基于Neurospora crassa發(fā)酵番茄紅素的代謝調(diào)控及抗氧化活性的研究.pdf

1、番茄紅素是一種具有11個(gè)共軛雙鍵的不飽和碳?xì)浠衔铮瑢儆陬惡}卜素的一種，而且是β-胡蘿卜素代謝合成的前體物質(zhì)。番茄紅素獨(dú)特的長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)使其具有很強(qiáng)的抗氧化能力；還可調(diào)控腫瘤細(xì)胞增殖、預(yù)防和抑制惡性腫瘤。番茄紅素的諸多功效使其在食品和醫(yī)療等諸多領(lǐng)域有重要價(jià)值，被譽(yù)為“植物黃金”，我國(guó)已批準(zhǔn)將其作為食用色素和營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑。
　　1.本文為了探究微生物發(fā)酵生產(chǎn)番茄紅素的方法，以粗糙脈孢菌（Neurospora crassa）3.1607為

2、發(fā)酵菌種，通過(guò)Box-Behnken響應(yīng)面法優(yōu)化發(fā)酵條件，研磨法結(jié)合超聲破碎法破碎菌體并以乙酸乙酯-丙酮（2:1，V/V）混合有機(jī)溶劑浸提色素，對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行高效液相色譜(high performance liquid chromatography，HPLC)分析，以乙腈-二氯甲烷（55:45，V/V）為流動(dòng)相并在472nm處檢測(cè)，能很好地分離出番茄紅素。最終得到番茄紅素最佳搖瓶發(fā)酵生產(chǎn)工藝為：溫度30℃、6.5％接種量、100r/min振

3、蕩培養(yǎng)110 h得到番茄紅素產(chǎn)量達(dá)10.10mg/L。
　　2.通過(guò)對(duì)番茄紅素在微生物體內(nèi)合成途徑的分析，在培養(yǎng)基中添加發(fā)酵助劑來(lái)進(jìn)行代謝調(diào)控，對(duì)菌絲體和孢子中番茄紅素產(chǎn)量的研究發(fā)現(xiàn)，一定量的代謝調(diào)控物在微生物代謝產(chǎn)物合成時(shí)期添加確實(shí)有助于番茄紅素的積累。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在發(fā)酵40h時(shí)添加2.0mg/L麥角固醇合成抑制劑氟康唑，可使得菌絲中番茄紅素產(chǎn)量達(dá)到最大值57.31μg/g（菌絲干質(zhì)量），相比空白組增加81.3%；在48h時(shí)添

4、加可使得孢子產(chǎn)量達(dá)到最大值168.75μg/g（孢子干質(zhì)量），相比空白組增加58.82%；同時(shí)在發(fā)酵48 h時(shí)添加環(huán)化酶抑制劑煙堿25mL/L,最終可使總番茄紅素產(chǎn)量達(dá)到328.51μg/g，是不加代謝調(diào)控物時(shí)番茄紅素產(chǎn)量137.86μg/g的2.38倍。
　　3.在破碎菌體方面探究了研磨結(jié)合法和超聲破碎法，并利用有機(jī)溶劑作為浸提劑，通過(guò)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法，設(shè)計(jì)了在不同的提取溫度、時(shí)間、溶劑配比條件下的提取效果，確定粗糙脈孢菌發(fā)酵

5、產(chǎn)物中番茄紅素的最佳提取工藝為研磨-超聲破碎法，有機(jī)溶劑乙酸乙酯-丙酮（1:1，V/V）的比例混合做浸提劑，在提取溫度65℃，浸提時(shí)間2.5h的條件下，番茄紅素提取提取效果最好。
　　4.通過(guò)與VE和Vc的比較，來(lái)評(píng)價(jià)番茄紅素的體外抗氧化活性。在實(shí)驗(yàn)濃度范圍內(nèi)，番茄紅素提取液對(duì)脂質(zhì)體過(guò)氧化體、DPPH·自由基和超氧陰離子自由基O2-·的的半清除率SC50分別為32.6、110.05和42.7μg/ml，而比較組VE的半清除率SC5