一种利用三孢布拉霉菌发酵高产番茄红素的方法
【专利摘要】本发明提供了一种利用三孢布拉霉菌发酵高产番茄红素的方法，包括一级种子培养、二级种子培养、发酵培养、提取分离，其特征是发酵培养基中加入菜籽油，菜籽油加入量为发酵培养基质量的2.0?5.0%，发酵培养20?26小时后，加入烟碱，烟碱加入量为发酵物质量的0.05%?0.07%。使用本发明生产的番茄红素，比现有生产方法提高10%以上，同时番茄红素的生产周期短，发酵培养基成本低，可以降低生产成本。
【专利说明】
-种利用H抱布拉霉菌发酵高产番茄红素的方法
技术领域
[0001] 本发明设及番茄红素的工业发酵领域，具体设及一种利用=抱布拉霉菌发酵提高 番茄红素产量的方法。
【背景技术】
[0002] 番茄红素是植物中所含的一种天然色素，主要存在于茄科植物西红柿的成熟果实 中。是许多类胡萝h素生物合成的中间体。其抗氧化性能在所有类胡萝h素中是最强的，它清 除单线态氧的能力是常用抗氧化剂维生素 E的100倍，是0-胡萝h素的2倍W上;番茄红素具 有优越的生理功能，它不仅具有抗癌抑癌的功效，而且对于预防屯、血管疾病、动脉硬化等各 种成人病、增强人体免疫系统W及延缓衰老等都具有重要意义，是一种很有发展前途的新 型功能性天然色素。 目前，番茄红素的获得主要通过=个方法:植物提取法、化学合成法和生物发酵法。
[0003] 番茄红素主要存在于番茄、西瓜、葡萄、相橘、胡萝h葡萄抽等植物中，植物提取法 研究较多的是从番茄中提取番茄红素。但是由于植物中番茄红素的含量低，即使在相对含 量较高的番茄中也如此，使得用植物提取法生产番茄红素的成本高，不适于工业化大规模 生产。
[0004] 化学合成法生产番茄红素早在20世纪90年代在欧洲已成功开发，工艺利用=苯基 氯化憐和辛=締二醒在2-丙醇中进行締化反应制取番茄红素且收率达65%。化学合成法的 产量和纯度较植物提取法有大大的提高，实现了番茄红素的规模化生产。虽然化学合成法 成本低廉，但其副产物多，产品难W达到食品安全的要求，而且化学合成法中使用了某些不 稳定且有毒性的化学试剂，有些试剂在成品中或多或少都有残留，运于人类健康不宜，认识 到此危害的人们对化学合成法制得的产品有所顾忌，故该法已逐渐被淘汰。
[0005] 目前在番茄红素的生产中，较多的是生物发酵法，通常利用瓜算霉 (CAoanejO侃ra)、须霉菌（jO/Zjcomjces)和布拉霉菌（jWaJesJea)，其中对S抱布拉霉 (公如如sJea triwora)的应用最多。用S抱布拉霉菌发酵生产番茄红素的主要优点：（1)不 设及有毒的化学试剂;（2)发酵系统相对简单;（3)产品质量好。
[0006] 根据WaAes知a triwora的代谢途径，阻断从番茄红素到其他类胡萝h素的代谢 途径即可实现番茄红素的富集。通过在适当的时间添加适当的阻断剂可W与生物合成类胡 萝h素过程中的环化酶结合，从而使环化酶丧失活性，无法与番茄红素结合，阻断了生成类 胡萝h素的反应，使得最终产物停留在番茄红素的阶段，从而大量积累番茄红素。但现有的 =抱布拉霉菌发酵生产番茄红素方法，番茄红素产量低，成本高。
【发明内容】
[0007] 本发明的针对上述存在的问题，提供一种利用=抱布拉霉菌发酵提高番茄红素产 量、降低成本的方法。
[000引本发明是运样实现的，包括一级种子培养、二级种子培养、发酵培养、提取分离，其 特征是发酵培养基中加入菜巧油，菜巧油加入量为发酵培养基质量的2.0-5.0%，发酵培养 20-26小时后，加入烟碱，烟碱加入量为发酵物质量的0.05%-0.07%。
[0009] 本发明中发酵培养基中加入了菜巧油，提高了番茄红素在植物油中的溶解率，促 进=抱布拉霉菌产生番茄红素。发酵过程阻断剂的补入时间从常规的发酵40小时左右提前 至20-26小时补入，有效抑制其他类胡萝h素的产生，大大提高番茄红素的含量和产量。经实 验表明，使用本发明生产的番茄红素，比现有生产方法提高10%W上，实验结果详见表1。同 时，使用本发明，番茄红素的生产周期短，发酵培养基成本低，可W降低生产成本。
【具体实施方式】
[0010] 下面结合实施例对本发明进一步说明。
[0011] 本发明包括一级种子培养、二级种子培养、发酵培养、提取分离步骤，其具体方法 为： 1. 一级种子培养:将培养好的=抱布拉霉正菌1支斜面和负菌7支斜面分别接种到一 级种子罐培养基中，在27 °C ± rc，150r/min，控制溶氧>20%，风量l-2vvm的条件下培养40个 小时，至正菌菌丝呈浅黄色，负菌菌丝鲜黄色，均有一定粘稠度。
[0012] 2.二级种子培养:将1所述S抱布拉霉一级种子液正菌20L和负菌14化分别接种 到各自的二级种子罐培养基。
[0013] 3.发酵培养:将1、2中所述的成熟的=抱布拉霉菌正负菌种液W体积比为1:5 - 1:7的比例混合得种子液，遂将种子液转接到pH为6.7的发酵培养基。在27°C ± 0.5°C，120r/ min，控制溶氧>20%，风量1.5-2vvm的条件下培养，在发酵过程中，按工艺流程补料，加入阻 断剂，补糖，补豆油，培养80-110小时，当菌丝有极少部分自溶时，停止生长，即可放罐。 发酵培养基的配方为含有质量比淀粉1.8-3.0%，黄豆饼粉3.6-5.5%，玉米浆1.8-3.0%， 憐酸二氨钟0.07-0.10%，硫酸儀0.010-025%，维生素 Bi 10-15mg/l，豆油2.0-5.0%，菜巧油 2.0-5.0%，消沫剂(娃系列)0.033%，抗氧化剂BHT(邻二叔下基对甲基苯酪)0.06%。
[0014] 发酵20-26小时后，加入烟碱，烟碱加入量为发酵物质量的0.05%-0.07%。
[001引 4.提取分离： ①将上述3得到的菌体发酵液经板框过滤机过滤，收集菌丝体，滤液弃去，菌丝体再进 入闪蒸干燥器，60-80°C干燥去掉大部分水分，得到干燥的菌粉。
[0016] ②将①所得的干菌粉进入萃取罐加15倍的乙酸乙醋进行浸提，50-55°C提取1小时 后趁热进行板框过滤，收集滤液，滤液进浓缩蓋进行浓缩，50-55 °C减压浓缩，结晶，过滤后 得到番茄红素粗晶体。
[0017] ③将②中所得番茄红素粗晶体乙酸乙醋混合，揽拌，冷却重结晶，过滤得番茄红素 湿粉。番茄红素湿粉用洁净空气吹干，得番茄红素精粉，在-20°c、避光、真空条件下保存。
[0018] 表1 抱布拉霉菌发酵制备番茄红素实例结果对照表
【主权项】
1. 一种利用三孢布拉霉菌发酵高产番前红素的方法，包括一级种子培养、二级种子培 养、发酵培养、提取分离，其特征是发酵培养基中加入菜籽油，菜籽油加入量为发酵培养基 质量的2.0-5.0%，发酵培养20-26小时后，加入烟碱，烟碱加入量为发酵物质量的0.05%-0.07% 〇
【文档编号】C12P5/02GK106047944SQ201610655448
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年8月11日 公开号201610655448.6, CN 106047944 A, CN 106047944A, CN 201610655448, CN-A-106047944, CN106047944 A, CN106047944A, CN201610655448, CN201610655448.6
【发明人】杨毅, 张小元, 杨宗禄, 张燕, 杨晓亮, 邓波
【申请人】丽江映华生物药业有限公司