菌红素(Bacterioruberin)是一种C-50类胡萝卜素,主要存在于红色嗜盐古菌细胞膜上,具有多种生物活性。嗜盐古菌在盐度为150-250的卤水中能够以可溶性淀粉、蔗糖、葡萄糖为碳源大量积累菌红素,在一定范围内菌红素的积累量随卤水盐度的降低而增加。本论文以三株分离自天津汉沽盐场嗜盐古菌Halorubrum、Haloarcula、Haloferax为对象,在盐度为150的卤水中,研究了不同碳源、氮源及其比例对三株菌菌红素积累的影响。采用最适培养条件大量培养三株菌体,以获得量色素用于后续分析。分别对色素进行提取后,结合TLC、硅胶柱层析、紫外光谱扫描、HPLC、LC-MS、MALDI-TOF-MS等分析手段对分离得到的色素进行分离和定性分析,并对对分离后的色素进行抗氧化能力测试。研究结果表明,Halorubrum最适培养条件为:15 g/L酵母提取物&酸水解酪蛋白为氮源,10 g/L可溶性淀粉为碳源。Haloarcula和最适Haloferax培养条件均为:17.5 g/L酵母提取物&酸水解酪蛋白为氮源,10 g/L蔗糖为碳源。采用最适培养条件大量培养三株菌体,色素提取后进行凝胶柱层析分离。从Halorubrum细胞中分离得到四种主要组分,分别命名为R1-R4。经分析鉴定,R3、R4组分分别以单脱水菌红素、菌红素为主。从Haloarcula细胞中分离得到五种主要组分,分别命名为A1-A5。经分析鉴定,五组分分别以β-胡萝卜素、番茄红素、玉米黄质、单脱水菌红素和菌红素为主。从Haloferax细胞中分离得到两种组分,分别命名为F1和F2。经分析鉴定,两组分分别以β-胡萝卜素和菌红素为主。抗氧化实验表明,与其它色素组分相比,以菌红素为主的组分(R4、A5和F2)具有较好的抗氧化活性,DPPH自由基的清除率为28.46-37.69%,还原力为0.17-0.18,总抗氧化力为22.89-23.45%,螯合亚铁离子能力为9.96-11.24%,高于合成全反式β-胡萝卜素的抗氧化活性。研究成果为嗜盐微生物类胡萝卜素在食品、医药和保健品产业的应用提供了基础数据。