β—胡萝卜素高产菌株的选育
胡萝卜中提取β-胡萝卜素的优选工艺研究【文献综述】
毕业论文文献综述应用化学胡萝卜中提取β-胡萝卜素的优选工艺研究胡萝卜素(C40H56),是具有长链结构的共轭多烯,它有三种异构体,即α-、β-和γ-胡萝卜素,其中β-异构体含量最多β-体可以作为食品添加剂,而且在医学上,胡萝卜素可用于维生素缺乏症和光敏感患者的治疗。
早在1929年Moore证明了人体肝脏内的β-胡萝卜素可以转化为维生素A之后,1931年Karrer确定β-胡萝卜素与维生素A的结构,之后Wakenroer从胡萝卜中发现β-胡萝卜素的存在。
近年来,国内外大量的研究发现,有着维生素源之称的β-胡萝卜素,除了可以在体内转变成维生素A外,还能淬灭单线态氧,清除自由基,提高人体免疫力,延缓细胞和机体衰老,减少疾病的发生,特别是其抗癌、防癌的独特功能倍受专家、学者和保健食品行业的关注与重视。
1985年美国更是将天然β-胡萝卜素编入“美国药典”。
到2002年,全世界的β-胡萝卜素的需求量已达到约1千万吨左右,并且在美国也以每年10-15%的速率增长,我国的需求量也在日益扩大。
目前β-体已进行工业生产,即通过人工化学合成方法来制得,可作为维生素A使用,也可作为食品工业中的色素.人工合成的胡萝卜素虽然色彩鲜艳,但大量的研究报告指出,几乎所有的合成色素都不能向人体提供营养物质,而且食用不当对人体有很大的危害,有的甚至有致癌作用.因此天然胡萝卜素就成为人们最好的选择.众所周知,胡萝卜中含有大量的β-胡萝卜素,是目前最安全补充维生素A的产品,而且胡萝卜在我国农村普遍种植,民间当作蔬菜食用,来源非常丰富。
胡萝卜营养丰富,含有锌、钙、铁等多种微量元素和几种人体必需的氨基酸及膳食纤维,特别是富含β-胡萝卜素,居常见水果蔬菜之首,享有“小人参” 的美誉。
胡萝卜的营养保健功能也被消费者广为熟知。
由此可见,胡萝卜素有着无可替代的食用和药用价值,所以对胡萝卜素的研究也一直成为行业领域研究的热点。
β-胡萝卜素的来源主要是有2种途径,一种是化学方法合成而得;另一种是天然物质提取而得到。
一株类胡萝卜素高产菌的筛选与鉴定
一株类胡萝卜素高产菌的筛选与鉴定作者:罗金亮周礼红陈平来源:《湖北农业科学》2013年第10期摘要:以自然环境中松树林土壤、下水道淤泥、饭店周围油腻土壤、农田土壤、落花、十字花科蔬菜、辣椒以及实验室空气为类胡萝卜素产生菌的初分离材料,采用酸-热破壁法用丙酮提取类胡萝卜素,根据单位体积发酵液类胡萝卜素产量确定了一株高产光合细菌(BSⅡ6)。
进一步对其形态、生理生化特征、类胡萝卜素产量、分子生物学特征进行了初步研究,初步鉴定菌株BSⅡ6为无色杆菌属的一个种Achromobacter sp.,BSⅡ6所产色素主要成分为番茄红素,类胡萝卜素产量达到了7.46 μg/mL。
关键词:类胡萝卜素;菌种;筛选;鉴定;发酵;无色杆菌属(Achromobacter)中图分类号:Q93-331 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2013)10-2389-04类胡萝卜素(Carotenoids)是自然界中广泛存在的色素,是萜烯基团类的不饱和化合物,结构中有许多共轭双键。
由于它是维生素A前体,同时又具有抗氧化、预防和抑制肿瘤、增加宿主免疫力等功能,已被广泛应用于食品、饲料、化妆品、医药工业。
目前,主要是通过化学合成法、植物提取法获得类胡萝卜素,少数是由微生物发酵生产。
化学合成色素由于毒性问题而受到限制,从植物中提取类胡萝卜素难以大量生产,且成本较高。
因此,利用微生物发酵获取类胡萝卜素是较好的方式。
目前,国内外利用微生物合成类胡萝卜素的研究主要集中在三孢布拉霉菌和红酵母方面。
其中,三孢布拉霉菌菌株生长迅速、生物量高,是国际上采用的实现工业化生产的优良菌株。
前苏联和东欧地区已达小规模工业生产水平,但技术工艺较为复杂。
在我国,该方法正处于研究阶段。
自21世纪90年代初以来,我国对此方法进行了大量研究,但发酵过程中存在一系列复杂的技术性问题,如发酵液黏稠度高、溶解氧利用难等,从而距大规模工业化生产还有相当的一段距离。
β-胡萝卜素高产菌株的选育
β-胡萝卜素高产菌株的选育作者:左乐,余茜炜,向梦雄,等来源:《湖北农业科学》 2014年第17期左乐,余茜炜,向梦雄,蔡俊,王常高(湖北工业大学发酵工程教育部重点实验室/工业发酵湖北省协同创新中心/生物工程学院,武汉430068)摘要:采用紫外线和硫酸二乙酯对三孢布拉氏霉(Blakesleatrispora)负菌进行了2次诱变处理,通过平板初筛和三角瓶摇瓶复筛,得到了一株突变菌株U-D-2,其β-胡萝卜素产量(1236mg/L)较原始菌株(635mg/L)提高了94.6%。
遗传稳定性试验结果表明,该突变菌株具有较好的遗传稳定性。
关键词:β-胡萝卜素;三孢布拉氏霉(Blakesleatrispora);菌株选育中图分类号:Q939.97文献标识码:A文章编号:0439-8114(2014)17-4148-03BreedingStrainwithHighβ-caroteneProductionZUOLe,YUXi-wei,XIANGMeng-xiong,CAIJun,WANGChang-gao(KeyLaboratoryofFermentationEngineering,MinistryofEducation/HubeiProvincialCooperativeInnovationCenterofIndustrialFermentation/SchoolofBiologicalEngineering,HubeiUniversityofTechnology,Wuhan430068,China)Abstract:Blakesleatrispora,matingtype(-),wasmutatedbyutraviolet(UV)anddiethylfulfate(DES) twice. One mutantU-D-2wasobtainedbyplatescreeningfirstandshakeflaskscreeningsecond.Itsyieldofβ-carotene(1236mg/L)94.6% was more than that of theorignaltrain(635mg/L).Thetest of geneticstabilityindicatedthegeneticstability of mutant was good.Keywords:β-carotene;Blakesleatrispora;breedingβ-胡萝卜素是联合国粮农组织和世界卫生组织一致认定的A类营养色素,是人体内维生素A的重要来源,且具有良好的抗氧化、抗肿瘤、抗衰老、增强免疫等功能,在医药、食品着色及营养强化、日用化妆品及饲料添加剂等领域具有广阔的应用前景[1]。
高产类胡萝卜素菌株的选育
高产类胡萝卜素菌株的选育
翟红梅;肖冬光;张坤生;李贤宇
【期刊名称】《中国食品添加剂》
【年(卷),期】2007(000)005
【摘要】通过对出发菌株粘红酵母RY-1进行紫外诱变,以类胡萝卜素抑制剂二苯胺抗性为筛选标准,得到19株突变株,并对突变株进行发酵性能检验.结果表明,有四株突变株类胡萝卜素产量提高明显,其中Ruv701提高了42.06%,遗传稳定性良好.【总页数】5页(P104-108)
【作者】翟红梅;肖冬光;张坤生;李贤宇
【作者单位】石家庄学院化工学院,石家庄,050000;石家庄学院化工学院,石家庄,050000;石家庄学院化工学院,石家庄,050000;石家庄学院化工学院,石家
庄,050000
【正文语种】中文
【中图分类】TS202.3
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1.N~+注入选育类胡萝卜素高产菌株及其固态发酵条件优化 [J], 刘绍;李琦;刘卉琳;贾涛;谢达平
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文媛;宋礼娜;徐春厚
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河北省大名县第一中学2022-2023学年高二下学期4月月考生物试卷(含解析)
大名县第一高级中学2022-2023学年高二下学期4月月考生物试题一、单项选择题(每题2分,共26分。
请将答案涂在答题卡上)1.传统发酵技术是人们在日常生活过程中对微生物的应用。
下列相关叙述正确的是()A.果酒应该密封保存,否则醋酸菌可利用酒精直接转化为醋酸而影响口感B.制作泡菜时加入的“老汤”中含有纯度较高的酵母菌可加速发酵进程C.欲将果酒制备成果醋,制备时的温度无需改变但需通入充足的氧气D.酸奶发酵时,溶液pH值逐渐降低,是乳酸菌无氧呼吸产生的乳酸造成的2.酵母菌可通过细胞呼吸为其生长繁殖提供能量。
下列叙述正确的是()A.酵母菌细胞呼吸分解有机物所释放的能量,大部分储存在A TP中B.酵母菌的细胞呼吸可为其细胞内某些有机物的合成提供原料和能量C.当其他培养条件适宜时,无氧条件比有氧条件更有利于酵母菌的繁殖D.在酿酒过程中,需严格密封以利于酵母菌充分利用有机物中的能量3.微生物需要从外界吸收营养物质来维持正常的生长和繁殖。
下列关于微生物营养的叙述,正确的是()A.尿素分解菌和纤维素分解菌的培养基中可能含有相同的无机盐B.筛选硝化细菌(自养型)的培养基中需加入适宜浓度的有机碳源C.只含有水和无机盐两类成分的培养基中不可能形成生物群落D.乳酸菌需要的特殊营养物质是指其自身不能合成的某些无机物4.下列关于“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验的叙述,错误..的是()A.可以在长期使用尿素肥料的农田土壤中采集土样B.分离菌种所采用的培养基需添加尿素为唯一氮源C.利用稀释涂布平板法纯化菌种时常用菌落数作为统计结果D.实施本实验时所用平板和试管的数目不多而且耗时也较短5.木材腐朽菌分为白腐菌和褐腐菌两种,其中白腐菌可以利用木材中的木质素(褐色)和纤维素,褐腐菌只能利用木材中的纤维素。
研究人员用含有酪蛋白水解产物和锯末的培养基X培养木腐菌,发现白腐菌的菌落呈白色,褐腐菌的菌落呈褐色。
下列说法错误的是()A.培养基X上只有白腐菌或褐腐菌的菌落B.培养基X中需要加入适量的凝固剂C.培养基中的酪蛋白水解产物能为微生物提供氮源D.若在培养基中加入纤维素酶,则褐腐菌可能不能存活6.为培育具有市场竞争力的奉节无籽柑橘,研究者设计如下流程.相关叙述错误的是()A.过程①需在低渗环境中使用纤维素酶和果胶酶处理B.可用离心操作实现②,再生细胞壁是其成功的标志C.过程③需在生长素和细胞分裂素的调控下进行D.三倍体植株因减数分裂异常可产生无籽柑橘7.下图为利用纯合高秆(D)抗病(E)小麦和纯合矮秆(d)染病(e)小麦快速培育纯合矮秆抗病小麦(ddEE)的示意图,下列有关叙述不正确的是()A.图中进行①过程的目的是让控制不同优良性状的基因组合到一起B.②过程中发生了非同源染色体的自由组合C.实施③过程依据的主要生物学原理是细胞分化D.④过程的实施中通常需要用一定浓度的秋水仙素处理8.植物组织培养技术可以实现优良品种的快速繁殖,下列有关叙述正确的是()A.用药剂对外植体消毒时,要兼顾消毒效果和植物的耐受性B.以同一植株不同部位细胞为材料培育出的植株基因型相同C.植物组织培养时使用的MS培养基中都需添加植物激素D.利用组织培养技术培育脱毒苗,获得具有抗病毒的新品种9.紫草素是一种具有抗癌、抗炎、抗菌等作用的小分子有机物。
红酵母发酵生产β-胡萝卜素
Ke r s R o oo ua B c r tn ; e me tt n y wo d : h d tr l ; — aoe e fr n ai o
p 胡萝 卜 p crt e是一种不 含氧 的类胡 萝 一 素( —ao n) e 卜 C rt o s 。 素( a e i ) 它不仅是一种优 良的着色剂 , ond 而且 具有重要 的生理和保健功能 , 在食 品 、 药品 、 保健 品和 化妆 品等领域有着广泛 的应 用价值。近年来 , 世界各
国对 6 胡萝 卜 一 素尤其是 天然产 品的需求与 日俱增 , 供
晚, 二是集 中在对菌种进行常规筛选 、 培养条件优化 、
色素鉴定及虾青 素产业化开发等方面。对红酵母 高产 菌种选育及 ( 一 胡 萝 b B ) 素产 业化研究 开发等 重视不
够, 可喜的是近几年来这方 面的研究报 道一直在持续
si ln , a d t mu a t n wh c c n b u e i t e s fe o d , le h o a d o me is ih a e s d n h ot fo s e c d ms n c s t .Rh d tr l l t i s i c o o o ua g u i s n i c n e in o a g s ae p o u t n i eme trd e t t ih g o h r t n o n ti o a e d . i o v ne tfrlr e— c l r d ci n fr no u o i h g rwt ae a d lw u rt n ln e s Th s o s i
原生质融合选育高产β—胡萝卜素酵母菌
12 1 葡 萄糖液体 培 养基 ..
1 5℃ 灭 菌 加 m n 1 i.
葡 萄 糖 3 , 白胨 1 , H c o 5 , 2 P 4 .2 , gO 2 ,H:60 % 蛋 嚏 N 4 l .% K H O 0 % i S 4 0 % p 0 0 .,
12 2 葡萄 糖 固体 培养基 葡萄糖 液体 培养基 中加琼 脂 2 .. %. 12 3 蔗糖 高渗再 生培 养基 ..
作者简介 : 军(97 , , 卫 15 一) 士 河南省息县人 , 州轻工业 学院副教授 , 郑 主要从 事食品与工业微 生枷技 术研兜
一株高产β-胡萝卜素的解脂耶氏酵母及其应用[发明专利]
专利名称:一株高产β-胡萝卜素的解脂耶氏酵母及其应用专利类型:发明专利
发明人:祁庆生,侯进,刘萌萌,张瑾
申请号:CN202110075231.9
申请日:20210120
公开号:CN112831427A
公开日:
20210525
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明具体涉及一株高产β‑胡萝卜素的解脂耶氏酵母及其应用。
所述菌株能够利用普通碳源和氮源,经高密度培养后,β‑胡萝卜素产量达到7.8g/L,含量达到161mg/g DCW,是高产β‑胡萝卜素的优良菌株。
该工程菌株以将CarRP和CarB基因定点整合至zeta位点的低产β‑胡萝卜素解脂耶氏酵母菌株T1为出发菌,将内源关键酶HMGs、HMGCR、ERG20、GGS1、ERG8、ERG12、ERG19及IDI进行多轮随机整合,并引入外源GGPP合成酶GPS(可将IPP和DMAPP直接催化成GGPP)和血红蛋白VHb,最后对降低脂质体降解的关键基因AAL8进行敲除得到该高产菌株。
作为一种β‑胡萝卜素生产工程菌,在食品、饲料、医药及化妆品领域具有良好的应用前景。
申请人:山东大学
地址:266237 山东省青岛市即墨滨海路72号
国籍:CN
代理机构:济南圣达知识产权代理有限公司
代理人:李筝
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2022-2023学年四川省内江市六中高二下学期期中生物试题
2022-2023学年四川省内江市六中高二下学期期中生物试题1.有关生命系统结构层次的叙述,不正确的是()A.覆盖全身的皮肤,属于器官层次的描述B.“一只草履虫”和“一头牛”二者所含有生命系统层次是完全相同的C.培养皿中的醋酸杆菌菌落对应于种群层次D.最基本的生命系统是细胞,最大的生命系统是生物圈2.下列关于生物体生命活动的叙述,错误的是()A.生命系统各结构层次的形成和维持都以细胞为基础B.动植物的各种生理活动都以细胞代谢为基础C.植物的生长发育以细胞增殖和分化为基础D.生物的遗传与变异以细胞内蛋白质的传递和变化为基础3.科学家在成功合成病毒之后,又通过人工破坏支原体的 DNA,并用人工合成的DNA替代,成功创造了人类历史上首个人工合成基因组细胞,但该细胞在生长和分裂时表现异常。
下列有关叙述错误的是()A.人工合成病毒不意味着人工制造了生命B.支原体可能是最小最简单的细胞C.人工合成的基因也能在支原体的细胞核中表达D.人工合成基因组细胞生长和分裂异常可能是缺少调控生长增殖的基因4. 2020年诺贝尔生理学或医学奖授予三位在丙肝病毒研究作出杰出贡献的科学家。
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该病毒(非逆转录病毒)会侵染人体肺部细胞,可能导致感染者出现肺衰竭、急性呼吸窘迫综合征等。
据此判断下列叙述正确的是()A.2019-nCoV可在冷冻食品包装袋上大量增殖B.2019-nCoV的基因的遗传符合孟德尔定律C.2019-nCoV侵染人体细胞后,子代病毒RNA是由DNA转录而来的D.2019-nCoV的遗传物质的基本单位是核糖核苷酸6.观察细胞结构时,下列说法正确的是()A.低倍镜下物像清晰,换高倍镜后视野变暗,应首先调节细准焦螺旋B.用光学显微镜观察神经细胞,可以观察到核糖体,以及突触小体等结构C.视野中有异物,转动目镜发现异物不动,移动装片也不动,则异物在物镜上D.制作口腔上皮细胞装片时为防止产生气泡,首先在载玻片上滴加1~2滴清水,然后再盖上盖玻片7.下列关于细胞的叙述,正确的选项有几个()①生命系统的结构层次中,硅藻不包括组织,器官和系统这三个层次②细胞学说揭示了生物的统一性和多样性③蛙红细胞中的细胞核、线粒体和核糖体可以发生碱基互补配对④醋酸菌不含线粒体,故不能进行有氧呼吸⑤天花病毒、肺炎双球菌这两种病原体中均含有DNA聚合酶A.2个B.3个C.4个D.5个8.下列有关细胞共性的叙述,正确的是A.都具有细胞膜但不一定具有磷脂双分子层B.都具有细胞核但遗传物质不一定是DNAC.都能进行细胞呼吸但不一定发生在线粒体中D.都能合成蛋白质但合成场所不一定是核糖体9.细胞是最基本的生命系统。
2022-2023学年吉林省长春市五中高二下学期第一学程考试生物试题
2022-2023学年吉林省长春市五中高二下学期第一学程考试生物试题1.下列关于动物细胞培养的叙述,错误的是()A.用胰蛋白酶处理动物组织细胞后的细胞培养为原代培养B.培养动物细胞一般使用液体培养基C.动物细胞培养所用培养液中通常需要加入血清等天然成分D.原代培养和传代培养都需要将细胞放入O 2培养箱中培养2.新型冠状病毒可通过表面的棘突蛋白(S蛋白)与人呼吸道黏膜上皮细胞的ACE2受体结合,侵人人体,引起肺炎。
单克隆抗体可阻断病毒融合的粘附或入侵,故抗体药物的研发已成为治疗HAT筛选新冠肺炎的研究热点之一。
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下列相关叙述,不正确的是()A.研制抗S蛋白单克隆抗体,需先注射棘突蛋白免疫小鼠以激活小鼠的免疫细胞产生抗体和浆细胞B.杂交细胞经抗体检验后即可用于单克隆抗体的生产C.单克隆抗体可以制成诊断盒,用于疾病的诊断D.单克隆抗体的制备采用了动物细胞融合技术和动物细胞培养技术3.用稀释涂布平板法来统计样品中的活菌数时,通过统计平板上的菌落数就能推测出样品中的活菌数,原因是()A.菌落中的细菌数目是固定的B.平板上的一个菌落就是一个细菌C.通过此方法统计的菌落数与活菌的实际数目相同D.平板上的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌4.下列有关细胞全能性的叙述正确的是()A.植物组织培养繁育花卉的原理是植物细胞具有全能性B.动物克隆技术说明动物体细胞具有全能性C.用植物的种子繁殖后代说明植物细胞具有全能性D.细胞分化程度越高,全能性越高,分裂能力越强5.如图是果酒、果醋的制作流程,以下相关说法正确的是()A.菌种1、菌种2分别代表毛霉菌和醋酸杆菌B.接种初期菌种2的主要呼吸方式是无氧呼吸C.酒精发酵阶段需多次补充氧气利于菌种1的繁殖D.接种菌种2后需将温度调高提高其醋酸发酵能力6.下图表示利用草木樨状黄芪叶肉细胞和木本霸王胚轴细胞培育抗盐新品种的过程,下列有关叙述错误的是()A.培育过程至少利用了两种植物细胞工程技术B.②过程是植物体细胞杂交技术的一个关键环节C.②过程完成细胞融合依赖于膜的流动性D.④过程培育的杂种植株与亲本植株不存在生殖隔离7.下列有关动物细胞核移植和克隆动物的叙述,错误的是()A.胚胎细胞核移植的难度明显低于体细胞核移植B.用于核移植的卵母细胞需要在体外培养到MⅡ期C.核移植后形成的重构胚可以直接移入受体动物体内D.克隆动物和体细胞供体动物的性状基本相同8.为培育具有市场竞争力的奉节无籽柑橘,研究者设计如下流程.叙述错误的是()A.过程①需在低渗环境中使用相关的酶处理B.可用离心操作实现②,再生细胞壁是其成功的标志C.过程③需在生长素和细胞分裂素的调控下进行D.三倍体植株因减数分裂异常可产生无籽柑橘9.单克隆抗体在生物工程和临床医学上有着极为重要的地位和巨大的应用。
β-胡萝卜素高产菌株的选育
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布拉氏霉负菌从中国典型培养物保藏中心购买遥 员援圆 培养基
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摘要院采用紫外线和硫酸二乙酯对三孢布拉氏霉渊月造葬噪藻泽造藻葬 贼则蚤泽责燥则葬冤负菌进行了 圆 次诱变处理袁通过平板
初筛和三角பைடு நூலகம்摇瓶复筛袁得到了一株突变菌株 哉原阅原圆袁其 茁原胡萝卜素产量渊员 圆猿远 皂早 辕 蕴冤较原始菌株渊远猿缘
皂早 辕 蕴冤提高了 怨源援远豫遥 遗传稳定性试验结果表明袁该突变菌株具有较好的遗传稳定性遥
收稿日期院圆园员源原园员原员园 基金项目院教育部 圆园员圆 大学生创新创业训练计划项目渊圆园员圆员园缘园园园圆怨冤曰湖北工业大学博士启动基金项目渊月杂阅匝员圆园源缘冤 作者简介院左 乐渊员怨怨园原冤袁男袁山西大同人袁本科生袁研究方向为生物工程袁渊电话冤员猿圆远园远园园怨猿愿渊电子信箱冤圆缘圆猿缘苑圆缘苑员岳择择援糟燥皂曰通讯作者袁
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三角瓶复筛培养基院源豫玉米粉尧圆豫大豆粉尧员豫 麸皮浸出液尧园援员豫 运匀圆孕韵源尧园援园缘豫酝早杂韵源尧园援园员豫 维生 素 月员尧员豫植物油袁责匀 苑援园遥 员援猿 孢子悬浮液制备
利用洛伐他汀选育高产β-胡萝卜素的三孢布拉霉菌株
利用洛伐他汀选育高产β-胡萝卜素的三孢布拉霉菌株
刘海丽;王蓓;余晓斌
【期刊名称】《食品与机械》
【年(卷),期】2005(021)005
【摘要】β-胡萝卜素为类萜化合物,是重要的VA的前体,并具有较强的抗氧化作用,在食品、保健品、化妆品以及医药领域具有重要用途.利用三孢布拉霉(Blakeslea trispora)发酵生产天然β-胡萝卜素最有应用前景.我们利用含有洛伐他汀(lovastatin)和OP乳化剂或脱氧胆酸钠(SDC)的平板实现了对高产菌株的选育,方法简单,效果明显.
【总页数】2页(P10-11)
【作者】刘海丽;王蓓;余晓斌
【作者单位】江南大学生物工程学院,江苏无锡214036;江南大学工业生物技术教育部重点实验室,江苏无锡214036;不详
【正文语种】中文
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β-胡萝卜素高效降解菌株的筛选鉴定及产香研究
β-胡萝卜素高效降解菌株的筛选鉴定及产香研究
梁伟;蔡联合;苏赞;陈义昌;邹克兴;王明月;王伊
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【年(卷),期】2024()4
【摘要】采用梯度稀释涂布法从常年落叶的土壤中筛选出3株具有降解β-胡萝卜素能力的菌株,通过分光光度法测定发酵液中β-胡萝卜素的降解率,进而对发酵液中的产物进行GC-MS分析,筛选出目标菌株TR-3,其降解β-胡萝卜素的能力在3株中最强,降解率达86.65%。
革兰氏染色和光学显微镜观察结果表明,该菌株为革兰氏阴性杆菌;16S rDNA测序及聚类发育分析结果表明,菌株TR-3为肠杆菌属;气质联用(GC-MS)法分析发现,其对β-胡萝卜素降解产物中的成分主要为仲辛酮(37.69%)、苯乙醇(13.88%)、磷酸三丁脂(5.55%)、癸酸乙酯(5.54%)、β-紫罗兰酮(4.80%)及月桂酸乙酯(3.73%)等致香物质。
【总页数】5页(P20-24)
【作者】梁伟;蔡联合;苏赞;陈义昌;邹克兴;王明月;王伊
【作者单位】广西中烟工业有限责任公司;河南科技大学食品与生物工程学院【正文语种】中文
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β-胡萝卜素产生菌的选育及其发酵条件的优化的开题报告
β-胡萝卜素产生菌的选育及其发酵条件的优化的开
题报告
题目:β-胡萝卜素产生菌的选育及其发酵条件的优化
研究背景:
β-胡萝卜素是一种重要的营养素,具有抗氧化、抗癌、免疫调节等
多种生物功能,尤其对维护人体健康非常有益。
目前,β-胡萝卜素大多
来源于植物,但其含量和提取成本较高,难以满足人们不断增长的需求。
因此,研究β-胡萝卜素产生菌并优化其发酵条件,成为了非常重要的研
究方向之一。
研究目的:
本研究旨在对β-胡萝卜素产生菌进行选育并优化其发酵条件,通过
高效、经济、环保的发酵技术制备β-胡萝卜素,以满足人们对该营养素
的需求。
研究内容:
1. β-胡萝卜素产生菌的筛选:通过采集不同环境中的土壤和植物样品,分离纯化潜在β-胡萝卜素产生菌,并进行初步的β-胡萝卜素产量测定。
2. β-胡萝卜素产量的优化:通过对菌种的生长条件、营养物质配方、pH 值、氧气浓度等参数的调整,优化β-胡萝卜素的产量。
3. 发酵工艺的优化:在优选菌株和培养基基础上,探究不同发酵条
件下β-胡萝卜素的产量变化,并确定最优发酵条件。
研究意义:
本研究将对β-胡萝卜素产生菌进行筛选、改良并优化其发酵条件,
为β-胡萝卜素的生产提供了一种新的、经济、高效的制备方式。
同时,
该研究可为菌种筛选、发酵工艺优化、微生物资源保护等领域提供参考和借鉴。
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β—胡萝卜素高产菌株的选育作者:左乐余茜炜向梦雄蔡俊王常高来源:《湖北农业科学》2014年第17期摘要:采用紫外线和硫酸二乙酯对三孢布拉氏霉(Blakeslea trispora)负菌进行了2次诱变处理,通过平板初筛和三角瓶摇瓶复筛,得到了一株突变菌株U-D-2,其β-胡萝卜素产量(1 236 mg/L)较原始菌株(635 mg/L)提高了94.6%。
遗传稳定性试验结果表明,该突变菌株具有较好的遗传稳定性。
关键词:β-胡萝卜素;三孢布拉氏霉(Blakeslea trispora);菌株选育中图分类号:Q939.97 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2014)17-4148-03Breeding Strain with High β-carotene ProductionZUO Le, YU Xi-wei, XIANG Meng-xiong, CAI Jun, WANG Chang-gao(Key Laboratory of Fermentation Engineering,Ministry of Education/Hubei Provincial Cooperative Innovation Center of Industrial Fermentation/School of Biological Engineering, Hubei University of Technology, Wuhan 430068, China)Abstract: Blakeslea trispora, mating type(-), was mutated by utraviolet(UV) and diethylfulfate(DES) twice. One mutant U-D-2 was obtained by plate screening first and shake flask screening second. Its yield of β-carotene(1 236 mg/L) 94.6% was more than that of the orignal train(635 mg/L). The test of genetic stability indicated the genetic stability of mutant was good.Key words:β-carotene;Blakeslea trispora;breedingβ-胡萝卜素是联合国粮农组织和世界卫生组织一致认定的A类营养色素,是人体内维生素A的重要来源,且具有良好的抗氧化、抗肿瘤、抗衰老、增强免疫等功能,在医药、食品着色及营养强化、日用化妆品及饲料添加剂等领域具有广阔的应用前景[1]。
目前,市场上的β-胡萝卜素产品主要有化学合成品和天然产品两种类型。
天然β-胡萝卜素因其功能性强、安全性好及生物利用度高等优点而日益受到人们的青睐。
发酵法是目前生产天然β-胡萝卜素的主要途径。
在可合成β-胡萝卜素的微生物中,菌种三孢布拉氏霉无论是生物量(50 g干菌体/L),还是菌体细胞中β-胡萝卜素的含量(可达菌体干重的1%~5%)都是较理想的,已成为目前国内外研究和生产天然β-胡萝卜素的主要菌种[2]。
在前期发酵条件优化的基础上[3],本研究通过各种理化因子对生产菌株三孢布拉氏霉的负菌进行诱变选育,以期进一步提高β-胡萝卜素的发酵产量。
1 材料与方法1.1 菌种三孢布拉氏霉正菌(Blakeslea trispora +)、三孢布拉氏霉负菌从中国典型培养物保藏中心购买。
1.2 培养基PDA培养基:新鲜马铃薯200 g、葡萄糖20 g、琼脂20 g、自来水1 000 mL。
平板初筛培养基:含有0.3%脱氧胆酸钠(SDC)的PDA。
三角瓶复筛培养基:4%玉米粉、2%大豆粉、1%麸皮浸出液、0.1% KH2PO4、0.05%MgSO4、0.01% 维生素B1、1%植物油,pH 7.0。
1.3 孢子悬浮液制备将活化的三孢布拉氏霉负菌接种至PDA平板培养基上,26 ℃培养5 d,每个平板加入20 mL无菌水,用接种环轻轻刮洗下表面的孢子,将孢子悬浮液合并转入装有玻璃珠的无菌三角瓶中,振荡将孢子打散形成单孢子悬浮液。
1.4 孢子诱变处理将制备的单孢子悬浮液分别用不同剂量的紫外线(UV)或硫酸二乙酯(DES)进行处理,之后将孢子悬液涂布于平板上进行培养。
1.5 突变菌株平板初筛将经过诱变处理后的孢子悬浮液涂布在含有0.3%SDC的PDA平板培养基上,26 ℃培养3~5 d,经过多次诱变处理,根据三孢布拉氏霉负菌菌落颜色深浅及孢子生长数量从平板上挑选了5株比较理想的突变菌株,以供复筛。
1.6 突变菌株三角瓶摇瓶复筛将从初筛平板上挑选的菌株接种至三角瓶复筛培养基中,同时接入三孢布拉氏霉正菌,26 ℃、180 r/min培养5 d,测定其β-胡萝卜素的产量。
1.7 β-胡萝卜素产量的测定将每瓶培养好的菌丝分别用双层纱布过滤,自来水冲洗菌丝至滤过液无色,挤干菌丝水分后置于真空干燥箱中50 ℃干燥20 h,称取干菌丝体的重量,计算生物量。
将干菌丝体碾碎,称取适量干菌体粉末,加入60~90 ℃沸程的石油醚浸泡至菌粉呈白色,测定浸出液在波长450 nm下的吸光度,根据标准曲线计算出干菌体中β-胡萝卜素的含量,再算出β-胡萝卜素的产量。
2 结果与分析2.1 β-胡萝卜素标准曲线精确称取β-胡萝卜素标准品,用60~90 ℃沸程的石油醚溶解并稀释成不同浓度,分别测定其在波长450 nm下的吸光度。
以β-胡萝卜素浓度为横坐标,吸光度为纵坐标绘制标准曲线,结果见图1。
2.2 紫外线诱变致死曲线保持紫外灯功率和照射距离不变,控制不同的时间照射三孢布拉氏霉负菌单孢子悬浮液,以照射时间为横坐标,孢子致死率为纵坐标绘制致死曲线,结果见图2。
随着照射时间的延长,三孢布拉氏霉负菌单孢子致死率逐渐升高。
一般认为致死率在75%左右时诱变效果较好,但三孢布拉氏霉在任何生长阶段都是多核体,且β-胡萝卜素高产突变属于隐形突变,因此必须采用高剂量诱变处理,使孢子形成生理上的单核体,才有可能得到稳定的高产突变菌株[4],故后面的诱变处理采用10 min照射。
2.3 紫外线诱变平板初筛经过多次诱变处理,根据三孢布拉氏霉负菌菌落颜色深浅及孢子生长数量从平板上挑选出了5株比较理想的突变菌株(表1),以供复筛。
2.4 紫外线诱变三角瓶复筛从表2可以看出,初筛得到的突变菌株U-4的β-胡萝卜素产量最高,为894 mg/L,比原始菌株的产量提高了39.3%,同时在平板上生长的孢子也比较丰富,所以选择突变菌株U-4作为进一步诱变的菌株。
突变菌株U-5在平板上颜色很深,基本上呈红色,其β-胡萝卜素产量与原始菌株相当,说明其菌落颜色可能是一些其他的色素类物质。
2.5 硫酸二乙酯诱变致死曲线在10 mL 菌株U-4的孢子悬浮液中加入不同量的DES,以配成不同浓度的DES,充分振荡使DES分散均匀,30 ℃振荡处理2 h后,加入5 mL 25%Na2S2O3溶液终止反应。
以DES 的浓度为横坐标,孢子致死率为纵坐标绘制致死曲线,结果见图3。
从图3可以看出,随着DES浓度的增加,三孢布拉氏霉负菌孢子致死率逐渐升高。
同样,考虑到三孢布拉氏霉是多核体,后面的诱变选育采用高致死剂量1.6% DES进行孢子诱变处理。
2.6 硫酸二乙酯诱变初筛利用DES对突变菌株U-4的孢子进行多次诱变处理,根据菌落颜色深浅及孢子生长数量从平板上挑选出了4株比较理想的突变菌株(表3),以供三角瓶复筛。
2.7 硫酸二乙酯诱变复筛从表4可以看出,初筛得到的突变菌株U-D-2的β-胡萝卜素产量最高,达到1 236 mg/L,比菌株U-4提高了37.0%,比原始菌株提高了94.6%,且该菌株孢子生长情况比较理想。
因此,选择突变菌株U-D-2为进一步的选育菌株。
2.8 遗传稳定性对突变菌株U-D-2进行7次传代培养,并用三角摇瓶分别测定了每代的β-胡萝卜素产量,结果见表5。
从表5可以看出,经过7次传代培养,突变菌株U-D-2的β-胡萝卜素产量变化不大,说明其具有较好的遗传稳定性。
3 小结与讨论本试验以三孢布拉氏霉负菌作为原始菌株,采用了紫外线和硫酸二乙酯两种诱变因子,经过2次诱变处理,得到的突变菌株U-D-2较原始菌株的β-胡萝卜素产量提高了94.6%,但较其他报道的产量[5]或工业化生产还有一定的差距,这也与原始菌株产量偏低有关。
因此,后面将进一步采用更高效的诱变因子,如亚硝基胍、钴辐射、等离子等进行诱变选育,以进一步提高其β-胡萝卜素的产量。
三孢布拉氏霉属于一种异宗结合菌,其β-胡萝卜素的大量合成依赖于正、负菌的结合培养。
因此,三孢布拉氏霉正菌在β-胡萝卜素的大量合成中也具有重要的作用,所以今后将进行三孢布拉氏霉正菌的选育,以提高正、负菌株的结合能力及β-胡萝卜素的产量。
此外,实践表明,三孢布拉氏霉菌种保藏方法对于菌种活性及β-胡萝卜素的产量具有显著影响。
斜面低温(4 ℃)保藏,平均1~1.5个月就会死亡,多次传代培养会引起明显的退化。
笔者改用孢子进行沙土管保藏,可以保藏2~3年,无明显退化现象。
因此,采用有效菌种保藏方式对于菌种选育也是非常重要的。
参考文献:[1] 王雪.β-胡萝卜素的研究进展[J].中国化工贸易,2013(5):193.[2] 张婷婷,葛佳,牛天贵,等.三孢布拉氏霉菌发酵产β-胡萝卜素发酵条件的研究[J].食品科技,2009,11(34):2-7.[3] 颜作文,王常高,蔡俊.三孢布拉氏霉菌产β-胡萝卜素发酵条件的优化[J].食品与发酵科技,2013,49(2):25-29.[4] 陆茂林,单志萍,孟妤.多核丝状真菌的选育及遗传稳定性[J].生物技术,2002,12(2):16-19.[5] 顾秋亚.β-胡萝卜素高产菌株的选育及代谢调控的初步研究[D].江苏无锡:江南大学,2008.。