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文檔簡介
1、本課題利用實(shí)驗(yàn)室早期從江西傳統(tǒng)發(fā)酵食品中篩選分離并誘變得到的高產(chǎn)纖維素酶和類胡蘿卜素的優(yōu)良菌株——粗壯脈紋孢菌(Neurospora crassa)對目前附加值比較低的兩種農(nóng)副產(chǎn)品—米糠和啤酒渣進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵,通過優(yōu)化發(fā)酵的工藝條件,提高其產(chǎn)類胡蘿卜素的含量,研究了粗壯脈紋孢菌發(fā)酵產(chǎn)生的類胡蘿卜素在孢內(nèi)的積累和形式,通過高效液相色譜法對發(fā)酵所得類胡蘿卜素進(jìn)行分離鑒定,探討了類胡蘿卜素的穩(wěn)定性,抗氧化能力以及對腸道的影響,以對類胡蘿卜素的進(jìn)
2、一步開發(fā)利用提供一定的理論基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。主要結(jié)果如下:
1.粗壯脈紋孢菌中的類胡蘿卜素主要以色素顆粒的形式存在,而且主要存在于菌絲體細(xì)胞壁以及孢子中孢子壁附近,另外孢子所含色素顆粒數(shù)量遠(yuǎn)大于菌絲體的。
2.通過 Plackett-Burman實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和響應(yīng)面法優(yōu)化得到 Neurospora crassa固態(tài)發(fā)酵農(nóng)副產(chǎn)品產(chǎn)類胡蘿卜素的最佳工藝條件為:米糠、甘薯渣和啤酒糟分別以34.25%,45.75%和20%的比例添
3、加,硫酸銨為0.51%,初始含水量為72.15%,接種量1%,發(fā)酵時(shí)間120h,pH6.5。在此最優(yōu)培養(yǎng)基組成條件下,類胡蘿卜素的產(chǎn)量高達(dá)966.21μg/g培養(yǎng)物。
3.經(jīng)過高效液相色譜條件的優(yōu)化,分離粗壯脈紋孢菌所產(chǎn)類胡蘿卜素的最優(yōu)條件為:甲醇:乙腈:異丙醇(54:44:2),等度洗脫,柱溫30℃;流速0.8ml/min;檢測波長:460nm;進(jìn)樣方式:自動(dòng)進(jìn)樣;進(jìn)樣量:20μL。用此方法從類胡蘿卜素粗提物中分離出15種組
4、分,阿樸-4’-番茄紅素酸,β-阿樸-4‘-胡蘿卜醛,鏈孢霉黃素,γ-胡蘿卜素,3,4-二脫氫番茄紅素,全反式番茄紅素,15 or15-順式’-番茄紅素,鏈孢紅素,紅酵母烯,順式紅酵母烯,ζ-胡蘿卜素,全反式β胡蘿卜素,13或13’順式?-胡蘿卜素,兩種順式紅酵母烯。由外標(biāo)法得到全反式β-胡蘿卜素含量為18.56%,番茄紅素含量為2.51%。
4.類胡蘿卜素的穩(wěn)定性試驗(yàn)發(fā)現(xiàn):孢子中類胡蘿卜素在孢子壁的保護(hù)下對高溫,酸性條件以及
5、氧化劑比較穩(wěn)定。經(jīng)丙酮提取后所得的類胡蘿卜素對日光、室內(nèi)光照不穩(wěn)定,避光條件下較為穩(wěn)定;在80℃以上的溫度不穩(wěn)定;在堿性條件下較穩(wěn)定,而酸性環(huán)境中易降解和異構(gòu)化;金屬離子 Fe3+和 Al3+會顯著降解類胡蘿卜素;氧化劑過氧化氫對其有破壞作用,加入還原劑 VC有一定的保護(hù)作用,但 VC在高濃度時(shí)反而會加劇其異構(gòu)化或降解,還原劑 BHT比 VC具有更優(yōu)的保護(hù)效果。
5.粗壯脈紋胞菌所產(chǎn)類胡蘿卜素的抗氧化實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:與常見的抗氧
6、化劑相比,粗壯脈紋孢菌所產(chǎn)類胡蘿卜素對 DPPH自由基,超氧自由基,羥基自由基這三種不同的自由基均有較強(qiáng)的清除能力,同時(shí)比同濃度的番茄紅素,β-胡蘿卜素清除自由基能力強(qiáng),此外粗壯脈紋孢菌所產(chǎn)類胡蘿卜素還具有較高的總抗氧化能力和較強(qiáng)的金屬螯合能力。
6. Neurospora crassa所產(chǎn)類胡蘿卜素粗提物的體外發(fā)酵實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):100mg/L類胡蘿卜素具有最良好的發(fā)酵特性,累積產(chǎn)氣量為6.91mL,發(fā)酵最終 pH值為4.95,N
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