β—胡蘿卜素發酵促進因子篩選及均勻試驗設計優化

楊曄 尹金鳳 李泓全

摘要[目的]提高三孢布拉霉發酵產β-胡蘿卜素的能力。[方法]對6種發酵促進劑的添加濃度及其交互作用進行系統的研究。通過單因素試驗考察確定了各發酵促進劑的最適添加濃度范圍，在此基礎上，運用均勻設計對組合配方優化。[結果]當發酵過程中添加0.4 mmol/L MgCl2、20.0 μmol/L H2O2、0.1% Span 20、1.8 %正癸烷、0.2 mmol/L甲酸鈉以及1.1 g/L檸檬酸三鈉時，β-胡蘿卜素產量可達到2.27 g/L，較對照組提高了77.30%。[結論]經過優化后的發酵促進劑組合配方能夠顯著提高三孢布拉霉產β-胡蘿卜素的能力。

關鍵詞β-胡蘿卜素；發酵促進劑；單因素試驗；均勻試驗設計

中圖分類號TS201.3文獻標識碼A文章編號0517-6611（2017）14-0077-03

Abstract[Objective] In order to improve the fermentative production of βcarotene by Blakeslea trispora.[Method] The dosage concentration and interactions of 6 fermentation accelerants were studied.Firstly，using single factor experiments to study the effective concentration range of fermentation accelerants.Then on this basis，by using uniform experiment to optimize the fermentation culture.[Result] The optimal fermentation accelerant formula was composed of 0.4 mmol/L MgCl2，20.0 μmol/L H2O2，0.1% Span 20，1.8% ndecane，0.2 mmol/L sodium formate and 1.1 g/L trisodium citrate.The βcarotene production was up to 2.27 g/L，77.30% higher than that of control group.[Conclusion] The optimized fermentation accelerants could significantly improve the βcarotene production.

Key wordsβcarotene；Fermentation accelerant；Single factor experiment；Uniform experimental design

β-胡蘿卜素屬于類胡蘿卜素的一種，是高度不飽和的萜類化合物。該化合物具有優良的抗氧化特性，較強的著色性能，并可以作為維生素A的前體，在食品和飼料添加劑、化妝品、營養保健品及醫藥等行業具有廣闊的應用前景[1]。目前市場上β-胡蘿卜素主要來源于化學合成，但由于存在有害物質殘留等問題，限制了其應用。天然β-胡蘿卜素由于其良好的生理活性、更好的食藥安全性以及較高的生物利用度，因而具有極其廣闊的發展空間[2]。其中，利用微生物發酵生產天然β-胡蘿卜素，由于其生產過程經濟性以及不易受外界環境約束等優勢，因而成為大規模制備天然β-胡蘿卜素的主要手段[3-4]。

三孢布拉霉作為天然β-胡蘿卜素的主要生產菌株，其發酵生產工藝改進一直是目前研究的熱點[5]。β-胡蘿卜素為次級代謝產物，產能依賴于三孢布拉霉菌體的大量繁殖和體內積累?！?br>