目前国内外虾青素研究的进展_施安辉(2)

源缺乏,则在藻体内积累虾青素;若在培养中添加二价亚铁离子,虾青素的合成能力也显著增加,并伴有细胞形态上的变化,由营养细胞变成胞囊。据报道蓝光可以诱导类胡萝卜素和虾青素的生物合成。目前,国外优良的雨生红球藻体中虾青素一般约占类胡萝卜素总量的90%以上,而且光照密度、光照时间以及光的性质多会影响虾青素的积累。实验证明,该藻的虾青素产量与光质量成正比(光质量=光密度×光照时间),持续光照比间断的光照效果好。　　三、利用酵母菌生产虾青素

目前,国外主要利用红法夫酵母(PhaffiaRhodozyma)为菌种发酵生产虾青素。该菌种最早由Phaff等人于1970年在美国的阿拉斯加的高山上和日本北海道一带山区落叶树的渗出液中分离到的。后经Miller鉴定并命名为新属范菲亚属,1976年Andrews等人发现它能够生产虾青素,1980年Johnson把发酵培养菌体用于鲑鳟鱼和鲟鱼饲料中,并获得良好的效果。

红法夫酵母生产虾青素的条件为:碳源为葡萄糖、纤维二糖;氮源为硫酸铵;兼性好氧,间断通气;最适培养温度为20～22℃;最适pH值为5.0。供氧速率要高于30mmol/h,否则,低于此值时,细胞的产量和虾青素的产量都明显下降。氧气浓度达到30mmol/h时,再继续提高通气量,虾青素的产量提高不大[6,7]。

红法夫酵母形成虾青素的途径属于生长偶联型,试验得知,低氧和高浓度的葡萄糖能影响虾青素的产量。向培养基中添加西红柿汁时,虾青素的合成能力大大提高,这是因为西红柿中含有虾青素合成的前体物质,前体物质直接进入细胞,促进了虾青素的形成。

最近,国外有人从保加利亚酸牛奶中分离到一株深红酵母(Phodotoralarubra),与红法夫酵母相比,在同样的培养条件下虾青素产量高80倍,且营养要求粗放,生产速度快,完全可以代替红法夫酵母用于工业生产。[5]

四、粘红酵母突变株BF-6发酵虾青素工艺条

件的研究　　我们高产虾青素菌株的选育课题组,利用我们从葡萄园土壤中分离的粘红酵母BF-6(虾青素的产量1.38mg/g干细胞)为始发菌株,经紫外线和EMS诱变处理,最终获得Rhodotoru-laglutinis突变株BF-6,虾青素的最高产量为1.3mg/g干细胞。以BF-6为发酵菌株,探讨了碳源、氮源、温度、通氧率、维生素和添pH值、加前体物质对虾青素的影响,其结果为:6%的葡萄糖为最佳碳源,若浓度超过7%以上,虾青素的累积反而下降,以12%的糖蜜代替葡萄糖进行发酵,虾青素的产量为1.25mg/g干菌体。

酵母膏为氮源对BF-6累积虾青素影响明显,酵母膏的加入量为10mg/100ml,100mg/100ml,1000mg/100ml时,虾青素的累积量分别为1.26mg/g干细胞,1.28mg/g干细胞,1.40mg/g干细胞,硫酸铵和尿素为氮源时,对BF-6菌株的生长和虾青素的累积均无明显的影响。

pH在5.2～5.5之间,最适合BF-6菌株的生长和虾青素的累积。所以,发酵过程要不断回调pH值。BF-6菌株最适宜的生长和虾青素的累积的温度为29—30℃,在发酵过程中,溶氧值不低于35mmol/lh否则,虾青素的累积量减少,而B-胡萝卜素的含量增加。

同时,我们也探讨了在发酵液中添加前体物质番茄汁(含有虾青素合成的前体物质番茄红素),随着番茄汁加入量的增加,虾青素的累积量也有所提高,最高可达1.43mg/g干细胞,若在发酵液中适量添加胡萝卜素浓缩汁,虾青素的产量最高可达1.39mg/g干细胞。　　五、虾青素在水产养殖中的作用

近十年来,随着国内外水产养殖事业的发展,虾青素的需求量越来越大,例如,人工养殖大鲑鱼1978年全世界不足10000吨,1987年达到15000吨,而到1990年则猛增到20000

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