某些添加物对红酵母生长及类胡萝卜素合成的影响

圈 Fo0d Science and Technology No．2，2001 某些添加物对红酵母生长及类胡萝 J、素合成的影响 王岁楼 张鑫 张鸿辉 林凯 (郑州轻工业学院食品与生物 系 450002) Effects of Some Additives on The Growth and Carotenoids Content of Rhodotomla W ANG Sul--lou ZHANG Xin ZHANG Hong--hui LIN Kai (Food&Biotechnology Department，Zhengzhou Institute of Li昏ht Indust~，450002 J Abstract：The effects of VB1．VBs，Vc，phytic acid，peanut oil and tor~to juiee oft the growth．caroteftolds cortteftl and fermentation vield of Rhed otomla sp．懈 studied The 麟De 加emal data showed that optimal~oncefttralions of l0mato juice，peanut oil，Vm and V B1 increased earotenoids preduction The camtenolds yield of Rhodolorula p．was increased 34 36％ due to 2 6mL／L tomato juice in the media，and 17 28％due to lmL／L peanul oil， 11．27％ due to 3．5mg／L V ．8 3％ due l0 2．2mg／L VBt． Key words：additives，Rhodotorula，biomass，caroteno[ds，yield 摘要 ：研究了在培养基中添加蕃茄汁、花生油、 vB2、vB1、vc和植酸等 6种垮加物对虹酵母细胞生长 及其类胡萝 卜素合成的影响。结果表明：适量_蒂加 蕃茄汁、花生油、VB：和vB 均可明显提高类胡萝 素的产率．在所斌浓度范围内这4种添加物最高可 使 类胡 萝 卜素产率比时照组分 刺提 高 34 36％、 17．28％、l1．27％和8．3％，其对应的婚加浪度依班 为 2．6mL／L、l mL／L、3．5mg／L和 2．2mg／L。 关键词：准加荆i虹酵母；生物量；类胡萝卜_素j产量 中图分类号：TQ924 文献标识码：A 文章编号：1005—9989(2001)02—0020—02 0 前言 利用红酵母生产天然类胡萝 素，是近来我国学 者研究的一个热点课题，该法具有培养周期短、营养要 求简单粗放、菌体无毒和营养丰富等许多优点⋯。但 目 前红 酵母类胡 萝 b紊发酵 水平远 低于三 孢布拉霉 (Blakselea trispora)，尚难实现工业化生产 ，因而必须从 菌种选育和发酵条件优化两方面继续努力。理论 和实验研究表明，在已确定了碳源、氮源及其配 比等的 基础培养基 中，添加某些发酵助剂对于促进发酵和增 产往往具有事半功倍的效果 一 。本文报道某些添加物 对红酵母生长 及其类胡萝 素台成的影响。 1 与方法 1．1 菌种 收藕日期 2000—10—13 基盒项目；河南省杰出青年科学基金项 目(80121】噩河南省自然 科学基金项目(994012500)。 作者简介：王岁楼(1961一)，男．硕士，剐教撞．主要从事食品生 物技 木研 完。 红酵母系郑州轻工业学院食 品生物技术研究室所 收集和保藏。 1．2 添加剂 V v B1为药片，研磨并配成一定浓度溶液使用 ； VC为分析纯 (粉状)；植酸为生化试剂 (液状产 品)，北 京市东环联合化工厂生产 ；着茄汁 自制 (着茄购 自市 场 ，选择成熟度高者 )；花生油为食用级(市售 ) 1．3 基础培养基fYEPS) 酵母膏 1％、蛋白胨 1％、蔗糖 4％ 、pH6．0。 1．4 接种和培养 摇瓶发酵 采用 250mL三角瓶装人 50mL培养基 ， 取培养72h的新鲜红酵母培养液，以5％接种量接种， 在 28℃振荡培养 (150r／rain)72h。各试验组和对照组 均设置2个重复 ．测定结果为平均值。 1．5 细胞生蜘量测定 发酵结束后将培养液转人离心管中，以 300Or~ rain离心 l5min，收集酵母菌体，用蒸馏水洗涤 2次 ， 60 烘干称重，以每升培养液中细胞的干重 (g／L)作 为生物量指标。 1．6 类胡萝h素的抽提与测定 接文献 【4]所述方法进行，结台具体情况略有改动。 干菌体经盐酸一热处理法破壁 ，以丙酮抽提类胡萝 紊 。粗提液用 721型分光光度计在 475nm处测定吸光 度。计算出类胡萝 紊含量。 2 结果与分析 2．1 蕃茄汁等 6种添加韧对红酵母细胞生物量的影 响 根据理论分析及所掌握的有关 资料 ，选择着茄汁 等6种添加物进行不同浓度试验，结果见袁 1 从表 1可知 ，舔加 对生长影响不明显 ；添加 vc 和植酸对生长有较强 的抑制作用1适量添加著茄汁、花 生油和 vB2则可促进红酵母的生长，其中此 3种舔加 物浓度分别为 3．2rnL／L、1．4mL／L和 3．5mg／L时 ．细 胞生物量可分 别比对照组提 高 16．24％、17．46％和 6，18％ 。 2．2 蕃茄汁等6种添加物对红酵母类胡萝h素含量 的影响 从表 2可知 ，添加花生油对类胡萝 紊含量无明 2001年第二期 Food Science and Technology No．2，2001■ *量 兰L生油／L)± 量 ( ±*量 ( VBLt) ±*量 ( VCL)±特量 L／酸L)± 量 0 22．04 0 19 70 0 22 04 0 21．24 0 21．75 0 22．04 0 8 23．46 0 2 22 23 0．5 22．48 0 2 21．06 0 2 20．93 0 6 20 45 1．4 24．26 0 6 22 9l 1．5 22．92 0 6 21．52 O．6 2l 59 1．2 20 83 2．0 24．47 l 0 22 97 2 5 23．22 1，0 20 55 1 0 21 19 1．8 20 14 2 6 25．O2 l 4 23 14 3 5 23．40 1 4 20 24 1．4 20 60 2 4 l9．57 3 2 25．62 l 8 22 52 4 5 22．83 1 8 2l 34 1．8 20 32 3．0 21．08 3 8 25．5 2 2 22．15 5 5 22．5l 2．2 2l 21 2．2 20 19 3 6 19．94 显影响 ：添加 Vc和植酸对红酵母合成类胡萝 h紊有较 强的抑制作用 ；适量添加蕃茄汁、v B1和 vB：则可明显 加量分别为 2．6mL／L、2．2mg／L和 3．5mg／L时，细胞 类 胡 萝 h紊 含 量 可分 别 比 对 照组 提 高 18．28％ 、 促进类胡萝 h素的合成，其中当蕃茄汁、vB 和 VB2添 8．58％和 4 67％。 含量 蛐 t／L) 旨量 (~ g／1．) 含量 ( ) 含量 ( L) 含量 r m 植 L 酸 ／L1 旨量 O l9l 40 0 220．0l 0 225 58 O 224．89 0 23l 00 0 225 ． 58 O 8 188．5O 0．2 2l6．1l 0 5 221 22 O 2 220．26 O 2 198 22 0 6 229．33 l 4 l85．67 0．6 2l9 l1 1 5 226 41 0 6 22l 13 0．6 201 28 l 2 195．89 2 0 205．D5 1．0 221 ” 2 5 227 05 l O 229 76 1．0 176．65 1．8 166 27 2．6 226．38 1．4 209 48 3 5 236 11 l 4 229 40 1．4 203．99 2 4 l68 54 3 2 22l O8 1 8 206 20 4．5 226．72 l 8 238 29 1．8 201．97 3．0 130 96 3 8 217．89 2 2 203 l】 5．5 224．68 2 2 2 22 2．2 193．1l 3．6 146 81 2．3 蕃茄汁等6种添加物对红酵母类胡萝h素发酵 产率的影响 从表 3可知，Vc和植酸的添加明显降低红酵母类 v B2和 VB 均可提高发酵产率，其 中当 4种添加剂的添 加量依次为 2．6mL／L、l_f3mL／L、3．5mg／L和 2．2mg／ L时，产率可分别 比对照组 提高 34．36％、17．28％、 胡萝 h紊的发酵产率；而适量添加蕃茄汁 、花生油 、 11．27％和 8．3％。 产事 兰 产 ( )产率 ( ) 产丰 ( L) 产率 ( )产率 0 4 22 0 4 34 0 4．97 O 4．78 O 5．02 0 4 97 0 8 4 42 0．2 4 80 0 5 4．98 0．2 4．64 0 2 4．15 0 6 4 69 1 4 4 51 0．6 5 02 l 5 5．19 0．6 4．76 0 6 4 35 1．2 4．O8 2 0 5 O2 1．0 5 09 2 5 5．27 1 0 4 72 1 0 3 74 1．8 3．35 2 6 5．67 1．4 4 85 3 5 5 53 1．4 4 64 1 4 4 20 2 4 3．30 j 2 5．67 1．8 4．64 4 5 5．18 1．8 5．09 1．8 4．1O 3 O 2．76 3 8 5．57 2．2 4 50 5 5 5 02 2．2 5．18 2．2 3 90 3 6 2．93 3 结论与讨论 3．1 在红酵母类胡萝h紊发酵培养基(YEeS)中，适量 添加蕃茄汁、花生油、v 和 v BI均可提高发酵产率 ，其 中蕃茄汁和 vB2对细胞生长及类胡萝 h紊合成均有促 进作用 ，花生油作用主要是刺激细胞生长，VB1则主要促 进菌体合成类胡萝 h素。作用最明显的是蕃茄汁和花生 油 ，在所试浓度范围内最高可分别比对照组提高类胡萝 h素产率 34．36％和 17．28％ ，值得进一步研究。 3．2 蕃茄汁中含有类胡萝 h素合成的前体物质—— 八氢蕃茄红素和四氢蕃茄红素，这是它能够提高红酵 母类胡萝 h素发酵产率的原因。类胡萝 h素在生物体 内一般是以油滴形式贮存的。故当培养基中添加植物 油时势必会影响菌株的脂类代谢 ，添加花生油能提高 红酵母 类胡萝 h紊产率 的原因可能正在于此 。VB2和 VB 对类胡萝 h素产率有影响。其机理无疑也是由于它 们参与或影响红酵母类胡萝 h素生物代谢途径的结 果，对此有待详细考证。 3．3 添加 Ve和植酸对酵母生长及类胡 萝 h紊合成 有较明显 的抑制作用 ，该实验结果和机理还应进一步 探索。据介绍，植酸可增加氨基酸发酵产率，也可增加 庆太霉素及其他氨基糖苷类抗生紊的产量，但本实验 表明不能增加红酵母类胡萝 h素产率 。此外，刘月英 1 报道添加 Vc对红酵母 COS一5产类胡萝 h紊影响不 明显，而本实验表明有较强的抑制作用，可能是所用菌 株及添加量等因素不尽相同的原因。 参考文献： [1】王岁楼 ．利用红酵母发酵生产13一胡萝 素研究 进展．微生物学杂志，20(20，20(2)：41—43 [2]王岁楼 ．13一胡萝 素的生物台成与发酵促进剂． 生物学杂志，2000，17(3)：4—5 【3]王怡平．稀土元素对红酵母生长厦类胡萝 素合 成的影响 ．微生物学通报，1999，26(2)：117 119 【4]杨文．一种简单的胞壁破碎方法 ．微生物学通 报 。1995，22(1)：58—59 [5】刘月荛 ．红酵母 COS一5产胡萝 素条件研究 ． 微生物学通报，1999，26(3)：194～197