[發明專利]一種提高三孢布拉氏霉菌的番茄紅素產量的方法

有效

• 申請號: 202010879735.1
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN112063574B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 李翔宇;陸姝歡;趙灑;劉洋;余超;汪志明
• 申請（專利權）人: 嘉必優生物技術（武漢）股份有限公司
• 主分類號: C12N1/36
• 分類號: C12N1/36;C12N1/14;C12P5/02;C12R1/645
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 商秀玲

本發明涉及生物發酵技術領域，具體涉及一種提高三孢布拉氏霉菌的番茄紅素產量的方法。本發明使用番茄紅素β?環化酶抑制劑對三孢布拉氏霉菌進行馴化，有效提高了三孢布拉氏霉菌對于咪唑等番茄紅素β?環化酶抑制劑的耐受性，馴化得到的三孢布拉氏霉菌的生物量、總色素產量以及番茄紅素產量均顯著提高，且總色素含量中番茄紅素的含量也顯著提高，有效降低了β?胡蘿卜素的含量，整體提高了三孢布拉氏霉菌產番茄紅素的發酵生產性能。

技術領域

本發明涉及生物發酵技術領域，具體涉及一種提高三孢布拉氏霉菌的番茄紅素產量的方法。

背景技術

番茄紅素(locopene，LYC)是類胡蘿卜素中結構最為簡單的一種色素，是一種強抗氧化劑,具有活化免疫細胞、預防癌癥和冠心病等作用。番茄紅素被聯合國食品添加劑專家委員會(JECFA)認定為A類營養素，并被50多個國家和地區作為營養和著色雙重作用的食品添加劑，廣泛應用于保健食品、醫藥和化妝品工業。

微生物發酵法是番茄紅素生產的最佳方法。目前，三孢布拉氏霉菌(Blakesleatrispora)是唯一能夠實現β-胡蘿卜素工業化生產的高產菌株。番茄紅素是β-胡蘿卜素的代謝中間產物，因此在發酵過程中需要加入阻斷劑阻斷番茄紅素向β-胡蘿卜素轉化的環化反應，使番茄紅素在細胞內大量積累。目前已知效果良好的阻斷劑有咪唑、尼古丁和2-甲基咪唑等，其中咪唑已被用于工業生產。阻斷劑的添加雖然能夠促進番茄紅素的積累，但是其會對菌體生長產生一定的抑制作用。同時，在相同條件下，加入阻斷劑后所得的番茄紅素的產量與未加入阻斷劑時得到的β-胡蘿卜素的產量相比明顯降低。因此，解除阻斷劑對于菌株的生長抑制作用，提高番茄紅素的產量對于番茄紅素的發酵生產具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種提高三孢布拉氏霉菌的番茄紅素產量的方法，該方法能夠解除番茄紅素β-環化酶抑制劑對三孢布拉氏霉菌生長的抑制，提高發酵過程中三孢布拉氏霉菌的生物量，提高其番茄紅素產量。

本發明利用番茄紅素β-環化酶抑制劑對三孢布拉氏霉菌進行馴化，以提高三孢布拉氏霉菌對β-環化酶抑制劑的耐受性，使得在添加β-環化酶抑制劑的發酵體系中，三孢布拉氏霉菌的番茄紅素產量和生物量顯著提高。

具體地，本發明提供以下技術方案：

本發明首先提供一種提高三孢布拉氏霉菌的番茄紅素產量的方法，其為使用番茄紅素β-環化酶抑制劑對三孢布拉氏霉菌進行馴化。

以上所述的所述番茄紅素β-環化酶抑制劑可選自咪唑、尼古丁、2-甲基咪唑中的一種或多種。

本發明的方法優選利用咪唑和/或2-甲基咪唑對三孢布拉氏霉菌進行馴化。更優選利用咪唑對三孢布拉氏霉菌進行馴化。

具體地，在馴化過程中，番茄紅素β-環化酶抑制劑的添加濃度為0.1～1.5g/L。

為獲得生長和生產性能優異的三孢布拉氏霉菌，以上所述馴化為多次馴化，在多次馴化過程中，第n+1次馴化的番茄紅素β-環化酶抑制劑添加濃度大于第n次馴化的番茄紅素β-環化酶抑制劑添加濃度，其中n為≥1的自然數。

本發明經大量摸索確定了多次馴化過程中較優的β-環化酶抑制劑濃度變化方式，通過特異地設置多次馴化過程中β-環化酶抑制劑的濃度梯度，顯著提高了馴化獲得三孢布拉氏霉菌的生長和番茄紅素發酵生產性能。

具體地，當n＝1時，第n+1次馴化的番茄紅素β-環化酶抑制劑添加濃度較第n次馴化番茄紅素β-環化酶抑制劑添加濃度提高60％～100％；當n＝2時，第n+1次馴化的番茄紅素β-環化酶抑制劑添加濃度較第n次馴化番茄紅素β-環化酶抑制劑添加濃度提高80％～150％；當n＝3時，第n+1次馴化的番茄紅素β-環化酶抑制劑添加濃度較第n次馴化的番茄紅素β-環化酶抑制劑添加濃度提高25％～40％。