Mg^ 2 对三孢布拉霉合成β-胡萝卜素的影响[J
第22卷第3期2003年5月 无锡轻工大学学报Journal of Wuxi U niversity of Light Industry
Vol.22 No.3
May 2003
文章编号:1009-038X (2003)03-0105-03 收稿日期:2003-02-27; 修回日期:2003-03-13.
作者简介:徐志强(1974-),男,安徽潜山人,发酵工程硕士研究生.
Mg 2+对三孢布拉霉合成β2胡萝卜素的影响
徐志强, 余晓斌
(江南大学生物工程学院,江苏无锡214036)
摘 要:补加Mg 2+对三孢布拉霉合成β2胡萝卜素及其生长的影响研究表明,在一定范围内,质量
浓度低的Mg 2+促进菌体生长,质量浓度高的Mg 2+抑制菌体生长,但β2胡萝卜素比产量增加.发酵48h 补加0.3g/dL Mg 2+,β2胡萝卜素产量增加40%.同时,补加Mg 2+和β2紫罗酮比仅添加β2紫
罗酮、β2胡萝卜素产量提高约11%.关键词:三孢布拉霉;β2胡萝卜素;镁离子中图分类号:O 614.22
文献标识码:A
The E ffect of Mg 2+on Synthesis of β2C arotene in Blakeslea t rispora
XU Zhi 2qiang , YU Xiao 2bin
(School of Biotechnology ,S outhern Y angtze University ,Wuxi 214036,China )
Abstract :The effects of Mg 2+on synthesis of β2carotene and growth of B lakeslea t rispora was studied.In certain concertration ,mycelium growth was enhanced at low Mg 2+concentration.At high Mg 2+concentration ,Mg 2+inhibited growth but improved β2carotene production.Feeding 0.3g/dL of Mg 2+at 48h of the fermentation ,the yield of β2carotene increased 40%.The yield of β2carotene by feeding 0.3g/dL of Mg 2+and β2ionone simultaneously at 48h increased 11%,compared with the case of feeding β2ionone only.
K ey w ords :B lakeslea t rispora ;β2carotene ;Mg 2+
大量医学研究表明,β2胡萝卜素不仅是VA 原,它还具有增强免疫、淬灭单线态氧、清除过氧化物自由基、增强细胞联络通讯等生物学功能[1].近年
来研究已得出明确结论,合成全反式β2胡萝卜素有致染色体畸变作用,其在人体内的吸收率仅为天然品的10%左右[2].天然胡萝卜素中含有顺式构型,顺式、反式β2胡萝卜素混合物比单纯的全反式β2胡萝卜素在肝脏中优先积累,更有利于疾病的治疗[3].
研究表明,在已确定碳源、氮源及其用量等的基本培养基中添加某些发酵促进剂,对用发酵法增
加天然β2胡萝卜素产量具有事半功倍的效果.β2胡
萝卜素发酵促进剂有植物油、表面活性剂[4,5]、结构类似物(β2紫罗酮及其替代品如苎烯、柠檬
油、)[4,6]、异烟酰肼[7]、双氧水[8]等.本实验表明,菌体发酵48h 后同时补加β2紫罗酮(β2ionone )、高质量浓度的Mg 2+对三孢布拉霉(B lakeslea t rispora )发酵胡萝卜素有着明显的促进作用.
1 材料与方法
1.1 菌种
B.t rispora (+),B.t rispora (-):作者所在实
验室筛选保藏.
1.2 培养基
斜面活化培养基:PDA培养基.
液体种子培养基:黄豆粉5g/dL,玉米粉2.5 g/dL,VB10.0001g/dL.
发酵培养基:可溶淀粉4g/dL,豆粕2g/dL,棉籽油3g/dL,2,62二叔丁基对甲酚0.1g/dL, KH2PO40.15g/dL,p H值6.5.
1.3 培养条件
保藏菌种移接到斜面活化培养基,28℃培养72h,接1环于种子培养基,28℃培养44h;然后以10mL/dL接种量接摇瓶发酵培养基,28℃200 r/min发酵培养120h.补料时间为48h.
1.4 β2胡萝卜素提取
发酵液置于100℃沸水浴中5min,抽滤后50℃真空干燥,加入石油醚(沸程60～90℃)研磨提取.
1.5 β2胡萝卜素测定
按文献[9]测定方法测定.
2 结果与讨论
2.1 Mg2+质量浓度对β2胡萝卜素发酵的影响
实验研究了7个Mg2+质量浓度对三孢布拉霉发酵β2胡萝卜素的影响,结果见表1.质量浓度低的Mg2+对菌体生长以及β2胡萝卜素产量都有一定的促进作用,但是当Mg2+质量浓度大于0.2g/dL,菌体量明显减少,而β2胡萝卜素产量在Mg2+质量浓度大于0.4g/dL才显著下降.Mg2+小于0.3g/dL 时,β2胡萝卜素比产量随Mg2+质量浓度升高而增加,增长幅度达31.5%.这说明Mg2+能提高菌体β2胡萝卜素产量.
表1 Mg2+质量浓度对B.trispora发酵的影响T ab.1 E ffect of concentration of M g2+on B.trispora
Mg2+质量浓度/(g/dL)
菌体质量
浓度/(g/L)
β2胡萝卜素
产量/(mg/L)
比产量/
(mg/g)
035.277 2.19 0.0544.097 2.20 0.1043.0108 2.51 0.2041.5115 2.77 0.3040.0115 2.88 0.4037.2102 2.74 0.5033.370 2.10
2.2 单独补加Mg2+的作用
起始培养基中添加0.05g/dL MgSO4,研究了补加5个质量浓度Mg2+对β2胡萝卜素发酵的影响,结果见表2.补加0.3g/dL Mg2+,使胡萝卜素产量增加40%,比产量增加47%.
表2 补加Mg2+对B.trispora合成胡萝卜素的影响
T ab.2 E ffect of feeding Mg2+on synthesis of carotene in
B.trispora
Mg2+质量
浓度/(g/dL)
菌体质量
浓度/(g/L)
β2胡萝卜素
产量/(mg/L)
比产量/
(mg/g) 04499 2.25
0.144115 2.61
0.243.1125 2.90
0.342.5141 3.32
0.441.00130 3.17
0.539.7097 2.44
2.3 同时补加Mg2+和β2紫罗酮的影响
起始培养基中添加0.05g/dL Mg2+,发酵48h 补加0.1mL/dLβ2紫罗酮以及不同质量浓度的Mg2+,结果见表3.β2紫罗酮解抑制β2胡萝卜素生物合成途径中甲羟戊酸激酶[10],该酶是胡萝卜素生物合成途径中主要的限速酶.与单独补加β2紫罗酮相比,同时补加Mg2+和β2紫罗酮时,β2胡萝卜素产量增加11%.其增长幅度不及单独补加Mg2+,这可能由于随着产物的增加,产物反馈抑制抵消了Mg2+部分作用,也可能由于Mg2+部分作用于甲羟戊酸激酶,β2紫罗酮使Mg2+对该酶的去抑制作用被掩盖.
表3 补加Mg2+和紫罗酮对B.trispora合成胡萝卜素的影响T ab.3 E ffect of feeding Mg2+and ionone on synthesis of carotene in B.trispora
Mg2+质量
浓度/(g/dL)
菌体质量
浓度/(g/L)
β2胡萝卜素
产量/(mg/L)
比产量/
(mg/g) 042.03087.33
0.142.03107.38
0.241.33237.82
0.339.83428.59
0.438.73318.55
0.537.03058.24
2.4 补料发酵β2胡萝卜素合成曲线
研究了单独补加0.3g/dL Mg2+和β2紫罗酮以及同时补加这两种试剂的条件下β2胡萝卜素的生物合成.从图1中可以看出,单独补加以及与紫
601 无 锡 轻 工 大 学 学 报 第22卷
罗酮同时补加Mg 2+,其促进作用主要都在72～96
h ,而β2紫罗酮在48h 补加后呈现促进作用.作用时间的差异可能是由于Mg 2+主要作用于β2胡萝卜素生物合成途径后期的酶,而β2紫罗酮的作用位点在胡萝卜素生物合成早期.
3 结 论
采用补加方式添加0.3g/dL Mg 2+促进 B.t rispora 合成β2胡萝卜素,与仅补加β2紫罗酮相比,同时补加Mg 2+和β2紫罗酮能使β2胡萝卜素产量提高11%.发酵曲线表明,Mg 2+可能主要作用于胡萝卜素生物合成途径后期
.
图1 β2胡萝卜素产生与发酵补料的关系曲线
Fig.1 The correlation curve betw een β2carotene produc 2
tion and feeding fermentation
参考文献:
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(责任编辑:杨勇)
7
01第3期
徐志强等:Mg 2+对三孢布拉霉合成β2胡萝卜素的影响
胡萝卜素的提取
β－胡萝卜素的提取分离研究
β－胡萝卜素的提取 摘要：β－胡萝卜素是安全的、无毒的天然色素，在生物食品等领域均有展应 用。β－胡萝卜素的提取工艺众多，工艺各有特点。简要介绍了溶剂提取法提取胡萝卜素，柱色谱分离β－胡萝卜素，薄层色谱法检验分离效果的方法。学习柱色谱法、薄层色谱法的原理及其方法。掌握从胡萝卜中分离提纯β－胡萝卜素的原理和方法。学会用色谱法从胡萝卜中提取胡萝卜素并鉴定之。 关键词：β－胡萝卜素提取分离 引言： 胡萝卜是传统蔬菜和食用天然胡萝卜素的重要来源。β－胡萝卜素是500多种类胡萝卜素的一种。是橘黄色脂溶性化合物，它是一种重要的食用天然色素和营养强化剂，易溶于许多有机溶剂，如：乙酸乙酯、氯仿。几乎不溶于丙二醇、甘油、酸和碱‘不溶于水。β－胡萝卜素是一种非常安全的、无任何毒副作用的营养元素，具有解毒作用。是维护人体健康不可缺少的营养素。在抗癌、预防心血管疾病、白内障及抗氧化方面有显著的功能，可预防因老化引起的多种退化性疾病。另外，β－胡萝卜素在食品工业中的应用也日益广泛。 胡萝卜中含有丰富的胡萝卜素，是β－胡萝卜素含量最高的蔬菜之一。本文以胡萝卜为原料，采用色谱分离的方法研究了胡萝卜素的提取。 正文 1.1胡萝卜中的成分每100克胡萝卜中，约含蛋白质0.6克，脂肪0.3克，糖7.6～8.3克，铁0.6毫克，维生素A（胡萝卜素）1.35～17.25毫克，维生素B1 0.02～0.04毫克，维生素B2 0.04～0.05毫克，维生素C12毫克，热量150.7千焦，另含果胶、淀粉、无机盐和多种氨基酸。各类品种中尤以深橘红色胡萝卜素含量最高，各种胡萝卜所含能量在79.5千焦～1339.8千焦之间。胡萝卜是一种质脆味美、营养丰富的家常蔬菜，素有“小人参”之称。胡萝卜富含糖类、脂肪、挥发油、胡萝卜素、维生素A、维生素B1、维生素B2、花青素、钙、铁等人体所需的营养成分。
粗糙脉孢霉四分子遗传分析
真菌类的遗传分析 ————四分子分析与作图一粗糙脉孢霉的性质与生活史 （一）粗糙脉孢霉的性质 粗糙脉孢霉( Neurosporocrassa ) 属于真菌中的子囊菌纲，是低等的真核生物。每一菌丝细胞中含有几十个细胞核。是遗传分析好材料: 1子囊孢子是单倍体，其表型直接反应其基因型。 2 一次只分析一个减数分裂的产物。 3体积小，易培养，繁殖快，一次杂交就能产生大量的后代，便于获得正确的统计学结果。4能进行有性生殖，其染色体的结构和功能类似于高等动植物。 5 更加重要的是，子囊孢子在子囊中的线性排列顺序与减数分裂中期染色体在赤道板两侧的排列顺序相同，这就是粗糙脉孢霉成为了遗传分析的好材料。 （二）粗糙链孢霉的生活史
粗糙链孢霉有有性生殖和无性生殖。 二 顺序四分子与遗传分析 （一）顺序四分子 (ordedtetrad) 粗糙脉霉菌减数分裂的四个产物保留在一起，称为四分子。 但是，在分裂的过程中子囊的外形比较狭窄，以至分裂的纺锤体不能重叠，只能纵立于它的长轴中，这样所有分裂后的核――８个子囊孢子都是从上到下排列成行， 所以，脉孢菌减数 分裂所产生的四分子是属于顺序四分子(ordedtetrad)。 可推知：第一对子囊孢子来自一条染色单体，第二对孢子则是来自这条染色单体的姊妹染色单体; 第三和第四对子囊孢子是来自前一条染色体同源染色体的姊妹染色单体。 无性世代（单倍体世代）： 菌丝体 →分生孢子→ 菌丝体。 粗糙脉孢菌 （ NeurosporaCra ssa ）的生殖方式 有性世代（双倍体世代）： 一个交配型的分生孢子落在另一交配型原子囊壳受精丝上，从而进入原子囊（子实体），进行多次有丝分裂，形成多个单倍体核，这些单倍体核与子实体中的单倍体核融合，形成多个二倍体核，然后进入减数分裂，每个二倍体核形成4个单倍体核，再进行一次有丝分裂，形成8个核，最后形成为一个子囊中的8个子囊孢子。 无性孢子——分生孢子 有性孢子——子囊孢子
胡萝卜素的提取知识点
胡萝卜素的提取知识点-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
胡萝卜素的提取 了解胡萝卜素的基础知识和提取原理；学会提取胡萝卜素的技术和纸层析的操作要求。1．β－胡萝卜素在人体内可以被氧化成维生素A，因而胡萝卜素具有预防夜盲症等疾病。 另外还可以用作食品、饮料、饲料的添加剂。 2．胡萝卜素是橘黄色晶体，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂。 3．提取天然胡萝卜素的方法有：从植物（如胡萝卜）中提取；从养殖的岩藻（如海带、马尾藻、裙带菜等）中提取；利用微生物发酵（如产氢红杆菌、工程菌等）生产。 【思考1】在蒸馏法、压榨法和萃取法中，由于胡萝卜素的水溶性和挥发性差，因而不能用蒸馏法提取；由于胡萝卜素的熔点高，因而不能用压榨法提取；由于胡萝卜素易溶于石油醚等有机溶剂，因而可用萃取法提取胡萝卜素。 二、实验设计 1．有机溶剂包括水溶性有机溶剂（如乙醇、丙酮等）和水不溶性有机溶剂（如石油醚、乙酸乙酯、苯、乙醚等）。 2．乙醇和丙酮不能（能、不能）用于胡萝卜素的萃取。原因是萃取中乙醇和丙酮能与水混溶而影响萃取效果。 3．在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳这五种有机溶剂中，由于石油醚的沸点最高，在加热萃取时不易挥发，所以最适宜用作萃取剂。 4．萃取效率的主要取决于萃取剂的性质和用量，其次还受到原料颗粒大小、紧密程度、含水量；温度、时间等条件的影响。 【思考2】从影响萃取效率的因素来看，应当如何控制萃取的过程条件？ 用石油醚作为萃取剂，用量相对多一些；原料要粉粹、干燥；萃取温度高；萃取时间长。 1．填写萃取法提取胡萝卜素的实验流程： 2．实验步骤： ①原料加工：取500g新鲜胡萝卜，清水清洗、沥干、粉碎、烘干。 ②原料装填：将胡萝卜粉与200mL石油醚装入蒸馏瓶。 ③加热萃取：安装冷凝回流装置，沸水浴加热萃取30min。 ④过滤：待降温后，将萃取物进行过滤，除去固体物，得到萃取液。 ⑤浓缩：安装水蒸气蒸馏装置，加热萃取液，萃取剂挥发，得到胡萝卜素粗提物。
高三生物一轮复习题组层级快练 作业42
题组层级快练(四十二) 1．生物组织中存在多种有机物，不同的有机物其提取与鉴定方法不尽相同。根据所学知识，请回答下列问题。 (1)采用蒸馏法提取玫瑰油时，向初步提取的乳化液中加入________，作用是________。 (2)采用压榨法提取橘皮精油时，提取之前需用________浸泡，以提高出油率。为了使橘皮油易与水分离，还要分别加入相当于橘皮质量0.25%的________和5%的________，并调节pH至7～8。 (3)采用萃取法从胡萝卜中提取胡萝卜素的主要步骤是：粉碎、干燥、萃取、________、________。干燥时，要注意控制________，否则会引起胡萝卜素的分解；萃取的效率主要取决于萃取剂的________，同时还受原料颗粒的大小、含水量等条件的影响；在对提取的胡萝卜素粗品通过纸层析法进行鉴定时应与________作对照。 解析(1)采用蒸馏法提取玫瑰油时，由于氯化钠能增加盐的浓度，有利于油水分层，应向初步提取的乳化液中加入氯化钠。(2)采用压榨法提取橘皮精油时，提取之前需用石灰水浸泡，以提高出油率。为了使橘皮油易与水分离，还要分别加入相当于橘皮质量0.25%的NaHCO3和5%的Na2SO4，并调节pH至7～8。(3)采用萃取法从胡萝卜中提取胡萝卜素的主要步骤是：粉碎、干燥、萃取、过滤、浓缩。干燥时要注意控制温度和时间，否则会引起胡萝卜素的分解；萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量，同时还受原料颗粒的大小、
含水量等条件的影响；在对提取的胡萝卜素粗品通过纸层析法进行鉴定时应与标准样品作对照。 答案(1)氯化钠增加盐的浓度，有利于油水分层 (2)石灰水NaHCO3Na2SO4 (3)过滤浓缩温度和时间性质和使用量标准样品 2．如图1是在发酵罐内利用三孢布拉氏霉菌发酵生产β－胡萝卜素过程中，菌体生物量及β－胡萝卜素产量随时间变化的曲线图。图2是样品层析结果及与β－胡萝卜素标准样品的比对。请回答下列问题： (1)发酵罐内三孢布拉氏霉菌培养基按物理形态分应为________，玉米粉和豆饼为微生物的生长分别主要提供________。在接入菌种前，应对培养基进行________，以避免杂菌污染。 (2)图1中，菌体的最快增长出现在第________h，菌体的生物量到达最大值后下降，其原因是____________________________，为保证连续的生产，应采取的措施是_________________________________。 (3)β－胡萝卜素常用的提取方法为________法，实验表明，石油醚的提取效果远好于丙酮和酒精，原因是__________________________
胡萝卜素的提取工艺研究
胡萝卜素的提取工艺研究◎万屏南熊丽萍卢秋晓 目前，生产胡萝卜素的方法 主要有化学合成、生物发 酵和动植物天然提取。通过化学合成或生物发酵生产的胡萝卜素存在结构单一，甚至有致畸形的作用或百分含量不高等缺点。天然提取法提取胡萝卜素的过程简单，适宜常规化生产。业内人士以金盏菊花为原料研究了胡萝卜素的提取条件。研究了从胡萝卜中提取Ｂ一胡萝卜素的工艺，用石油醚一丙酮混合液提取，提取率达 ９０％以上，研究表明，混合溶剂优 于单一溶剂。胡萝卜素分子中均含 有共轭多烯结构，在丙酮、石油醚、 己烷、二硫化碳等中溶解度较大， 不溶于水、丙二醇等极性溶剂。 不同提取剂有不同的适用范围，如 乙醚适用于提取干燥样品，氯仿一 甲醇适用于提取果脯类，石油醚一 丙酮一己烷适用于提取新鲜植物性 食物。本论文将用丙酮一石油醚一 坛 正己烷三种溶剂混合作提取剂，以 胡萝卜为原料，用饱和氯化钠溶液 对原料进行预处理，甲醇沉淀多 糖，分光光度法检测结果，对从胡 萝卜中提取胡萝卜素的工艺参数 进行探讨，并对胡萝卜素的抗氧化 性进行研究。 实验 原料及试剂和仪器 丙酮，石油醚，正己烷，氯化钠， 双氧水，甲醇，氨水，ＡＲ级。胡萝 ㈨肿鲥ｏ，ｅ…眦…ａ，，栅鲫，囵
论坛 卜（市售），通过检测胡萝卜素的含量为３．４ｍｇ／１００９，Ｂ一胡萝卜素标准品（进口）。ＰｅｒＫｉｎＥｌｍｅｒ公司的ＰＥＬＡＭＢＤａ紫外可见分光光度计和付立叶红外光谱仪；上海第三仪器厂的７２１型分光光度计。 １、提取方法及最大吸收波长的测定 胡萝ｂ经饱和氯化钠溶液浸泡１２ｈ，目的是使胡萝卜失水并破碎其组织；粉碎后立即加入稳定剂氨水和甲醇，是为了防止胡萝Ｉ－素被氧化，胡萝ｂ素在弱碱性环境下稳定存在：使甲醇浓度达５０％以上是为了沉淀胡萝卜中的多糖。 取石油醚的提取液（以下实验料液比均为４．０９／５０ｍｌ混合液，参比液均为相应比例的混合液）５ｍｌ，用石油醚定容到５０ｍｌ，用石油醚作参比，测得的紫外可见光谱如图１所示．显示出胡萝卜素的特征吸收峰，一个主峰在４５０ｎｍ，两个肩峰分别在４４２ｎｍ和４７０ｎｍ。由此可知，胡萝卜素的最大吸收波长为４５０ｎｍ。以下的实验中所有吸光度的值都是在４５０ｎｍ处测定。胡萝卜素的标准曲线如图２所示。 图１胡萝卜素的紫外可见光谱图 图２胡萝ｂ素的标准曲线图 ２、混合深剂的比例确定 影响胡萝卜素的提取率主要的因素是固液比，混合溶剂比例，提取温度和提取时间。丙酮，石油醚，正己烷三种溶剂以不同比例混合，滤液经定容，在４５０ｎｍ下测定各自的吸光度。提取时间均为１ｈ，温度为２５℃，分别测定提取后的吸光度，计算提取率。 ３、温度确定 温度是影响提取率的一个重要因素，过高温度会影响胡萝ｂ素的稳定性，造成胡萝卜素的损失。在以上确定的最佳溶剂比下，温度分别为２５℃、３０℃、 Ｉｎ中国石油和化工?综合版３５℃，４５℃、４５℃、５０℃，分别测定吸光度，计算提取率。 ４、时间选择 胡萝卜素的提取是一个扩散传质过程，滤饼内部胡萝卜素的浓度高，外部溶剂中胡萝卜素的浓度低，二者之间的浓度差构成了传质的推动力，促使内部的胡萝卜素不断地向外部溶剂中扩散，直至内外达到平衡，这时提取液中胡萝卜素的浓度达到最大值，为确定胡萝ｂ素在该体系中达到平衡的时间，在上述的最佳溶剂比和提取温度下，测定其吸光度，计算提取率，比较不同的浸取时间对胡萝卜素浸出率影响。 ５、正交实验设计 根据单因素实验确定的条件范围，设计３因素３水平正交实验。 ６、抗氧化性能研究 利用Ｈ：ｏ：作为氧化剂，验证胡萝卜素的抗氧化性。从同一提取液中各取５ｍｌ置于相同的避光具塞瓶中，分别加入浓度为０．８％、１．６％、３．２％、６．４％、１２．８％的Ｈ２０２。放置５ｈ后，测定其吸光度。 结果与讨论 １、单因素实验 混合溶剂比例选择 由表１可知，第４组比例提取效果较好。 表１不同溶剂比例吸光度比较 提取剂１２３４５６７８丙酮（ｎｄ）４０３０２５２０２０１５１０１０石油醚（ｍ１）５５７．５１５１０１２．５１５２０正己烷（ｍ１）５１５１７．５１５１０２２．５２５２０吸光度（Ａ）０．４５０Ｏ．６６１０．６３５０．６８００．６３９Ｏ．３１１Ｏ．１６４Ｏ．２３１温度选择 在不同温度下，同提取一小时，比较其吸光度，结果如表２所示。当温度低于４０ｑＧ时，吸光度随温度的升高而增大，相应的胡萝卜素的提取量也增大，当温度高于４００（２时，温度升高，吸光度而下降，这可能因为大部分的胡萝卜素已经被提取出来了，温度的增加已经不能对提取产生影响。当温度４０。（２时，吸光度最大，提取效果也最好。 表２不同温度提取效果比较 常温 温度℃３０３５４０４５５０ （２５） 吸光度（Ａ）０．６８００．５０３０．８７４０．９０８０．８６１ ０．７４５
课题2 胡萝卜素的提取过程
课题2胡萝卜素的提取 教材内容解读 要点1胡萝卜素 （1）性质 胡萝卜素是橘黄色结晶，化学性质比较稳定，不溶于水，微溶于石油醚等有机溶剂。 （2）分类 根据双键的数目可以将胡萝卜素划分为α、β、γ三类，β－胡萝卜素是其中最主要的组成成分。 （3）用途 一分子的β－胡萝卜素在人或动物的小肠、肝脏等器官被氧化成两分子的维生素A，因此，胡萝卜素可以用来治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病，如夜盲症、幼儿生长发育不良，干皮症等。胡萝卜素还是常用的食品色素，广泛地用作食品、饮料、饲料的添加剂。最近发现天然胡萝卜素还具有使癌变细胞恢复成正常细胞的作用。 要点2胡萝卜素的提取方法 提取天然胡萝卜素的方法主要有三种，一是从植物中提取，二是从大面积养殖的岩藻中获得，三是利用微生物的发酵生产。如果需要获得β－胡萝卜素，还需要对产物进行进一步的分离。 要点3实验设计 （1）提取方法 胡萝卜素易溶于有机溶剂，可以用萃取的方法提取。 （2）提取胡萝卜素的实验流程 胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素 （3）萃取剂的选择 胡萝卜素可溶于乙醇和丙酮，但他们是水溶性的有机溶剂，因能与水混溶而影响萃取效果，所以不用它们作萃取剂。在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳这五种溶剂中，石油醚的沸点最高，在加热萃取时不易挥发，所以石油醚最适宜用作萃取剂。 （4）影响萃取的因素 萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量，同时还受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响。一般来说，原料颗粒小，萃取温度高，时间长，需要提取的物质就能够充分溶解，萃取效果就好。 （5）胡萝卜素提取装置的设计 采用水浴加热，因为有机溶剂都是易燃物，直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸。在加热瓶口安装冷凝回流装置，目的是防止加热时有机溶剂挥发。 要点4实验案例 胡萝卜素的提取 提取胡萝卜素的主要步骤如下。 1.选取500 g新鲜的胡萝卜，用清水洗净，沥干、切碎，然后在40 ℃的烘箱中烘干，时间约需2 h，将干燥后的胡萝卜进一步粉碎过筛。注意胡萝卜的粉碎一定要彻底。 2.将样品放入500 mL圆底烧瓶中，加入200 mL石油醚混匀，按教科书中图6-7所示安装萃取回流装置，萃取30 min，然后过滤萃取液，除去固体物质。
(完整版)微生物与制药综述
微生物制药的研究进展 姓名：李青嵘 班级：生工102 学号：1014200044
摘要 本文通过对历史文献的检索，从微生物生产维生素，微生物生产多价不饱和脂肪酸，微生物生产抗生素，微生物生产抗癌物质，微生物生产医用酶制剂等五个方面综述了微生物制药的研究进展。 关键词：微生物，制药，发酵工程 1.前言 随着生物技术的迅猛发展，在医药领域的许多方面取得了巨大的进展.，其中采用微生物制药，具有生产工艺简单，生产成本低廉，产品产量高，产品纯度高，可大规模工业化生产等优势，同样得到了巨大的发展。从传统工艺，如利用发酵工程生产抗生素、酶制剂以及B-胡萝卜素等；到现今的利用转基因技术生产干扰素、胰岛素、生长因子等几十种新药和疫苗。本文着重综述了微生物的发酵工程在医药研究和生产中应用的最近进展，主要包括生产维生素、多价不饱和脂肪酸、抗生素、抗癌物质医用酶制剂等五个方面。 2.研究内容 2.1.微生物生产维生素 维生素是六大生命要素之一, 为整个生命活动所必需。β-胡萝卜素、VC、VE是目前应用最为广泛，效果最为显著的三种维生素，它们的作用分别是：β-胡萝卜素是强力抗氧化剂, 有抑制癌细胞增殖和提高机体免疫力等作用。V C 和V E 均是抗氧化剂, 前者可阻止、破坏自由基形成，还具有激活免疫系统细胞的活力，刺激机体产生干扰素以抵御外来侵染因子。至于VE可产生抗体，增强机体免疫力。目前，上述的“三素”以实现了微生物工业化生产。 目前，β-胡萝卜素主要是由三孢布拉霉菌生产，在1998年，陈涛等[1]已经针对三孢布拉霉菌的特点，优化发酵工艺，在3M3的发酵罐中发酵120h，生产的β-胡萝卜素产量已达到1146.5mg/L。虽然，传统的工艺生产β-胡萝卜素的产量高，生产周期比较短，但是传统的工艺复杂，成本过高，不利于大规模工业化生产。故,目前许多课题组专注于开发新的生产β-胡萝卜素的菌种或改进传统工艺。据近年所发表的期刊文献，目前，采用红酵母发酵生产β-胡萝卜素是一种工艺简单，成本低廉的方法，虽然在产量方面较传统方法的低很多，但是该方法仍具有很大的发展潜力。何海燕等[2]采用粘红酵母R3-35摇瓶发酵84h，生产的β-胡萝
类胡萝卜素生物合成抑制剂的研究进展解析
类胡萝卜素生物合成抑制剂的研究进展 11应用化学 摘要概述了类胡萝卜素生物合成抑制剂类除草剂的作用机理以及八氢番茄红素去饱和 酶(phytoene desaturase, PD酶)抑制剂的结构-活性关系。简要介绍了进入商品化开发应用的类胡萝卜素生物合成抑制剂类除草剂品种以及它们的除草活性。 类胡萝卜素生物合成是极佳的除草剂作用靶标,经类胡萝卜素生物合成抑制剂处理后的植物最明显的症状是产生白化叶片【1】。植物产生白化叶片的首要原因是类胡萝卜素生物合成被抑制,其次是叶绿素生物合成被抑制,而且已合成的叶绿素还会遭到破坏。尽管经药剂处理后的植株仍能生长一段时间,但是由于不能产生绿色的光合组织,因此其生长不可能持续下去,随后生长停止,植物死亡【2】。由于此类除草剂以类胡萝卜素生物合成为作用点,确保了动植物之间的选择毒性,具有高效、低毒的特点,成为新型除草剂开发的热点。 1、类胡萝卜素生物合成 类胡萝卜素在植物中的生物合成途径见图l:首先,异戊烯焦磷酸(IPP)在IPP异构酶作用下生成二甲基丙烯基二磷酸(DMAPP),然后DMAPP在拢儿基抛牛儿基焦磷酸合成酸(CGPS)作用下与三个IPP缩合,依次生成10碳的拢牛少L焦磷酸(GPP)、巧碳的法尼基焦磷酸(FPP〕即碳的橄儿基推牛儿基焦磷酸(GGPP)。2个GGPP在八氢番茄红素合成酶(PSY)作用下形成第一个40碳的、无色的举胡萝卜素一八氢番茄红素(Phytone)。Phytone再经过连续的脱氢反应、共扼双键延长,经八氢番茄红素脱氮酶(PDS)脱笨形成ζ一类胡萝卜素,直至在ζ一胡萝卜素脱氢酶(ZDS)作用下形成番茄红素(Lycopene)。番茄红素是类胡萝卜素进一步合成代谢的分枝点,可被环化形成β一、ε一环两大类胡萝卜素分支。番茄红素分子的两个末端在番茄红素β一环化酶(LycB)作用下形成β一环,即为β一胡萝卜素;若只有其中一个末端在番茄红素ε一环化酶(LycE)作用下形成ε一环,即为δ一胡萝卜素;而若分子的两个末端分别被LycB及LycE作用形成β一环和ε一环,即为α一胡萝卜素[3][4]。α一、β一胡萝卜素还可形成结构更为复杂的叶黄素等[5]。 类胡萝卜素是含 40 个碳的类异戊烯聚合物，即四萜化合物，是含有 8 个异戊二烯单位的四萜化合物，由两个二萜缩合而成。植物中的萜类化合物有两条合成途径，即甲羟戊酸途径( mevalonate，MVA)和2-C-甲基-D-赤藻糖醇-4-磷酸( 2-C-methyl-D-erythritol-4-phosphate，MEP) 途径。Zhan 等【6】综述了植物帖类化合物的生物合成途径并以图表形式清晰的给出了类胡萝卜素生物合成的前体物质异戊烯二磷酸
链孢霉病的发生与防治
链孢霉病的发生与防治 整理：福康科技链孢霉(Neurospora)亦叫脉孢霉、粗糙脉孢霉(N.crassa)、红面包霉，俗称红霉菌，红娥子，常见的有粗糙脉孢菌和间型脉孢菌。在分类学上属子囊菌亚门，粪壳霉目，粪壳霉科。无性世代为半知菌亚门，丝孢纲，丝孢目，丝孢种的链孢霉属(Monilia)。 链孢霉生长初期呈绒毛状，白色或灰色，匍匐生长，分枝。具隔膜，生长疏松，呈棉絮状。分生孢子梗直接从菌丝上长出，与菌丝无明显差异，梗顶端形成分生孢子。分生孢子卵形或近球形，成串悬挂在气生菌丝上，呈橘红色。大量分生孢子堆集成团时，外观与猴头菌子实体相似。 链孢霉广泛分布于自然界土壤中和禾本料植物上，尤其在玉米芯、棉籽壳上极易发生。其分生孢子在空气中到处漂浮，主要以分生孢子传播危害，是高温季节发生的最重要的杂菌。 该菌的孢子萌发、菌丝生长速度极快. 特别是气生菌丝(也叫产孢菌丝)顽强有力，它能穿出菌种的封口材料，挤破菌种袋，形成数量极大的分生孢子团，有当日萌发、隔日产孢高速繁殖之特性。 在20-30℃的温度范围内，在斜面培养基上，一昼夜可长满整个试管，在木屑及棉籽壳培养料上，蔓延迅速，传播力强. 发菌室内假如发现一部分菌袋感染上链孢霉，菌袋受其污染后，即在料面迅速形成橙红色或粉红色的霉层--分生孢子堆。霉层如在塑料袋内，可通过某些孔隙迅速布满袋外，在潮湿的棉塞上，霉层厚可达1厘米。 3天后整个生产场地都布满了链孢霉红色的孢子，菌袋一经污染很难彻底清除，常引起整批菌种或菌袋报废造成毁灭性损失。该菌来势之猛、蔓延之快、为害之大，并不亚于木霉。一旦大发生，便是灭顶之灾。 类似链孢霉的还有交链孢霉，菌落呈黑色或灰黑色，繁殖蔓延也很快，菌种和栽培料被侵染后则使菌种和培养料表面产生一层黑色或墨绿色的霉层，使培养料变质腐烂，导致菌丝无法生长。 链孢霉病的发生与下列生态条件有关：
植物类胡萝卜素生物合成及功能
中国生物工程杂志!"#$%&'$()*+#%(,(-. /011 21 11 103 112 收稿日期 /01041/4/0!!修回日期 /0114054/6 国家转基因生物新品种培育科技重大专项资助项目 /00678050029016' /0057805002900: /005780500;9001 /00678050109012' 通讯作者 电子信箱 < $%-<$)<=>,$?*@+(A 植物类胡萝卜素生物合成及功能 霍!培!季!静 !王!罡!关春峰 天津大学农业与生物工程学院!天津!20003/ 摘要!详述了植物类胡萝卜素生物合成途径 并从突破类胡萝卜素合成途径中上游瓶颈限制 类胡萝卜素代谢各分支途径的改造 提高植物细胞对类胡萝卜素物质积累能力三个方面探讨了类胡萝卜素生物合成酶基因在植物基因工程中的研究现状 最后对植物类胡萝卜素代谢的研究前景进行了展望 关键词!类胡萝卜素!生物合成!基因工程 中图分类号!B 51 !!类胡萝卜素是一类天然色素的总称 普遍存在于动物 高等植物 真菌 藻类和细菌中 不同的类胡萝卜素具有不同的生物学功能 在植物中 类胡萝卜素主要存在于植物叶绿体以及许多花和果实的有色体中 其在植物光合作用中发挥两个重要功能 即参与光吸收和防止前体细胞发生光氧化 1 同时 类胡萝卜素也是植物对外界刺激响应的信号分子前体物质 因此 在植物中类胡萝卜素具有促进光形态发生 参与非光化学抑制反应 脂质过氧 化反应及吸引传粉昆虫等作用 /42 近期研究还发现 类胡萝卜素可以参与传统植物激素 如脱落酸 和新型植物激素 如独角金内酯 的生物合成 ;4: 在动物细胞中 类胡萝卜素物质也起着尤为重要的作用 但其自身不能合成类胡萝卜素 只能从日常饮食中摄取 C 类胡萝卜素物质具有抗氧化活性 可以保护人类远离一系列的慢性病 是健康饮食中必须的 重要成分 3 其中 4胡萝卜素广泛的存在于各种橘黄 色水果及深绿色和黄色蔬菜中 如花椰菜 菠菜 甘蓝 胡萝卜 南瓜 番薯和西葫芦等 是人体合成维生素D 的重要前体物质 而维生素D 在人体正常生长和组织修复过程中起着重要作用 对维持人体视觉系统和免 疫系统的正常生理功能尤为重要 5 番茄红素是一种红色素 存在于许多水果和蔬菜中 如番石榴 西瓜 葡萄柚和番茄 可以作为单线态氧的有效猝灭剂 能消除羟自由基 在细胞中和脂类结合而有效抑制脂质的氧化 是非常好的食用抗氧化剂 对降低恶性肿瘤和冠心病发病率起着重要作用 6 叶黄质和玉米黄质存在于绿色 某些黄色和橙色的水果和蔬菜中 如玉米 油桃 橘子 木瓜和南瓜等 是人体视网膜黄斑的主要构成成分 10 可以预防老年人群中由黄斑病变所引起的失明 11 正是由于类胡萝卜素与人类健康的关系密切 以及其他方面的应用价值 有关类胡萝卜素生物合成途径及其相关基因的遗传操作调控得到了广泛的研究 本文主要对类胡萝卜素生物合成途径及类胡萝卜素生物合成酶基因在植物基因工程方面应用的国内外最新研究进展进行了综述 !"类胡萝卜素生物合成途径 类胡萝卜素是含;0个碳的类异戊烯聚合物 即四萜化合物 是含有5个异戊二烯单位的四萜化合物 由两个二萜缩合而成 植物中的萜类化合物有两条合成途径 即甲羟戊酸途径 A *?&,(%&)* E F D 和/4"4甲基4G 4赤藻糖醇4;4磷酸 /4"4A *)#.,4G 4*H .)#H $)(,4;4I#(J I#&)* E K L 途径 7#&%等 1/ 综述了植物帖类化合物的生物合成途径并以图表形式清晰的给出了类胡萝卜素生物合成的前体物质异戊烯二磷酸 $J (I*%)*%.
课题2 胡萝卜素的提取 教学设计 教案
教学准备 1. 教学目标 1、了解有关胡萝卜素的基础知识 2、掌握提取胡萝卜素的基本原理 3、掌握萃取法提取胡萝卜素的技术 4、学会纸层析的操作方法 2. 教学重点/难点 教学重点： 胡萝卜素的提取，纸层析的操作 教学难点： 胡萝卜素的提取 3. 教学用具 教学课件 4. 标签 教学过程 （一）引入新课 植物有效成分提取的方法有哪些？这一节我们再来学习萃取法提取胡萝卜素的原理、方法和提取技术。 （二）背景知识 1．基础知识 （1）胡萝卜素的性质：橘黄色晶体，化学性质稳定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等。 （2）胡萝卜素的来源：植物、岩藻、微生物发酵。
（3）分类 根据双键的数目可以将胡萝卜素划分为α、β、γ三类，β－胡萝卜素是其中最主要的组成成分。 （4）用途 一分子的β－胡萝卜素在人或动物的小肠、肝脏等器官被氧化成两分子的维生素A，因此，胡萝卜素可以用来治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病，如夜盲症、幼儿生长发育不良，干皮症等。胡萝卜素还是常用的食品色素，广泛地用作食品、饮料、饲料的添加剂。最近发现天然胡萝卜素还具有使癌变细胞恢复成正常细胞的作用。 （5）方法：萃取法。 影响因素：萃取剂性质、用量；原料颗粒大小、紧密程度、含水量；温度、时间等。 选择控制：溶剂：石油醚 原料：颗粒小、干燥。 条件：温度较高，时间长。 （三）胡萝卜素的提取 1．实验设计 1．1实验流程：阅读教材图6－6。 溶剂：应选择使用水不溶性有机溶剂，如石油醚（为什么？）。 选择溶剂应注意哪些因素？：（提取效率、水溶性与水不溶性、沸点高低、有无毒性、是否易于产品分离等） （1）提取方法 胡萝卜素易溶于有机溶剂，可以用萃取的方法提取。 （2）提取胡萝卜素的实验流程 胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素 （3）萃取剂的选择
布拉氏酵母菌散剂说明书
布拉氏酵母菌散剂说明书 [药品名称] 通用名称：布拉氏酵母菌散剂 英文名称：Saccharomvcesboulardiisachets 商品名称：亿活 [成分]本品主要活性成分为冻干布拉酵母菌。 [形状]本品袋内含淡黄色或乳白色粉末。 [规格]0.25g（菌粉）/袋 【适应症】: 治疗成人或儿童急性感染性或非特异性腹泻。预防和治疗抗菌素诱发的结肠炎和腹泻。与万古霉素或甲硝唑配合使用，治疗梭状芽孢杆菌症的复发。预防由管饲引起的腹泻。治疗肠易激综合症。 [用法用量]口服。每次1或2个小袋，每天1-2次。将小袋之内容物倒入少量温水或甜味饮料中，混合均匀后服下。也可以与食物混合或者倒入婴儿奶瓶中服用。本品婴幼儿、儿童和成年人均可以服用，服用剂量由诊治医生确定。 [不良反应]曾报道在极少数病例中有上腹部不适，但不需停药。 [禁忌]对该药物中某一成份过分敏感的患者。中央静脉导管输液的患者。 [注意事项]本品含活性细胞，请勿与超过50℃热的或冰冻的或含酒精的饮科及食物同服。-该产品的治疗不能代替再水化作用，对于严重腹泻患者，可以根据其年龄，健康状况，通过口服方式补充足够液体。布拉氏酵母菌是活菌制剂，如经手感染的活菌进入血液循环则会有引起全身性真菌感染的危险。不得用于高危的中央静脉导管抬疗的患者。 [孕妇及哺乳期妇女用药] 虽然本品动物试验束发现任何对胎儿毒性作用的现象，迄今为止，临床使用也没有畸形胎儿和胎儿中毒的记录报告，但尚无人类妊娠安全使用该药物的确切资料。因此，为了谨慎起见，妊娠期内避免使用该药物。哺乳期使用该药物的安全性尚未确定，亦应避免使用。 [儿童用药] 本品婴幼儿、儿童均可用药，注意事项见[用法用量]。 [老年人用药]老年患者用药无特殊注意事项。 [药物相互作用]本品不可与全身性或口服抗真菌药物同时使用。可与抗生素合用治疗腹泻。 [药物过量]如发生过量，请咨询医师意见。 【药理作用】本品为含活布拉氏酵母菌的微生态制剂。本品口服后不会在肠道内定植，产生—过性的微生态调节作用。临床研究显示，本品对抗生素相关的腹泻有一定的疗效。非临床研究提示：布拉氏酵母菌可抑制病原微生物生长，刺激小鼠分泌针对梭状芽孢杆菌毒素（毒素A）的抗体(ⅠgA)布拉氏苗分泌的蛋白酶可水解由梭状芽孢杆菌产生的毒素，以剂量相关的方式缓解蓖麻油所致的大鼠腹泻。 [毒理研究] [药代动力学]经过反复口服试验，布拉氏酵母菌通过消化道排出体外，迅速达到肠道有效浓度，服药期间保持恒定水平。停止服药后2-5天在粪便内不再找到布拉氏酵母菌。 [贮藏]在避湿避热处贮存。 [包装]纸-铝-聚乙烯层压板制成的小袋。6袋，10袋/盒。 [有效期]36个月 [执行标准]进口药品注册标准：JS20030038 [批准文号]进口药品注册证号S2004003B [生产企业]LaboratoiresBIOCODEX [药物分类]止泻药
植物类胡萝卜素生物合成及其调控与遗传操作
ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃａｓｂ．ｏｒｇ．ｃｎ 植物生理科学 第一作者简介：张建成，男，１９７４年出生，山西农业大学讲师，华中农业大学在职博士研究生生，主要研究方向为生物技术与果树遗传育种。通信地 址： ０３０８０１山西省太谷县山西农业大学园艺学院。Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｊｃｎｄ００１＠ｗｅｂｍａｉｌ．ｈｚａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ或ｚｊｃｎｄ００１＠１６３．ｃｏｍ。通讯作者：刘和，男，１９６２年出生，山西农业大学副教授，主要研究方向为果树栽培生理。收稿日期：２００７－０３－２８，修回日期：２００７－０５－１１。 植物类胡萝卜素生物合成及其调控与遗传操作 张建成，刘和 （山西农业大学园艺学院，山西太谷０３０８０１） 摘要：类胡萝卜素是生物体内通过类异戊二烯途径合成的、自然界广泛存在的一大类天然色素物质的总称。近年来，类胡萝卜素生物合成基因的分离和功能鉴定与有关类胡萝卜素生物合成调控机制研究的新进展，使通过遗传操作调控植物体内类胡萝卜素生物合成途径成为可能。本文主要综述了近年来类胡萝卜素生物合成及其调控研究的进展，并介绍了应用转基因技术改变植物体内类胡萝卜素成分与含量的成功事例。 关键词：类胡萝卜素；生物合成及调控；转基因植物中图分类号：Ｑ９４５．１８ 文献标识码：Ａ ＲｅｃｅｎｔＡｄｖａｎｃｅｓｉｎＣａｒｏｔｅｎｏｉｄＢｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，ＲｅｇｕｌａｔｉｏｎａｎｄＭａｎｉｐｕｌａｔｉｏｎ ＺｈａｎｇＪｉａｎｃｈｅｎｇ，ＬｉｕＨｅ （ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＨｏｒｔｃｕｌｔｕｒｅ，ＳｈａｎｘｉＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔａｉｇｕ０３０８０１） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃａｒｏｔｅｎｏｉｄｓａｒｅｉｓｏｐｒｅｎｏｉｄｍｏｌｅｃｕｌｅｓｔｈａｔａｒｅｔｈｅｍｏｓｔｗｉｄｅｓｐｒｅａｄｇｒｏｕｐｏｆｐｉｇｍｅｎｔｓｆｏｕｎｄｉｎｎａ－ｔｕｒｅ．Ｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ，ｔｈｅｃｌｏｎｉｎｇａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｃａｒｏｔｅｎｏｇｅｎｉｃｇｅｎｅｓａｎｄｔｈｅｎｅｗｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｓｔｕｄｉｅｓｏｆｃａｒｏｔｅｎｏｉｄｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｍａｋｅｔｈｅｇｅｎｅｔｉｃａｌｌｙｍａｎｉｐｕｌａｔｉｎｇｃａｒｏｔｅｎｏｉｄｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓｐａｔｈｗａｙｔｏｂｅｐｏｓｓｉｂｌｅｉｎｐｌａｎｔｓ．Ｉｎｔｈｉｓｒｅｖｉｅｗ，ｔｈｅｒｅｃｅｎｔｌｙｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｃａｒｏｔｅｎｏｉｄｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄｒｅｇｕｌａｔｉｏｎａｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ，ａｎｄｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｓｏｍｅｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｔｒａｎｓｇｅｎｉｃｐｌａｎｔｓｏｆａｌｔｅｒｉｎｇｔｈｅｃａｒｏｔｅｎｏｉｄｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｔｅｎｔｂｙｔｒａｎｓｇｅｎｉｃｔｅｃｈｎｉｑｕｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｃａｒｏｔｅｎｏｉｄｓ，ＣａｒｏｔｅｎｏｉｄＢｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄＲｅｇｕｌａｔｉｏｎ，Ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃｐｌａｎｔｓ类胡萝卜素是生物体内通过类异戊二烯途径合成而呈现红色、橙红色和黄色的一大类色素物质的总称。 除极少数非光合细菌合成Ｃ３０、 Ｃ４５、Ｃ５０类胡萝卜素外，类胡萝卜素主要是由８个类异戊二烯单位缩合而成的 Ｃ４０的四萜类色素。迄今，在自然界中已发现６００多种Ｃ４０类胡萝卜素，主要作为高等植物、藻类和蓝细菌（ｃｙａｎｏｂａｃｔｅｒｉａ）光合膜的重要组分。 植物类胡萝卜素主要分布于植物叶绿体和有色体膜中，包括胡萝卜素（ｃａｒｏｔｅｎｅ）和叶黄素（ｘａｎｔｈｏｐｈｙｌｌｓ）两大类。植物类胡萝卜素是光吸收复合体的重要组分，并且在保护光合器官、防止光氧化损伤等方面起着重要作用［１，２］。植物类胡萝卜素也是许多花和果实中的重要色素，赋予植物花、果实等器官绚丽的色彩，用以吸引昆虫、鸟类或其它动物来进行授粉和传播种子［１］。植 物类胡萝卜素还是植物激素（如ＡＢＡ）［３］、防御化合物［４］ 和风味芳香物（如β－吲哚）［５］ 等许多生理活性物质生物合成的前体。此外，β－胡萝卜素和含β－环的胡萝卜素是人类及动物体内维生素Ａ（ｒｅｔｉｎｏｌ）合成的前体［６］，许多其它非维生素Ａ类胡萝卜素，如叶黄体素（ｌｕｔｅｉｎ）、玉米黄质（ｚｅｔｘａｎｔｈｉｎ）、番茄红素（ｌｙｃｏｐｅｎｅ）在淬灭自由基、增强人体免疫力、预防心血管疾病和防癌抗癌等保护人类健康方面具有更为重要的作用［７］。 早在２０世纪５０、６０年代，人们就已逐渐阐明了类胡萝卜素生物合成的途径［８］。迄今，应用反向遗传学技术［９］、转座子标签法［１０］、异源基因作探针筛选文库［１１］、基因图位克隆［１２，１３］及其工程大肠杆菌“颜色互补”等技术［１４］，将参与植物类胡萝卜素生物合成的基因均分离和鉴定，对植物类胡萝卜素生物合成途径、相关基因 ２１１??
三孢布拉氏霉菌
通过三孢布拉霉中添加氧载体来提高生产的番茄红素和β-胡萝卜素 徐芳，袁启平，朱燕 生物工程081班 108043017 杜晓阳摘要 氧载体，N -正己烷和正十二烷，分别加入三孢布拉霉的培养中，番茄红素和β-胡萝卜素的产量增加，这是由于增加了溶解氧浓度。培养基中添加1％（V/V）正己烷或正十二烷，在控制下，番茄红素的产量分别高出51％或78％，而β-胡萝卜素的产量分别为44％或65％。在1％（V/V）N -十二烷和0.1％（W/V）Span20两者的条件下，得到最高产量的番茄红素和β-胡萝卜素分别为533毫克/升和596毫克/L，其中分别是对照的2.1倍和1.8倍。 关键词：番茄红素β-胡萝卜素三孢布拉氏霉菌 Span 20 1、简介 番茄红素和β-胡萝卜素，两个重要的脂溶性胡萝卜素，是人类饮食中必需的营养物质，因为它们可以防止心血管疾病，调节免疫系统，被认为是抗致癌剂和抗氧化剂。古代，类胡萝卜素的天然来源是水果，蔬菜和微生物。接合菌，三孢布拉霉，用于工业规模生产β-胡萝卜素，而一个半工业化的进程也已为番茄红素生产发展。 三孢布拉氏霉菌是好氧微生物，氧气供应充足，可以提高细胞的生长和类胡萝卜素的合成。然而，发酵液中，三孢布拉霉交织的菌丝生长和在溶液中的高粘度使氧气在水中的溶解度低，最终导致发酵培养基中的溶解氧缺乏。如何增加在介质中的溶解氧浓度在三孢布拉氏霉菌的生产工艺中是非常重要的的。来实现更好的氧气供应的一种方法是添加氧载体。它可以增加氧气的表观溶解度。氧载体是疏水液体，氧气在其中比在水中有更高的溶解度。血红蛋白，全氟化合物和碳氢化合物一般被用作生物技术氧载体。碳氢化合物在大规模发酵中更受青睐，因为它们比血红蛋白和全氟化合物更便宜。在本文中，对两个氧载体--正己烷和正十二烷在三孢布拉氏霉菌生产的番茄红素和β-胡萝卜素效果进行了研究，以提高发酵效率。 2、原料和方法 2.1 微生物和培养基 三孢布拉氏霉菌，ATCC14271，接合型（+），和ATCC14272，接合型（-），保持马铃薯葡萄糖琼脂斜面上，生长在种子培养基（淀粉40 g/L，玉米蛋白水解50 g/L，磷酸二氢钾1 g/L，硫酸镁0.1 g/L，维生素B1 0.01 g/L，pH值6.5），在28℃下，500毫升含100毫升培养基的烧瓶中培养40小时。用于发酵培养基接种的操作。 2.2 发酵条件 在500毫升，100毫升培养基的烧瓶，和10％的接种量进行发酵，接种了一个1:2（体积比），ATCC 14271（+）和ATCC 14272（-）的混合物。发酵培养基组成如下（g/L）：淀粉40，豆粕20，玉米蛋白水解物25;磷酸二氢钾，硫酸镁0.1;维生素B1 0.01; pH值6.5。介质的组成部分加热至完全溶解，再进行高压灭菌。（注：ATCC:美国模式培养物保藏所）除此之外，灭过菌的正己烷或正十二烷添加到发酵培养基中浓度的1％（V/V），跨度为0.1％（W/V）20，或另有规定。在旋转烧瓶28℃条件下孵育。 摇床培养箱和抑制剂，5毫摩尔每升尼古丁，在番茄红素生产的第2天时加入。保持5天的培养（条件不变），然后称干重，对番茄红素和β-胡萝卜素的含量进行测定。所有的实验和估算进行了三组平行实验。 徐芳等。过程生物化学42（2007）289-293 表1 在第0天，三孢布拉氏霉菌的细胞干重，番茄红素的产量和添加不同浓度的氧气载体后
引起食物霉变的微生物及其防治
引起食物霉变的微生物及其防治 食物腐败在我们日常生活中随处可见, 特别是炎热潮湿的夏天, 食物更易腐败变质, 尤其是含水分较多的食物, 如鱼、肉、蛋、蔬菜等, 往往在短期内就会发臭、发酵、发霉等, 人吃了这种变质的食物会引起不适或中毒。通常引起食物腐败变质有如下几种原因: 一 是微生物的作用, 如金黄色葡萄球菌、变形杆菌等细菌的作用; 二是食物中的各种酶类; 三是空气的温度和湿度。在通常情况下, 食物变质是由微生物引起的. 在阴雨绵绵、湿度高、气温低的时候，许多食品很容易一下多出了一层毛毛的物品。这一切都是霉菌作的孽。它生长於面包、皮革、果皮和衣类，可引起水果、蔬菜、谷物及食品的腐败变质，有些种及菌株同时还可产生毒素。种类很多，约有150多种。孢子多呈青绿色，所以称青霉菌。青霉菌的孢子著於孢子梗上，呈串状排列，称分生孢子 1.青霉属（Penicillium） 青霉菌常青霉的菌丝体无色或浅色，多分枝并具横隔。由菌丝发育成为具有横隔的分生孢子梗，顶端经过1~2次分支，这些分枝称为副枝和梗基，在梗基上产生许多小梗，小梗顶端着生成串的分生孢子，这一结构称为帚状体。分生孢子可有不同颜色，如青、灰绿、黄褐色等，帚状体有单轮生、对称多轮生、非对称多轮生。青霉中只有少数种类形成闭囊壳，产生子囊孢子。 青霉分布广泛，种类很多，常见种类如岛青霉（P.islandicum）、桔青霉（P.citrinum）、黄绿青霉（P.citreo-viride）、红色青霉（P.rubrum）、扩展青霉（P.expansum）、圆弧青霉、纯绿青霉、展开青霉（P.patulum）、斜卧青霉（P.decumbens）等。 2. 曲霉属（Aspergillus） 曲霉也是重要的食品污染霉菌，可导致食品发生腐败变质，有些种还产生毒素。曲霉具有发达的菌丝体，菌丝有隔膜为多细胞。其无性繁殖产生分生孢子，分生孢梗不分枝，顶端膨大呈球形或棒槌形，称顶囊。顶囊上辐射着生一层或二层小梗，小梗顶端着生一串串分生孢子，分生孢子呈不同颜色，如黑色、褐色、黄色等。曲霉的有性世代产生闭囊壳，内含多个圆球状子囊，子囊内着生子囊孢子。曲霉在自然界分布极为广泛，对有机质分解能力很强。曲霉属中有些种如黑曲霉（A.niger）等被广泛用于食品工业。 曲霉属中可产生毒素的种有黄曲霉（A.flavus）、赫曲霉（A.ochraceus）、杂色曲霉（A.versicolor）、烟曲霉、构巢曲霉（A.nidulans）和寄生曲霉（A.parasiticus）等。3.镰刀菌属（Fusarium） 镰刀菌属包括的种很多，其中大部分是植物的病原菌，并能产生毒素。该属的气生菌丝发达或不发达，分生孢子分大小两种类型，大型分生孢子有3~7个隔，产生在菌丝的短小爪状突起上，或产生在粘孢团中，形态多样，如镰刀形、纺锤形等。小型分生孢子有1~2个隔，产生在分生孢子梗上，有卵形、椭圆形等形状。气生菌丝、粘孢团、菌核可呈各种颜色，并可将基质染成各种颜色。 如禾谷镰刀菌（F.graminearum）、三线镰刀菌（F.trincintum）、玉米赤霉、梨孢镰刀菌（F.poae）、无孢镰刀菌、雪腐镰刀菌、串珠镰刀菌、拟枝孢镰刀菌（F.sparotrichioides）、木贼镰刀菌、窃属镰刀菌、粉红镰刀菌等。 4.交链孢霉属（Alternaria） 交链孢霉广泛分布于土壤和空气中，有些是植物病原菌，可引起果蔬的腐败变质，产生毒素。 菌丝有横隔，匍匐生长，分生孢子梗较短，单生或成丛，大多不分枝。分生孢子梗顶端生长分生孢子，其形状大小不定，形态为桑椹状，也有椭圆形和卵圆形，其上有纵横隔膜、顶端延长成喙状，多细胞。孢子褐色，常数个连接成链。尚未发现有性世代。
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 Trispora Abstract: 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 finally Key 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。番茄红素广泛分布在各种植物中，在番茄、西瓜、胡萝卜、红葡萄柚、番石榴蔷薇果中含量较多。番茄红素有很强的抗氧化作用，对单线氧的消除能力是β-胡萝卜素的2倍，在类胡萝卜素中最强。随着对其生理功能的研究发现，番茄红素还具有抗癌、增强免疫力、消除单线氧自由基抗衰老、预防心血管疾病、预防白内障、抑制清除自由基保护皮肤等生理功能[1]。而广泛应用于保健食品、医药、化妆品等行业，相关产品的开发已成为国际功能食品研究领域的热点。番茄红素作为一种具有保健功能的食用色素逐渐受到人们的重视，在食品工业中具有广泛的应用前景。 1 番茄红素的来源 1.1 植物提取法 番茄红素在自然界中分布十分广泛。主要存在于细胞的有色体中，多与蛋白质等形成复合物，以某些植物成熟的果实中含量较高。番茄、西瓜、红色葡萄柚、红肉脐橙、木瓜及苦瓜籽、番石榴等植物中都有发现，含量最高的是番茄果实，可达3 mg/100 g（FW）~14 mg/100 g（FW），一般成熟度越高，番茄红素的含量也越多，且含量随品种和成熟度的不同而不同。植物提取法提取番茄红素主要有直接粉碎法、微波法、有机溶剂提取法、酶反应法、超临界CO2萃取法等[2]，具有充分利用自然资源的优点，目前已经达到成熟阶段，因此得到大量应用。植物提取法制取番茄红素，虽然原料来源广泛易得，但是含量较低、副产物较多，原料供应受到气候与季节的影响较大，使得生产成本较高。 1.2 化学合成法 目前，化学合成法生产番茄红素较成功的主要是德国的罗氏公司和巴斯夫公司。1997 年10月，罗氏公司完成了工艺开发并在欧洲提出专利申请。该工艺由三苯基氯化磷和辛三烯二醛用甲醇在2-丙醇中进行烯化反应，制得番茄红素的收率为65%。罗氏公司将在瑞士的一个生产基地用合成工艺批量生产番茄红素，并用罗氏开发的微囊技术，微囊化工艺生产不同的番茄红素制品。该公司宣称他们的新产品番茄红素MT 将进入食品添加剂行业，用于多种维生素、抗氧化剂、咀嚼剂的配方中。德国巴斯夫公司也看到了番茄红素不可估量的市场潜力，投入力量进行研究开发，1997 年8 月完成了合成工艺开发，并在欧洲提出专利申