[發明專利]高產天然蝦青素的方法

在審

• 申請號: 201711208300.9
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN107723330A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 羅世華
• 申請（專利權）人: 羅世華
• 主分類號: C12P23/00
• 分類號: C12P23/00;C12R1/645
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙)11369
• 代理人: 靳浩

技術領域

本發明涉及微生物技術領域，更具體的說涉及一種利用紅發夫酵母進行固態發酵生產蝦青素的方法。

背景技術

蝦青素是一種類胡蘿卜素的含氧衍生物，屬于酮式類胡蘿卜素。蝦青素具有超強的抗氧化活性，其抗氧化活性比β-胡蘿卜素高10倍，比維生素E高500倍，并且蝦青素能提高免疫力，預防腫瘤、心血管疾病以及眼部疾病等的發生。蝦青素在食品、醫藥和化妝品等領域有廣闊的應用前景，因此蝦青素的市場需求量非常大，經濟價值非常的高。

目前，蝦青素的來源有生物提取和化學合成。化學合成的蝦青素在結構，功能和安全性方面與天然蝦青素方面截然不同，因此美國FDA已經明文禁止化學合成的蝦青素進入保健品市場。天然蝦青素具有安全、無公害和無殘留等優點，已被多數國家批準適用于醫藥、食品和飼料等工業領域。天然蝦青素的主要生產方法為在雨聲紅球藻和紅發夫酵母(phaffia rhodozyma)中提取。蝦青素在雨聲紅球藻細胞中的含量較高，能達到細胞干重的1％～3％，然而，雨聲紅球藻生長緩慢，培養條件也苛刻，使蝦青素的生產成本較高。紅發夫酵母具有生長快速，培養條件較為粗放等優點，但是正常培養條件下紅發夫酵母中的蝦青素含量較低，使蝦青素的效率較低，成本較高。

發明內容

本發明的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優點。

本發明另一個目的就是提供一種培養簡單，蝦青素提取效率較高的蝦青素生產方法。

為了實現本發明的這些目的和其他優點，提供一種高產天然蝦青素的方法，其包括以下步驟：

1)將海帶下腳料進行研磨并超聲波粉碎后添加菠蘿蛋白酶和木瓜蛋白酶進行雙酶解，獲得酶解液；往酶解液中添加秸稈纖維素干物質、硫酸銨與糖蜜，混合均勻，高壓蒸氣滅菌后得到發酵基質；

2)將紅發夫酵母接種于活化培養基中，在搖床中震蕩培養，獲得活化紅發夫酵母；

3)將所述活化紅發夫酵母接種于擴大培養基中，在攪拌條件下培養45～50小時后與所述發酵基質混合，通入無菌氧氣持續培養45～50小時，通入無菌二氧化碳、氧氣與乙烯組成的混合氣體，二氧化碳、氧氣與乙烯的體積分數比為2～3:1～2:0.03～0.05，通氣量即每分鐘內通過單位體積培養液的空氣體積比為0.2～0.4V/(V·min),繼續培養45～50小時，獲得蝦青素含量較高的紅發夫酵母；

4)將經過步驟3)培養獲得的紅發夫酵母置于萃取釜中，以體積分數為2.5％～5％的甲醇為夾帶劑，進行超臨界二氧化碳萃取，得到的萃取液為蝦青素粗提物，將所述蝦青素粗提物提純即得到蝦青素。

優選的是，研磨粉碎的目數≥300目。海帶下腳料經過超微粉碎，有利于后續的酶解以及紅發夫酵母對其的利用。

優選的是，菠蘿蛋白酶和木瓜蛋白酶的質量比例為3～4:1。海帶下腳料經過菠蘿蛋白酶和木瓜蛋白酶的水解，得到含量豐富的小分子多肽，對紅發夫酵母的生長具有促進作用，使短時間內能得到大量的紅發夫酵母細胞。

優選的是，所述的酶解時間為60～80min，酶解溫度為45～50℃。經過上述酶解處理，得到的多肽主要為5～10個氨基酸，適合紅發夫酵母的生長吸收。

優選的是，酶解液、秸稈纖維素干物質、硫酸銨與糖蜜的質量比例為1～2:1～2:0.2～0.4：1～2。

優選的是，所述秸稈纖維素干物質的長度為1～20mm。

優選的是，所述的活化培養基包括以下組分：葡萄糖8～10g/L,酵母膏2～3g/L，蛋白胨4～5g/L，麥芽汁2～3g/L；所述的活化培養基的pH為5.5～6.5。

優選的是，所述擴大培養基將肉桂醛0.01～0.05g，糖蜜3～4g，葡萄糖4～5g,酵母膏2～3g，蛋白胨4～5g以及麥芽汁2～3g溶解于1L的水中調節pH至4.5～5.5，即可獲得擴大培養基。肉桂醛能高效特異性的抑制紅發夫酵母中八氫番茄紅素脫氫酶的活性，使紅發夫酵母累積蝦青素的含量提高47％以上。

優選的是，所述超臨界二氧化碳萃取的溫度為41～43℃，萃取壓力為38～42MPa，萃取時間為30～50min。在該條件下對蝦青素進行超臨界二氧化碳萃取時，以甲醇為夾帶劑，具有萃取效率高，對蝦青素具有一定的選擇作用使萃取的蝦青素粗提物中的蝦青素含量占73％以上。