论文部分内容阅读
本研究以本实验室预先筛选并保藏的野生型红色酵母为出发菌株,经过形态学观察、26s rDNA测序以及生理生化检验,判定为胶红酵母,并且命名为Rhodotorula muc洳ginosa WZW003,然后探索了对其进行类胡萝卜素提取的最佳方法,并且将该提取方法运用到后续的培养基优化的产物分析中。合成培养基的优化先后涉及到了种子培养基单因素优化、发酵培养基单因素优化与响应面法优化,并且将最终的优化结果在5 L发酵罐中进行放大实验。最后考查了Rhodotorula mucilaginosa WZW003利用以番茄渣为主体的廉价培养基发酵生产富含类胡萝卜素的饲料的可行性,综合运用单因素法和均匀设计进行了优化。主要结果如下:1.Rhodotorula mucilaginosa WZW003菌体类胡萝卜素的最适提取方法为:二甲基亚砜60℃搅拌提取,料液比1:60(m/V),提取时间1 h,提取完成后,离心、取上清液,按照1:8(V/V)的比例加入乙醚萃取,而后取乙醚相遵照摩尔消光原理计算总类胡萝卜素含量。2.最优种子培养基及培养条件为:葡萄糖45 g/L,蛋白胨15 g/L,初始pH 5.0,250 mL摇瓶装液量40 mL,培养温度30℃,摇床转速150 rpm。3.最优合成发酵培养基及培养条件为:葡萄糖45 g/L,蛋白胨9.75 g/L,NaH2PO4·2H2O 8.26 g/L,初始pH 4.11,250 mL摇瓶装液量30 mL,培养温度30℃,摇床转速150 rpm,种子液种龄48 h,接种量10%,发酵周期72 h。该条件下摇瓶发酵得到总类胡萝卜素浓度为103.02 mg/L。5 L发酵罐放大实验得到的总类胡萝卜素浓度最大值为533.72 mg/L。合成培养基的放大实验表明,Rhodotorula muciaginosa WZW003发酵产类胡萝卜素的产量有所提高,这主要是由于生物量的提高而导致的,而实际上其胞内类胡萝卜素含量是呈降低趋势的,说明生物量对目标产物浓度的贡献是很大的,并且有很大的提升空间;发酵液中的生物量、总类胡萝卜素浓度的变化与残糖、pH的变化之间有极大的联系。4.最优番茄渣发酵培养基及培养条件为:纤维素酶添加量12 g/L,纤维素酶酶解时间54h,番茄渣添加量50 g/L,豆粕添加量10 g/L,MgSO4·7H2O添加量8 g/L,初始pH 4.5,培养温度30℃,种子液种龄48 h,接种量10%。在此条件下,5 L发酵罐的放大实验所获得的总类胡萝卜素浓度的最大值为89.9 mg/L。番茄渣培养基的放大实验表明,Rhodotorula mucilaginosa WZW003发酵液残糖在第48 h就接近于耗尽,然而此后总类胡萝卜素浓度仍能保持增长,这明显是由于此处的培养基含有番茄渣,其酶解产物能够被胶红酵母利用,从而维系其类胡萝卜素生物合成途径。