尖孢镰刀菌生产蒽醌色素的液体发酵条件研究-矿业科学学报.PDFVIP

中国生物工程杂志　ＣｈｉｎａＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１０，３０（９）：５６６１ 尖孢镰刀菌生产蒽醌色素的液体发酵条件研究  崔堂兵 　刘清香 （华南理工大学生物科学与工程学院　广州　５１０００６） 摘要　优化了尖孢镰刀菌液体发酵生产蒽醌类红色素的发酵条件。通过单因素实验和正交优化实 验，确定最佳产色素发酵培养基为：可溶性淀粉３０％，（ＮＨ）ＳＯ３％，ＭｇＳＯ０．３％，ＫＨＰＯ４％，ｐＨ ４ ２ ４ ４ ２ ４ ６．０。产色素最适培养条件为：初始ｐＨ６．０，装液量２０％，接种量 １０％，吐温８０添加量 １％，温度 ２８℃，摇床转速２００ｒ／ｍｉｎ，发酵周期１２０ｈ。此条件下，色素效价即可达到８．１８４Ｕ／ｍｌ，比优化前提高 了１．８倍。国内首次对尖孢镰刀菌所产蒽醌色素进行研究，为其进一步应用奠定基础。 关键词　尖孢镰刀菌　蒽醌色素　色素效价　液体发酵　条件优化 中图分类号　Ｑ８１５ 　　在自然界中，微生物能产生色素的种类非常丰富。 镰刀菌可以水解啤酒糟生产酒精［１１］，降解多环芳烃用 与合成色素相比，具有安全性高、无副作用、色调自然 ［１２］ 于生物除污等 。而对于利用液体发酵法提高其次级 和接近天然物质的优点，且具有不受资源、环境和空间 代谢产物色素产量的研究则未见报道。本实验对尖孢 限制的优越性。就同等的染色力来说，目前动植物生 镰刀菌液态发酵产蒽醌类红色素的发酵条件进行了初 ［１］ 产的天然色素成本远高于化学合成色素 。因此通过 步优化。 大量的发酵培养微生物获得天然色素产品，使生产成 １　材料与方法 本大大降低，同时保护了环境和生态平衡，解决了资源 短缺的矛盾，具有可持续开发利用的优势。目前主要 １．１　材　料 对红曲霉和三孢布拉霉等进行研究。 １．１．１　菌种　编号Ｆ１，由华南理工大学微生物实验室 　　蒽醌类色素是一种用途很广的天然色素，其安全、无 保存，筛选 自西瓜根际土壤。经鉴定为尖孢镰刀菌 ［２］ 毒、资源丰富，并具有一定的药理作用 ，在食品、化妆、 （Ｆｕｓａｒｉｕｍｏｘｙｓｐｏｒｕｍ．ｓｐ）。 医药方面有着巨大应用潜力。蒽醌类化合物具有安全环 １．１．２　培养基　斜面培养及平板培养均采用ＰＤＡ培 保、生物可降解性等优点，因而在工业上还常用作天然染 养基。种子培养基（ｇ／Ｌ）：马铃薯２００，葡萄糖２０，ｐＨ 料。研究发现，蒽醌类化合物具有重要的生物活性，主要 自然。发酵基础培养基（ｇ／Ｌ）：马铃薯２００，葡萄糖２０， 具有致泻和抗菌、抗癌、抗病毒等功效［３］。许多保健食 ｐＨ自然。 品，如减肥茶、降脂胶囊和芦荟制品都含有蒽醌类物质， １．１．３　主要仪器　紫外可见分光光度计，台式大容量 正是这类物质起着至关重要的保健作用。目前已有很多 高速离心机，超声波破碎仪等。 ［４］ 蒽醌类色素投入生产，如紫胶红、酸枣红等 。 １．２　实验方法 　　目前，国内外对于尖孢镰刀菌的研究主要集中于 １．２．１　培养方法　液体种子培养：在无菌条件下，从已 ［５７］ 其致病机理以及生物防治方法的深入研究 。另外， 培养４８ｈ的斜面培养基上分别挑取两环孢子接入 １０ｍｌ 对于尖孢镰刀菌的应用方面也有相关的报道。例如， 无菌水中，漩涡混匀制成菌悬液，将１ｍｌ菌悬