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掷孢酵母(ballistosporous yeasts)是一类担子菌门真菌,包括掷孢酵母(Sporobolomyces)、锁掷孢酵母(Sporidiobolus)和布勒掷孢酵母(Bullera)等多个属,其主要特征是能弹射掷孢子(ballistospores),在自然界中分布广泛。掷孢酵母既可进行出芽生殖,也可产生掷孢子,但其掷孢能力与生长条件密切相关。掷孢酵母的早期研究主要集中于系统分类和生态分布等方面,近年来,有研究发现掷孢酵母不仅能产生色素、酯类、糖类以及酶等代谢产物,还能用于维生素合成以及污水治理等。因此,掷孢酵母在食品、医药以及环保等领域的应用受到越来越多研究者的关注。本研究从四川省宜宾市珙县的桑叶(6071良桑)表面分离得到一株能产色素并能弹射孢子的酵母,分离号为YB 2013,综合形态学研究以及分子生物学数据鉴定其属于真菌界(Fungi)、双核菌亚界(Dikarya)、担子菌门(Basidiomycota)、柄锈菌亚门(Pucciniomycotina)、伞型束梗孢菌纲(Agaricostilbomycetes)、伞型束梗孢菌亚纲无性型(mitosporic Agaricostilbomycetidae)、掷孢酵母属(Sporobolomyces),命名为Sporobolomyces sp. YB 2013。该菌株的色素发酵产物经薄层色谱(thin layer chromatography, TLC)分析,柱色谱分离纯化得到3种主要色素成分,利用液相色谱质谱联用技术(liquid chromatography-mass spectrometry analysis, LC-MS)检测分析,推测其均属于类胡萝卜素家族。本研究的主要研究内容及结果如下：1、掷孢酵母Sporobolomyces sp. YB 2013的分离与鉴定本研究从四川省宜宾市琪县的桑叶(6071良桑)表面分离得到一株能产色素的菌株YB 2013,在萨氏固体培养基上生长时其菌落呈圆形凸起、表面光滑、湿润黏稠、边缘齐整,色素主要位于细胞内,同时具有特殊气味；菌体细胞呈现大小不等的椭圆形,有明显的出芽生殖特征,与普通酵母(如酿酒酵母)相似。将菌株YB 2013倒置培养时,在培养皿盖上能观察到与菌落对应的白色印迹,此白色印迹由掷孢子组成,在显微镜下呈肾形或豆形。在连续传代培养的过程中,菌株YB 2013的掷孢能力会逐渐减弱甚至消失,但与其它细菌或者真菌共培养时,可部分恢复掷孢能力。菌株YB 2013进行液体培养时,其增殖曲线在经过潜伏期、对数生长期、稳定期后会出现一个“二次生长期”,最终进入消亡期。菌株YB 2013具有两个生长期的特点与微生物的经典生长曲线有差异,推测此现象与掷孢子的产生相关。此外,研究过程中还发现该菌株在发酵后期会形成膨大细胞,推测是其抵抗逆境的一种机制。根据形态学特征并结合相关文献初步推测菌株YB 2013为一种掷孢酵母。研究进一步扩增了该菌株的18S rDNA、ITS rDNA和26S rDNA序列,并对测序结果进行BLAST比对以及系统发育分析,最终将菌株YB 2013鉴定为掷孢酵母属(Sporobolomyces),命名为Sporobolomyces sp. YB 2013。2、掷孢酵母Sporobolomyces sp. YB 2013所产色素的萃取、纯化与检测本研究萃取纯化了掷孢酵母Sporobolomyces sp. YB 2013产生的色素并进行了初步的检测分析。结果表明,菌株YB 2013产生的色素主要是类胡萝卜素。试验通过液体发酵菌株YB 2013,离心得到菌体,利用无水乙醇萃取菌体沉淀,浓缩后再经双蒸水与三氯甲烷(V：V=1：1)进行分相萃取得到色素粗提物。以石油醚乙酸乙酯(V：V=20：0.1)混合液为层析液进行TLC检测,结果显示菌株YB 2013的色素粗提物中约有5种组分,其中含量相对较高的有3种：呈黄色的色素a,浅红色的色素b以及红色的色素c,其迁移率分别为Rfa≈0.67, Rfb≈0.32,色素c几乎未发生迁移。采用硅胶柱色谱分别纯化色素a、b和c,经真空浓缩冷冻干燥,薄层色谱验证,结果显示色素a与p-胡萝卜素标准品具有相同的迁移率,经硫酸乙醇(V：V=1：9)显色后各组分均呈蓝色,可初步认为菌株YB 2013所产色素a、b和c均为类胡萝卜素。研究进一步采用LC-MS进行鉴定,结果表明色素a为β-胡萝卜素,色素b与色素c可能也属于类胡萝卜素家族。