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类胡萝卜素是一种广泛运用食品,化妆品等工业的天然产物,由于其良好的生理特性以及优秀的染色效果,对人类身体健康的重要性日益受到人们关注,越来越多的类胡萝卜素功能食品走进市场。本实验室在前期工作中筛选出一株产类胡萝卜素的菌株,经过鉴定为戈登氏菌。该菌性能很好,在工业生产中具有很大的潜力,所以决定对其开展下面一系列工作。(1)对出发菌株HBUTY进行诱变育种,增加其类胡萝卜素产量。确定了紫外和亚硝基胍复合的诱变条件为:紫外照射6min,1.0g/L的亚硝基胍。同时确定了二苯胺筛选平板的浓度为500ug/L,选出四株菌株HBUTY-102、HBUTY-107、HBUTY-110、HBUTY-112。它们的色素产量较未诱变前增加了22%-25%,并且具有良好的遗传稳定性,表明对戈登氏菌的复合诱变有效。(2)对戈登氏菌的破胞工艺和提取溶剂进行选择并采用L9(34)正交设计方法对该菌的色素提取进行优化,同时对纯化条件进行初步研究。确定细菌的破胞方法采用超声波破胞法,提取溶剂为二甲基亚砜,提取时间1h,提取温度25℃,料液比为1:20,提取3次,提取出色素291mg/L。柱层析的洗脱剂为石油醚、丙酮和乙醇梯度洗脱,对色素产物进行初步分离纯化,得到组分Ⅰ与Ⅱ,组分Ⅱ中含有目的色素。通过高效制备色谱仪对组分Ⅱ进一步分离纯化,并且用液相色谱对其进行纯度检测,达到了95%。(3)对纯化色素产物进行了初步的结构鉴定,通过紫外图谱,化学官能团测试,红外图谱,液相质谱分析该色素为多烯烃类胡萝卜色素,其分子结构中不含有环氧基团和羰基,含有甲基、亚甲基和双键,同时结构中以不饱和的碳-氢链为主体,含有-OH,含有十三个共轭双键,九个烷基取代基。紫外图谱为典型手指峰,最大吸收峰为446nm、472nm、505nm,分子量为502nm,与文献中番茄黄质数据一致,判断其为番茄黄素类似物。(4)对类胡萝卜素稳定性进行条件进行研究。温度对色素稳定性影响较大,高温下色素会迅速氧化,4℃适宜色素的储存。酸性条件下对类胡萝卜素的稳定性有破坏作用,pH为9.0时适宜色素的储存。氧化剂和还原剂都对类胡萝卜素有一定的破坏作用,K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Gu2+、Zn2+、Fe3+对色素稳定性起到一定的保护做用,Fe2+能够使色素大量氧化,应该避免与其接触。