[发明专利]一种三孢布拉氏霉菌发酵方法及其产品

说明书

本发明涉及一种三孢布拉氏霉菌发酵方法及其产品，所述方法以菜籽粕为发酵培养基的主要成分，通过三孢布拉霉发酵获得类胡萝卜素。本发明创造性地将量大质优价廉的菜籽粕代替传统培养基成分，利用其对三孢布拉氏霉菌进行发酵生产类胡萝卜素，不仅使菜籽粕这种副产物得到了充分高效的利用，使类胡萝卜素的制造成本降低，提高了类胡萝卜素的生产水平及产品品质，也给类胡萝卜素的生产制造提供了新的策略。

技术领域

本发明属于微生物发酵技术领域，具体涉及一种三孢布拉氏霉菌发酵方法及其产品。

背景技术

β-胡萝卜素是一种脂溶性不饱和脂肪族碳氢化合物，是类胡萝卜素族的典型代表，也是自然界中最普遍存在最稳定的天然色素，广泛存在于绿色和黄色蔬菜以及水果中。其分子式为C₄₀H₅₆，分子量为536.88，外观呈深红色至暗红色，对氧、热和光不稳定，易发生氧化还原反应，不易溶于水、酸和碱，易溶于氯仿、苯和植物油，微溶于乙醇和乙醚。除了常用作着色剂以外，β-胡萝卜素还具有多种生物活性，是一种与人体健康密切相关的药用有效成分。研究发现，由于β-胡萝卜素的分子式含有2个β-紫罗酮环和4个异戊二烯侧链，中间断裂后即产生两个维生素A分子，在被人体吸收后可以作为维生素A的前体物质；此外，其分子中含有的不饱和结构使它具有较强的抗氧化活性和清除自由基的能力，能够有效的预防、延缓和治疗某些疾病，尤其是癌症，同时也能提高机体的免疫功能。因此，其在食品、药品、化妆品和保健品行业得到了广泛的应用。从来源上有化学合成的β-胡萝卜素和天然β-胡萝卜素两大类。目前大多数β-胡萝卜素(95％以上)是化学合成品，天然来源的β-胡萝卜素主要是以杜氏盐藻或三孢布拉霉为原料发酵获得。

三孢布拉霉属于毛霉目、笄霉科，是单细胞低等真菌，目前已能够实现大规模工业生产，并且它是一种异宗接合菌，包括正菌B.trispora(+)和负j菌B.trispora(-)两种单性菌株。正菌株和负菌株菌丝形态无明显差异，都能独立无性繁殖形成孢子囊和孢囊孢子。目前发酵生产中三孢布拉霉的培养基主要成分为葡萄糖、黄豆饼粉、玉米浆干粉或酵母浸膏、无机盐。目前也已有一些关于制备β-胡萝卜素的报道。

CN104561211A公开了利用有机酸提高三孢布拉氏霉菌生产β-胡萝卜素的方法：1)取三孢布拉氏霉ATCC 14271(+)和14272(-)菌液，涂布于玉米粉琼脂培养基培养；分别从ATCC 14271(+)和14272(-)菌株平板上挑取两环的正、负菌，分别接种到含有种子培养基的锥形瓶中培养，将两种种子液混合，再接入装有发酵培养基的锥形瓶中，加入有机酸，培养，发酵结束后，收获菌体，过滤，清洗，将湿菌体干燥至恒重，得到细胞干重。简单易行、成本低廉、β-胡萝卜素的含量高。

CN101870668A公开了一种从三孢布拉霉菌发酵液制备β-胡萝卜素的方法，包括：过滤三孢布拉霉菌发酵液，得到湿菌丝体；将湿菌丝体真空干燥，得到水分小于10％的干菌丝体；研磨粉碎干菌丝体；用相当于干菌丝体质量15-20倍的二氯甲烷浸提过筛后的干菌丝体，蒸发浓缩浸提液至β-胡萝卜素浓度不低于50000μg/ml后，保温、过滤得到β-胡萝卜素晶体的湿粗品；再用二氯甲烷溶解所述湿粗品，将溶解液过滤、蒸发浓缩至β-胡萝卜素浓度不低于50000μg/ml后，保温、过滤、真空干燥得到β-胡萝卜素晶体。

菜籽粕是油菜籽榨油后的副产物，是非常良好的蛋白来源之一，油菜籽经加工可得约65％油粕，产量巨大。目前菜籽粕主要用于植物肥料或按少量比例添加作反刍动物或淡水鱼养殖饲料，但其应用具有较大的局限性，这主要源于普通菜籽粕中含有较多的抗营养因子、蛋白质变性严重，影响其使用效果。