微生物发酵法生产番茄红素

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发酵法生产番茄红素工艺的研究

发酵法生产番茄红素工艺的研究

张邦 建 王 海峰
侯 成 林
04 3 ) 10 5
( 包头轻工职业技术学院生 物工程系 , 包头
Z N a gj n WA G H if g HA GB n-i a N a e HO hn -i -n UC eg l n
( pr noBooy nier g B oo Lgtn ut V ct nleh i l oeeB o o 0 4 3 ,h a Deat tf i g E g ei , aT u i Id sy oai aT cnc C lg, aT u 1 05C i ) me l n n h r o a l n
a l e d n i s 4 o r , d ig 6 l e fgu be f e ig t me wa 8 h u s a d n i r o l - t c s ,h s s i b ef r n ai n p ro 0 h u s o e t e mo t u t l me t t e id i 1 o r. a e o s 2
生物发酵法生产番茄红素的成本低 、安全及工艺最
关 键词
工 艺
三 孢布拉 氏霉 菌 ;番 茄 红 素 ;发 酵 :流加
简单 ,成为研究的热点。三孢布拉氏霉菌 (l e Ba s k—
larpr) 是 现阶段 唯一能 够实 现番茄 红素 工业 化 e i oa ts
Ab t a t A s d ft e o t z d f r n ai n c n — sr c t y o h p i e e me t t o — u mi o d t n a d fe i g meh d d r g p o u i g y o e e i o n e d n t o u i r d c n lc p n i n b l k se rs o a i d s u s d h e u t s o e y B a e l a t p r s i s e .T e r s l h w d i c s t a h p i m e me t t n c n i o s fr lc p n h tte o t mu fr n ai o d t n o y o e e o i w s t e tmp r t r 8 ℃ ,h gt t g s e d i 7 a :h e e au e i 2 s t e a i i p e 2 0 an s

Blakeslea trispora发酵制备番茄红素的研究的开题报告

Blakeslea trispora发酵制备番茄红素的研究的开题报告

Blakeslea trispora发酵制备番茄红素的研究的开题报告一、研究背景与意义番茄红素是一种天然存在于许多水果和蔬菜中的红色色素。

它具有丰富的营养价值和强大的抗氧化能力,被认为可以预防和治疗许多慢性疾病,如心脑血管疾病、癌症和老年痴呆症等。

但是,由于番茄红素的生产成本较高,限制了其在工业中的广泛应用。

近年来,利用微生物发酵生产番茄红素成为了一种新的制备方法。

其中,Blakeslea trispora是一种常见的产生番茄红素的微生物,已广泛用于该领域的研究中。

因此,本研究旨在通过对Blakeslea trispora的发酵工艺优化和菌株改良,提高番茄红素的生产效率,降低其生产成本,为其在工业上的应用提供技术支持和理论基础。

二、研究内容与方法本研究将分为以下几个方面:1. Blakeslea trispora的选择和优化:通过筛选出产生番茄红素能力强的菌株,优化其生长条件和发酵工艺,以提高菌株的产量和生产效率。

2. 发酵过程中关键因素的优化:通过对影响番茄红素生产的关键因素进行优化,如pH值、温度、氧气含量、营养物质等,提高发酵效果和产量。

3. 菌株改良:通过基因重组和突变等方法,提高菌株对产生番茄红素的适应性和能力。

4. 异位表达番茄红素合成途径相关基因:将番茄红素合成途径相关基因转入Blakeslea trispora,促进其产生番茄红素。

本研究将采用生物化学、分子生物学、微生物学等技术分析和检测Blakeslea trispora的生长情况、菌株改良程度和番茄红素的生产情况。

三、研究预期结果通过本研究,我们期望实现以下目标:1. 筛选出高产番茄红素能力的Blakeslea trispora菌株。

2. 优化发酵工艺,提高发酵效率和产量。

3. 通过菌株改良,提高菌株对产生番茄红素的适应性和能力。

4. 实现异位表达番茄红素合成途径相关基因,促进其产生番茄红素。

通过以上成果,我们希望可以为Blakeslea trispora发酵制备番茄红素提供一种可行、高效的方法,并为其在工业上的应用提供技术支持和理论基础。

番茄红素的发酵法生产工艺研究进展

番茄红素的发酵法生产工艺研究进展
体富含蛋白质 ( 占干重的 6 %以上) 0 ,还含有脂 肪、 糖类、 铁等矿物质、 各种维生素、 必须脂肪 酸、以及类胡萝 卜 素等色素,可利用作为家畜饲 料, 也可作为食品, 更能利用做净化污水。该藻
阻断R 胡萝 卜 - 素生物合成途径中最后的二步环
化反应, 从而使番茄红素积累,从而增加番茄红
素产量。这些物质包括 1 叔胺 (ei . T a ty rr aist m e f 包括大麦芽碱、 一 n ) l 7 , 2 二甲基氨基乙
柱层析等手段得到精制的番茄红素,最后结晶得 到番茄红素晶体。随着超临界技术的发展,国内
能和消除自 基的能力[,因 由 [ 2 此在保护细胞防止 l
氧化从而减少慢性病的发生方面被认为发挥重要
的作用[。除了 [ 3 l 抗氧化功能外, 番茄红素在诱导
外很多学者进行了以 超临界C2 0 为溶剂萃取番茄 红素的研究。孙庆杰等以新疆番茄酱厂生产的副 产品为原料, 在萃取压力在 1一 5 P, 5 2M a 温度 4 0 一0 , 50 流量2k h 萃取 1 2, C 0g , / 一 h 可以将番茄
J r l h e I t to Fo Si c ad ho g on o Ci s n i e od e e Tcnl y u a f n e t f c n n e o su
霉菌 Mcas i a sa Co e o 以及 u ref g (lee, a p r ol u B k l h n ha n Py mc )等,特 别 是 三 抱 布 拉 氏 霉 菌 hc y s o e
发酵的温度一般在2一 8 5 2℃之间。
一种三饱布拉氏霉菌产番茄红素的培养基配 方如下: ①种子培养基配方: 每升培养基含有大
产生二甲 基辛烯焦磷酸 (P) GP GP, 继续与 I P P P

Blakeslea trispora产番茄红素培养条件的优化

Blakeslea trispora产番茄红素培养条件的优化

f met i odt n e g f l el i oa t i( , l el i oa t i( ,h rpro e nao cn io s f edae a s a rp r r n+ Ba s a rp r r n一 te o o i o r tn i os o B k e ts sa ) k e ts sa ) p tn f
人类合成 _ 因最 先发现于番茄中又被称为茄红素 。番 1 1 , 茄红素 中鲜艳 的红色主要源于成熟 的番茄果实 和番茄 产 物 番茄红 素主要来 源于番茄及 番茄产 物 , 存在 J , 也 于西瓜 、 、 杏 番木 瓜 、 西番石榴 、 蕃石榴 、 红色葡萄柚 、 胡
s a () n ri()p ,e prtr adf met i ei rd c cpn ee1 - 5h 2 - 5 , t i + a d t n-, H t ea e n r nao p r d o o ue yo ee r 2h 1 , 0 2 rn sa m ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ e tn o tp l w h h
摘 要: 为提 高番 茄红素的微 生物发 酵生产产量 , 优化 了三孢 布拉 氏霉菌( l el rp r) 酵生产番茄红 素的培 Ba s atsoa ̄ k e i
养条件 。结果表 明, 茄红素发酵生产的最佳条件 为: 番 三孢 布拉 氏霉菌正茵培养时间 1 ~ 5 , 2h 1 负菌培养 时间 2 ~ h 0h
Miit f d c t n Hu e Unv ri f e h oo , h n4 0 6 , b iC ia ns o u ai , b i iest o c n lg Wu a 3 0 8 Hu e, hn ) y r E o y T y
Absr c :I r e o i rv h up to c p n h o g em e tt n b co r a im,t e me tt n t a t n od rt mp o e t eo tu fl o e e tr u h fr n ai y mir og n s y o hefr n ai o

番茄红素的微生物发酵法生产

番茄红素的微生物发酵法生产

扬州大学研究生课程论文论文题目:三孢布拉氏霉发酵生产番茄红素的研究进展姓名:周玲学号:M13824专业:食品科学课程老师:于海2014年3月3日三孢布拉氏霉发酵生产番茄红素的研究进展摘要:番茄红素是一种重要的脂溶性类胡萝卜素,具有很强的抗氧化功能及抗癌、增强免疫力、保护皮肤等生理功能,在食品、医药等领域具有广泛的应用价值。

番茄红素的来源有植物提取法、化学合成法、微生物发酵法。

相较前两种方法,微生物发酵法是生产番茄红素最适合的方法。

目前目前研究应用较多的是三孢布拉氏霉菌。

综述了通过构建番茄红素高产菌株、优化番茄红素发酵生产工艺提高番茄红素产量,最后提出目前存在的问题。

关键词:番茄红素,发酵生产,高产菌株,发酵工艺Study on Lycopene Fermented from Blakeslea TrisporaAbstract: Lycopene is a kind of important fat-soluble carotenoid, which has many physiological functions including antioxidant function, anti-cancer, enhance immunity, protect the skin. Lycopene has a wide range of application value in food, medicine and other fields. The source of lycopene includes plant extraction, chemical synthesis and microbial fermentation. Compared with the former two methods, the microorganism fermentation method is the most suitable one for the production of lycopene. At present, Blakeslea trispora is applied widely. Building lycopene high yield strains, optimizing the lycopene fermentation production process to increase production of lycopene are reviewed, and the existing problems ar putted forward finallyKey words: Lycopene, Fermentable production, High yield strains, Fermentable process 番茄红素(Lycopene)是一种天然植物色素,为类胡萝卜素中的一种,是许多类胡萝卜素生物合成的中间体,经过环化可形成其他类胡萝卜素。

发酵法生产番茄红素

发酵法生产番茄红素

发酵法生产番茄红素摘要番茄红素是由11个共轭双键及2个非共轭碳碳双键构成的高度不饱和直链型烃类化合物,具有预防癌症、防治心血管疾病、缓解骨质疏松症和提高免疫等重要的生理功能。

番茄红素的生产方法主要有提取法、化学合成法和微生物发酵法。

由于番茄红素含量低,提取法无法满足市场需求;化学合成法存在收率低、产物不稳定以及合成成本高等缺点;发酵法被认为是生产番茄红素最有潜力的方法,文中对发酵法生产番茄红素的关键技术环节(如菌种选育、发酵工艺优化和分离纯化)的研究进展进行了阐述。

关键词番茄红素,发酵工程,菌种选育,发酵工艺优化,分离纯化番茄红素是存在于自然界中的一种天然色素,呈红色, 因最早发现于番茄中得名。

番茄红素(Lycopene)是类胡萝卜素(Carotenoid) 的一种。

主要存在于植物细胞的有色体中,其中番茄中含量最高,达3-14mg/100g,是由l1个共轭双键及2个非共轭碳碳双键构成的高度不饱和直链型烃类化合物,分子式C40H56,分子量536.85。

番茄红素结晶为暗赤色针状或柱状晶,熔点175℃,易溶于氯仿、苯,可溶于乙醚、石油醚、己烷、丙酮,难溶于甲醇、乙醇,不溶于水。

性质十分活泼,易受氧、紫外线、温度的影响而迅速氧化。

在酸性环境和有CO2存在的条件下以及温度低于50℃的酸性条件下,色素性能稳定。

在自然界中番茄红素主要存在于番茄、西瓜等蔬菜水果中。

1903年Schundc发现番茄中提取的番茄红素的吸收光谱不同与胡萝卜素,将其命名为Lyco-pene。

番茄红素是类胡萝卜素生物合成途径中的一个中间代谢产物。

美国学者最近发现秋橄榄浆果所含的番茄红素相当于番茄的1.8倍。

番茄红素与其他类胡萝卜素一样,动物自身不能合成。

由于番茄红素没有类似胡萝卜素那样的芷香环而没有VA活性,在过去一直不被重视。

然而,近年研究发现其具有优越的生理功能:在类胡萝卜素中,其抗氧化作用最强。

其对单线态氧的淬灭作用是β-胡萝卜素的2倍,维生素E的100倍。

构建酿酒酵母细胞工厂生产番茄红素

构建酿酒酵母细胞工厂生产番茄红素

构建酿酒酵母细胞工厂生产番茄红素为构建高效生产番茄红素的酿酒酵母细胞工厂,本研究首先在酿酒酵母中引入番茄红素生物合成途径基因CrtB和CrtI,获得能生产0.17 mg·L-1番茄红素的初始工程菌ZD-L-000。

在此基础上,在工程菌ZD-L-000中分别过表达MV A途径中的3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶编码基因tHMG1、萜类合成调控的转录因子编码基因upc2.1、二萜生物合成的牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合酶与法呢基焦磷酸合酶编码基因BTS1-ERG20,以及来自嗜酸热硫化叶菌的牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合酶编码基因SaGGPS,考察这些基因过表达对番茄红素合成的影响,结果发现过表达upc2.1基因未能提高番茄红素的产量,但过表达tHMG1、BTS1-EGR20和SaGGPS基因均能显著提高番茄红素的产量,分别为初始菌株的2.0,16.9和20.5倍。

在进一步研究中,tHMG1、BTS1-EGR20和SaGGPS等有效基因被一同整合入工程菌ZD-L-000,获得的高产菌株ZD-L-201中番茄红素的产量提高77.0倍,达到13.23 mg·L-1;在高密度-两相发酵体系中工程菌ZD-L-201的番茄红素产量能进一步提高到135.21 mg·L-1 (提高10.2倍)。

本研究获得的工程菌为微生物发酵法生产番茄红素提供了基础。

标签:番茄红素;酿酒酵母;合成生物学;甲羟戊酸途径番茄红素(Lycopene)是一种抗氧化活性很强的功能性天然色素,在癌症预防,抗衰老和增强机体免疫力等方面有广泛应用,市场巨大[1]。

目前主要在番茄中直接提取,或利用三孢布拉氏霉菌Blakeslea trispora、欧文氏菌Erwinia uredovora和成团泛菌Pantoea agglomerans等野生微生物来发酵生产番茄红素[1]。

然而直接提取法存在的资源依赖和环境破坏,野生微生物菌种性能差、产量低、难以工业化生产等问题影响番茄红素的生产[2]。

番茄红素的技术

番茄红素的技术

番茄红素的加工技术
技术介绍
目前,世界上提取番茄红素的方法有几种,植物提取法,化学合成法,微生物发酵法。

根据不同的工艺所提取出的番茄红素在品质及对人体的健康保健上有很大的不同。

现在我们就带大家认识一下番茄红素的几种提取工艺及它们的优缺点。

我们红奥属于番茄提取法哦~
1、番茄提取法(植物提取法)
工艺,番茄经打浆粉碎后,加碱,加热搅拌,去除表皮,种子,纤维残渣,取得原浆,然后进行提取了;
优势:产品质量好,品质高,呈完全的自然状态,拥有70多种同分异构体,具有天然活性,是其他工艺所不可取代的特性。

缺点:工艺复杂,成本过高,提取周期长
小知识:十吨番茄,十天时间,只能提取40公斤左右番茄红素~
2、超临界CO2法(植物提取法)
工艺:利用CO2作为萃取剂,从番茄皮渣中萃取番茄红素,分离和纯化其有效成分;
优势:工艺先进,无残留
缺点:产品质量差,纯度低,农残高
小知识:农药一般附着在果实表皮,很难清洗,所以用番茄皮渣提取番茄红素,会有农残3、化学合成
工艺:利用化学分子式,经过一系列化学反应合成番茄红素;
优势:工艺简单,成本低
缺点:产品质量差,有异味,不被人体吸收
4、微生物发酵法
工艺:通过藻类,真菌及酵母发酵生产番茄红素,类似于细胞排泄
优势:成本低,周期快,颜色鲜艳
缺点:有异味,产品可能含有微生物细胞提取物,对人体影响目前不确定!
总结:
纯天然的番茄红素更利于人体吸收,同时也蕴含更多对人体有益的微量元素!。

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泛用于食品添加剂、功能性食品、医药原料等方面。20的食品”之首,番茄红素由于其优越的功能和
防癌、抗癌作用,被誉为“植物黄金”,成为“二十一世纪医药保健制品新宠”。
成果简介
本项目采用生物发酵法生产番茄红素,具备了工业化开发的条件,生产工艺成
熟,产品质量稳定,番茄红素产量可达 1.5-2.5g/L,处于国内领先水平。
微生物发酵法生产番茄红素
完成单位
生物工程学院
联 通讯地址 江苏省无锡市蠡湖大道 1800 号
系 成果完成人 方 联系人 式 手机
余晓斌 余晓斌
职称/职务 职称/职务 传真
教授 教授
邮编 电话 电话 E-mail
214122 0510-85918167 0510-85918167 Xbyu@
知识产权
□√发明专利 □实用新型专利 □外观设计专利 □其他
形式

专利状况
1、申请专利 3 项
2、已授权专利 3 项

成果体现 □√新技术 □ √新工艺 □新产品 □新材料 □新装备

形式 □农业、生物新品种
□矿产新品种
□其他应用技术

□电子信息 □能源环保 □装备制造 □√生物技术与新医药
情 所属领域
□新材料 □农业食品科技 □海洋技术 □其他

技术成熟 □研制阶段
□试生产阶段
□小批量生产阶段
程度 □√批量生产阶段 □其他
一、 简要综述
本项目得到国家863计划资助。
二、 具体介绍
1、项目简介
番茄红素具有强抗氧化作用,有卓越的防癌、抗癌、预防心血管疾病等功效,
在食品、保健品、化妆品以及医药领域具有重要用途。目前,国外已将这一产品广
4、推广情况
已转让相关企业。
合作需求
合作方式
□自主开发生产产品□√技术入股与合作
□√技术转让
□√技术服务
□ 其它
2、创新要点
采用三孢布拉酶菌发酵生产番茄红素,其合成水平高于多种生物体,而且具有
生产原料易获得,不受自然条件限制,周期短和适用工业生产等优点。
3、效益分析
番茄红素广泛应用于各种食品、饲料添加剂、保健食品、医药,也可直接开发
成保健食品。产品所有原料、辅助材料、资源充足、易于购买,原、辅材料供应有
可靠保障。该项目的产品有较为广阔的销售市场。该技术已取得一定经济效益。
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