[發明專利]一種擲孢酵母和利用響應面法優化提取類胡蘿卜素的方法

有效

• 申請號: 201910344401.1
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN110396478B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 李朝霞;孫虎;張玉琢;劉長青;梁慧星;李桂琴;倪昊炅;徐祖偉
• 申請（專利權）人: 鹽城工學院;鹽城工學院技術轉移中心有限公司
• 主分類號: C12N1/16
• 分類號: C12N1/16;C12P23/00;C12R1/645
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 王艷

本發明涉及一種擲孢酵母和利用響應面法優化提取擲孢酵母中類胡蘿卜素的方法。本發明公開的菌株為擲孢酵母Sporobolomyces reseus CGMCCNo.17429。本發明利用Design expert 8.0軟件，進行Box?Behnken設計提取擲孢酵母中類胡蘿卜素的鹽酸濃度、鹽酸用量、鹽酸浸泡時間和沸水浴時間的工藝條件，確定了最佳提取工藝參數為：沸水浴時間為4.1 min、鹽酸濃度4.5mol/L、鹽酸用量3.6ml/g細胞濕重和鹽酸浸泡時間30min，可一次性酸熱處理1.0~3.0 g濕細胞。對3.0~4.0g濕細胞可進行2次酸熱處理，超過4.0g濕細胞后，通過增加酸熱次數，仍有較高的提取效率。本發明提供的利用響應面法優化提取類胡蘿卜素的方法縮短了提取時間，降低了能耗，所提取的類胡蘿卜素具有安全、高效、穩定等優點。

技術領域

本發明涉及一種擲孢酵母和利用響應面法優化提取類胡蘿卜素的方法，屬于微生物發酵和食品加工領域。

背景技術

以β-胡蘿卜素為代表的類胡蘿卜素是一類呈黃色、橙紅色或紅色的多烯類化合物，具有轉化為維生素A的生物活性，還具有預防癌癥和心血管疾病等多種生理功能。目前，類胡蘿卜素已被FAO和WHO等國際組織認定為A類營養色素，并在50多個國家和地區獲準作為營養、著色雙重功用的食品添加劑而被廣泛應用于保健食品及醫藥和化妝品工業。從天然果蔬中提取類胡蘿卜素存在成本高、價格貴、工藝復雜和著色力差等不足。

利用擲孢酵母發酵生產天然類胡蘿卜素是近來我國學者研究較多且較具應用前景的課題，擲孢酵母經過培養，產生胞內次生代謝產物-類胡蘿卜素，因此，如何充分破碎細胞而不破壞類胡蘿卜素的流失，如何從已破碎細胞中完全提取類胡蘿卜素，就成為提高擲孢酵母發酵產類胡蘿卜素產量、質量和生產成本的關鍵。目前報道的關于擲孢酵母的破壁方法有很多，常用的有酸-熱法、研磨法、酶消化法、凍融法、二甲基亞砜法、細胞自溶法。酶法及自溶法由于破壁時間較長(4～24h)，可能造成類胡蘿卜素的降低；研磨法存在破壁效率低(不高于80％)、溫度不易控制、類胡蘿卜素易氧化等局限性；雖然二甲亞砜能取得良好的破壁效果，但這種有機溶劑非常容易產生殘留毒性，所提取出的類胡蘿卜素不能作為食品及藥品原料使用。酸-熱法為擲孢酵母細胞破壁的最佳方法。然而，關于擲孢酵母中類胡蘿卜素提取工藝優化的研究卻甚少，故有必要對其開展進一步的研究。

發明內容

本發明的目的是提出一種擲孢酵母(Sporobolomyces reseus)，并在單因素試驗的基礎上，利用響應面分析法對擲孢酵母(Sporobolomyces reseus)類胡蘿卜素的提取條件進行優化，為擲孢酵母的綜合開發利用提供參考依據。

為全面考查擲孢酵母中類胡蘿卜素的酸熱提取影響因素，本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種擲孢酵母(Sporobolomyces reseus)，該菌株于2019年3月22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，保藏號為CGMCC No.17429。

本發明的另一個目的在于提供一種利用響應面法優化提取擲孢酵母(Sporobolomyces reseus)中類胡蘿卜素的方法，利用design expert8.0軟件，進行Box-Behnken設計提取擲孢酵母(Sporobolomyces reseus)中類胡蘿卜素的鹽酸濃度、鹽酸用量、鹽酸浸泡時間和沸水浴時間的工藝條件，包括以下步驟：

1)擲孢酵母的發酵培養：取新鮮擲孢酵母種子液，以約5％接種量加入30只盛有100ml發酵培養基的1000ml三角瓶中，振蕩培養；

2)濕細胞獲取：將上述3000ml發酵液裝入離心管中，冷凍離心，倒去上清液，加入少許無菌水洗滌，再次冷凍離心，倒去上清液，合并適量離心濕細胞至另一已恒重的干凈離心管中，倒置并吹干離心管管壁和管蓋上的水分，直至恒重，獲得已恒重的濕細胞；