光合細菌產(chǎn)類胡蘿卜素條件優(yōu)化及其穩(wěn)定性研究.pdf

1、本文以光合細菌為生產(chǎn)類胡蘿卜素的菌種，對高產(chǎn)類胡蘿卜素的菌種及其發(fā)酵培養(yǎng)基組成、培養(yǎng)條件進行了研究，采用響應面法對光合細菌類胡蘿卜素的提取條件進行了優(yōu)化，同時研究了提取得到的類胡蘿卜素粗制品的理化性質(zhì)。主要研究結(jié)果如下： 1、采用全排列設計篩選得到一株高產(chǎn)類胡蘿卜素光合細菌(Rhodobacter sphaeroides)。通過響應面法、Plackett-burman殳計和均勻設計等篩選和優(yōu)化了光合細菌培養(yǎng)基的組成，光合細菌最適

2、培養(yǎng)基的成分為：檸檬酸8.1 g/L，NH<,4>Cl 3.5 g/L，玉米漿1.8 g/L，MgSO<,4> 0.12 g/L，Na<,2>HPO<,4> 2.05 g/L，F(xiàn)eSO<,4> 0.03 g/L和Na<,2>CO<,3> 2.22 g/L。此時最大類胡蘿卜素產(chǎn)量達17.126 mg/L，是優(yōu)化前產(chǎn)量的2.66倍。 2、高產(chǎn)類胡蘿卜素菌種及其發(fā)酵培養(yǎng)基組成、培養(yǎng)條件研究結(jié)果表明：影響類胡蘿卜素產(chǎn)量的主次順序依次為培

3、養(yǎng)基pH>接種量>光照強度。光合細菌最適培養(yǎng)條件為接種量20％、pH 7.0，光照強度3000 lx，得到的菌體產(chǎn)量和類胡蘿卜素產(chǎn)量分別達到4.00 g/L和23.35 mg/L，比優(yōu)化前分別提高了11.73％和42.15％。 3、采用響應面法對影響類胡蘿卜素提取率的工藝參數(shù)進行優(yōu)化得到的類胡蘿卜紊最佳提取工藝條件為：提取溫度30℃、液料比40、提取時間40 min和提取次數(shù)2次。二次提取的類胡蘿卜素總提取率達到6225μg/g

4、菌體干重，約占光合細菌產(chǎn)類胡蘿卜素總量的94.89％。 4、光合細菌類胡蘿卜素理化特性研究表明，該色素不溶于水，易溶于丙酮和乙醚，微溶于乙醇，溶于乙醇后的色素溶液呈橙紅色。向色素制品的乙醇溶液中加入濃硫酸后，下層呈青藍色，加入濃鹽酸后，下層呈淺藍色。金屬離子、堿、光照、氧化劑等對光合細菌類胡蘿卜素穩(wěn)定性影響結(jié)果表明，K<'+>，Na<'+>，Mg<'2+>，Al<'3+>，Ca<'2+>以及低濃度NaOH(≤0.01 mol/L