[發(fā)明專利]一種高產(chǎn)蝦青素的突變菌株及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611231901.7
• 申請(qǐng)日: 2016-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN106801019B
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃亦鈞;吳佳鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島蔚藍(lán)生物集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): C12N1/16
• 分類號(hào): C12N1/16;C12P23/00;C12R1/645
• 代理公司: 青島海昊知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所有限公司 37201
• 代理人: 曾慶國(guó)

本發(fā)明涉及微生物篩選技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種蝦青素高產(chǎn)菌株及其應(yīng)用。申請(qǐng)人從落葉上篩選到的自然菌株紅法夫酵母XQ（Phaffia rhodozyma XQ），其蝦青素產(chǎn)量為55.77mg/mL。申請(qǐng)人進(jìn)一步通過紫外誘變和2?脫氧?D?葡萄糖篩選獲得的突變菌紅法夫酵母XQS，其蝦青素產(chǎn)量得到顯著提高，達(dá)78.42 mg/mL，比出發(fā)菌紅法夫酵母XQ提高了40.6%，且遺傳性狀穩(wěn)定，取得了意料不到的技術(shù)效果。所述突變菌株可廣泛應(yīng)用于蝦青素的生產(chǎn)，有利于降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)蝦青素的有效推廣和使用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微生物篩選技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高產(chǎn)蝦青素的突變菌株及其應(yīng)用。

技術(shù)背景

蝦青素(Astaxanthin)，化學(xué)名稱為3，3-二羥基-β, β’-胡蘿卜素-4, 4’-二酮，是一種非維生素A源的酮式類胡蘿卜素。由于其呈天然的紫紅色，所以最初在歐美一些國(guó)家是作為色素而被用做水產(chǎn)業(yè)的餌料添加劑。藥理學(xué)和生理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)蝦青素具有極強(qiáng)的生物抗氧化性，其抗氧化和淬滅自由基的能力比β胡蘿卜素強(qiáng)1.7倍，比維生素E強(qiáng)80倍，此外還具有促進(jìn)抗體產(chǎn)生增強(qiáng)免疫力以及抗紫外線輻射等作用，因而在水產(chǎn)業(yè)、醫(yī)藥、食品、化妝品等方面有著廣闊的應(yīng)用前景。

蝦青素的生理功能主要有以下幾個(gè)方面：1）抗氧化作用。蝦青素強(qiáng)大的抗氧化活性是因?yàn)槠淠芊€(wěn)定膜的結(jié)構(gòu)，降低膜通透性、限制過氧化物啟動(dòng)子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。保護(hù)細(xì)胞內(nèi)重要分子免受氧化損傷。同時(shí)蝦青素可能具有潛在的成為促氧化劑誘導(dǎo)氧化應(yīng)激的產(chǎn)生。2）抗癌作用。對(duì)膳食類胡蘿卜素?cái)z入量和癌癥發(fā)病率或死亡率間關(guān)系的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，癌癥總發(fā)病率或死亡率與類胡蘿卜素的攝入量呈顯著負(fù)相關(guān)。比較各種類胡蘿卜素抗腫瘤活性，以蝦青素的作用效果最強(qiáng)。蝦青素的抗腫瘤活性可能與它在細(xì)胞間的信號(hào)傳導(dǎo)，與異型物質(zhì)代謝酶的誘導(dǎo)生成，與腫瘤細(xì)胞相關(guān)的免疫反應(yīng)調(diào)節(jié)有關(guān)。3）增強(qiáng)機(jī)體免疫力。蝦青素能明顯增強(qiáng)機(jī)體局部和全身的免疫能力，這種免疫調(diào)節(jié)特性與抗氧化性相結(jié)合，在防止疾病的發(fā)生與傳播中發(fā)揮重要作用。更重要的是蝦青素能增強(qiáng)體內(nèi)T細(xì)胞的功能，增加嗜中性白細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞的數(shù)目，參與機(jī)體細(xì)胞免疫；蝦青素還可以增加免疫系統(tǒng)中B細(xì)胞的活力，消滅外源入侵的病原體，通過協(xié)助產(chǎn)生抗體并提高其他免疫組分的活性發(fā)揮作用。4）著色作用。類胡蘿卜素是水生動(dòng)物體內(nèi)的主要色素物質(zhì)，而蝦青素占水生動(dòng)物體內(nèi)類胡蘿素的大部分，因此可以說蝦青素是水生動(dòng)物體內(nèi)的主要色素物質(zhì)。蝦青素是類胡蘿卜素合成的終點(diǎn)，它進(jìn)入動(dòng)物體后可以不經(jīng)修飾或生化轉(zhuǎn)化而直接貯存在組織中，具有極強(qiáng)的色素沉積能力，使一些水生動(dòng)物的皮膚和肌肉出現(xiàn)健康而鮮艷的顏色，使禽蛋及禽的羽毛、皮膚、腳、項(xiàng)均呈現(xiàn)健康的金黃色或紅色。

蝦青素廣泛存在于生物界，特別是蝦、蟹、魚和鳥類的羽毛。蝦青素的生產(chǎn)主要有3種方法：化學(xué)合成法、提取法和微生物發(fā)酵法。化學(xué)合成法具有生產(chǎn)成本較低，產(chǎn)量高等優(yōu)點(diǎn)，但是合成的蝦青素多為順式結(jié)構(gòu)，而動(dòng)物機(jī)體只對(duì)反式蝦青素有較高的吸收利用率；提取法主要從水產(chǎn)品加工的廢棄物中提取蝦青素，提取前必須除去廢棄物中的石灰質(zhì)成分，提取費(fèi)用高且容易污染。當(dāng)前微生物發(fā)酵生產(chǎn)蝦青素的方法主要有兩種，一是利用藻類生產(chǎn)（如雨生紅球藻培養(yǎng)）；二是利用酵母發(fā)酵生產(chǎn)蝦青素（如紅法夫酵母），發(fā)酵法生產(chǎn)的蝦青素天然無污染，但受到成本高、培養(yǎng)條件苛刻、產(chǎn)量低等因素的制約。例如，紅法夫酵母野生菌株產(chǎn)蝦青素量低，發(fā)酵溫度低易于退化，而且當(dāng)葡萄糖的質(zhì)量濃度過高時(shí)，蝦青素產(chǎn)量會(huì)急劇的下降，這些性質(zhì)使其工業(yè)化生產(chǎn)受到制約。

因此亟需通過選育獲得高產(chǎn)蝦青素、耐高溫、發(fā)酵溫度高、不易退化的優(yōu)良菌種，以提高蝦青素的產(chǎn)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)問題，提供了一種高產(chǎn)蝦青素的紅法夫酵母（Phaffia rhodozyma）菌株。所述紅法夫酵母是通過紫外誘變的方法篩選出的突變株，能大大提高蝦青素的產(chǎn)量，為低成本、規(guī)模化生產(chǎn)蝦青素奠定了基礎(chǔ)。