(yè)化生產(chǎn)受到了巨大的限制。利用微 生物發(fā)酵生產(chǎn)類胡蘿卜素，不僅成本低廉，工藝簡單，而且能夠保證產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)和穩(wěn)產(chǎn)， 因此，利用微生物生產(chǎn)類胡蘿卜素是生物資源型類胡蘿卜素來源的主要途徑。

目前，已報(bào)道的能產(chǎn)生類胡蘿卜素的微生物菌株主要是三孢布拉氏霉菌和紅酵母，前者 已經(jīng)處于中試和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用階段，后者則尚處于實(shí)驗(yàn)室小試階段。三孢布拉氏霉菌雖然色素 產(chǎn)量高，但是培養(yǎng)工藝復(fù)雜，生產(chǎn)周期長，而紅酵母生產(chǎn)類胡蘿卜素則具有營養(yǎng)要求簡單， 培養(yǎng)周期短，菌體含有豐富的蛋白質(zhì)、氨基酸和維生素等可綜合利用的優(yōu)點(diǎn)。

中國專利CN105039484A公開了一種利用海洋紅酵母高產(chǎn)類胡蘿卜素和銅發(fā)酵培養(yǎng)方 法，包括如下：所述海洋紅酵母WYN1在含銅培養(yǎng)基中發(fā)酵培養(yǎng)高效生產(chǎn)類胡蘿卜素，發(fā)酵 培養(yǎng)基組成為葡萄糖1％，酶解玉米粉1-3％，蛋白胨2.5％，硫酸鎂0.02％，磷酸二氫鉀 0.15％，銅含量150-200mg/L，氯化鈉20％，其余為水；初始pH為8，接種3-8％，搖床 轉(zhuǎn)速為50-80r/min，24-28℃培養(yǎng)10-15小時(shí)后調(diào)整溫度為16-20℃進(jìn)行低溫靜止培養(yǎng)，停 止攪拌，pH調(diào)整為3-5，保持2-4小時(shí)；之后階梯形升溫到24-30℃，pH調(diào)整為4.6-5.5， 按照2.5％的添加量添加蛋白胨，按照2％的量添加酵母粉；搖床轉(zhuǎn)速為50-100r/min，繼 續(xù)發(fā)酵10-15h。

中國專利CN104130952A公開了一株膠紅酵母及其在發(fā)酵生產(chǎn)類胡蘿卜素和油脂中的 應(yīng)用。本發(fā)明的技術(shù)方案要點(diǎn)為：一株膠紅酵母菌Rhodotorulamucilaginosa，保藏于中 國微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心，CGMCCNo.8926。本發(fā)明提供的膠紅酵母可用 于發(fā)酵生產(chǎn)類胡蘿卜素和油脂。本發(fā)明利用紅酵母生產(chǎn)類胡蘿卜素并且同時(shí)產(chǎn)生油脂，并對(duì) 生產(chǎn)菌株進(jìn)行多輪ARTP(常壓室溫等離子體)誘變，獲得產(chǎn)量較高的誘變菌株，對(duì)類胡蘿 卜素和油脂的工業(yè)化生產(chǎn)提供有良好的應(yīng)用前景和經(jīng)濟(jì)效益。

有的細(xì)菌也能產(chǎn)生類胡蘿卜素：中國專利CN104805168A公開了一種利用光合細(xì)菌微 氧發(fā)酵快速生產(chǎn)類胡蘿卜素的方法：將活化的光合細(xì)菌(Rhodobactersphaeroides)接種 至MMS培養(yǎng)基中，好氧培養(yǎng)至OD600為0.6-0.8，然后調(diào)節(jié)培養(yǎng)條件至微氧，誘導(dǎo)類胡蘿卜 素快速大量合成，然后進(jìn)行提取、純化，利用本發(fā)明方法發(fā)酵生產(chǎn)類胡蘿卜素的時(shí)間短，僅 需要36小時(shí)，且菌體產(chǎn)量高達(dá)6g/L，類胡蘿卜素的產(chǎn)量和產(chǎn)率分別是8.287mg/L和 1911μg/g，具有良好的清除DPPH自由基的能力，IC50約為8μg/mL。

中國專利CN102732049B公開一種從微生物菌體中提取制備類胡蘿卜素的方法。該方 法是微生物菌體發(fā)酵結(jié)束后，發(fā)酵液與菌體分離得到濕菌體，再通過物流管道導(dǎo)入爆破罐中 進(jìn)行高壓蒸汽爆破破壁；細(xì)胞破碎后的濕菌體脫水，得到菌體碎片形成的濾餅；每千克濾餅 加入有機(jī)溶媒10～25升，30～55℃攪拌浸提20～50分鐘；過濾，得到含類胡蘿卜素油脂 的有機(jī)溶媒提取液；提取液在40～60℃條件下真空濃縮，回收有機(jī)溶媒，得到類胡蘿卜素 油脂，單次提取收率達(dá)90％以上。本方法省去傳統(tǒng)工藝中的脫水干燥和菌體粉碎工序，工 藝流程短、單次提取收率高且用時(shí)短、有機(jī)溶媒用量減少，能耗和其他成本顯著降低。整個(gè) 過程簡單、質(zhì)量可控，適合于工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用。