CN116144510B - 黑酵母菌出芽短梗霉及其在发酵提高β-胡萝卜素含量中的应用 - Google Patents
黑酵母菌出芽短梗霉及其在发酵提高β-胡萝卜素含量中的应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116144510B CN116144510B CN202310357853.XA CN202310357853A CN116144510B CN 116144510 B CN116144510 B CN 116144510B CN 202310357853 A CN202310357853 A CN 202310357853A CN 116144510 B CN116144510 B CN 116144510B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fermentation
- carotene
- culture medium
- culture
- strain
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 title claims abstract description 63
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 title claims abstract description 63
- OENHQHLEOONYIE-UKMVMLAPSA-N all-trans beta-carotene Natural products CC=1CCCC(C)(C)C=1/C=C/C(/C)=C/C=C/C(/C)=C/C=C/C=C(C)C=CC=C(C)C=CC1=C(C)CCCC1(C)C OENHQHLEOONYIE-UKMVMLAPSA-N 0.000 title claims abstract description 53
- 235000013734 beta-carotene Nutrition 0.000 title claims abstract description 53
- TUPZEYHYWIEDIH-WAIFQNFQSA-N beta-carotene Natural products CC(=C/C=C/C=C(C)/C=C/C=C(C)/C=C/C1=C(C)CCCC1(C)C)C=CC=C(/C)C=CC2=CCCCC2(C)C TUPZEYHYWIEDIH-WAIFQNFQSA-N 0.000 title claims abstract description 53
- 239000011648 beta-carotene Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 229960002747 betacarotene Drugs 0.000 title claims abstract description 53
- OENHQHLEOONYIE-JLTXGRSLSA-N β-Carotene Chemical compound CC=1CCCC(C)(C)C=1\C=C\C(\C)=C\C=C\C(\C)=C\C=C\C=C(/C)\C=C\C=C(/C)\C=C\C1=C(C)CCCC1(C)C OENHQHLEOONYIE-JLTXGRSLSA-N 0.000 title claims abstract description 53
- 241000223678 Aureobasidium pullulans Species 0.000 title abstract description 20
- 241001480003 Chaetothyriales Species 0.000 title description 21
- 244000000626 Daucus carota Species 0.000 claims abstract description 19
- 235000002767 Daucus carota Nutrition 0.000 claims abstract description 19
- 241000204852 Aureobasidium melanogenum Species 0.000 claims abstract description 7
- 229920001218 Pullulan Polymers 0.000 claims abstract description 3
- 235000019423 pullulan Nutrition 0.000 claims abstract description 3
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims description 29
- 238000009630 liquid culture Methods 0.000 claims description 18
- XUMBMVFBXHLACL-UHFFFAOYSA-N Melanin Chemical compound O=C1C(=O)C(C2=CNC3=C(C(C(=O)C4=C32)=O)C)=C2C4=CNC2=C1C XUMBMVFBXHLACL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims description 13
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 claims description 13
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 claims description 13
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 claims description 13
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 13
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 claims description 13
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 claims description 13
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 9
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 claims description 8
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 8
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 claims description 7
- 239000008272 agar Substances 0.000 claims description 7
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims description 6
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 claims description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 6
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 claims description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 2
- 241000227129 Aconitum Species 0.000 claims 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 abstract description 6
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 abstract description 2
- 241000186146 Brevibacterium Species 0.000 abstract 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 abstract 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 15
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 12
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 7
- 229940057059 monascus purpureus Drugs 0.000 description 6
- 241000235553 Blakeslea trispora Species 0.000 description 4
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 4
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 4
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 4
- 235000006708 antioxidants Nutrition 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- OAIJSZIZWZSQBC-GYZMGTAESA-N lycopene Chemical compound CC(C)=CCC\C(C)=C\C=C\C(\C)=C\C=C\C(\C)=C\C=C\C=C(/C)\C=C\C=C(/C)\C=C\C=C(/C)CCC=C(C)C OAIJSZIZWZSQBC-GYZMGTAESA-N 0.000 description 4
- 239000012085 test solution Substances 0.000 description 4
- FPIPGXGPPPQFEQ-UHFFFAOYSA-N 13-cis retinol Natural products OCC=C(C)C=CC=C(C)C=CC1=C(C)CCCC1(C)C FPIPGXGPPPQFEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UPYKUZBSLRQECL-UKMVMLAPSA-N Lycopene Natural products CC(=C/C=C/C=C(C)/C=C/C=C(C)/C=C/C1C(=C)CCCC1(C)C)C=CC=C(/C)C=CC2C(=C)CCCC2(C)C UPYKUZBSLRQECL-UKMVMLAPSA-N 0.000 description 3
- FPIPGXGPPPQFEQ-BOOMUCAASA-N Vitamin A Natural products OC/C=C(/C)\C=C\C=C(\C)/C=C/C1=C(C)CCCC1(C)C FPIPGXGPPPQFEQ-BOOMUCAASA-N 0.000 description 3
- FPIPGXGPPPQFEQ-OVSJKPMPSA-N all-trans-retinol Chemical compound OC\C=C(/C)\C=C\C=C(/C)\C=C\C1=C(C)CCCC1(C)C FPIPGXGPPPQFEQ-OVSJKPMPSA-N 0.000 description 3
- 150000001746 carotenes Chemical class 0.000 description 3
- 235000005473 carotenes Nutrition 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 3
- 230000006799 invasive growth in response to glucose limitation Effects 0.000 description 3
- 235000019155 vitamin A Nutrition 0.000 description 3
- 239000011719 vitamin A Substances 0.000 description 3
- NCYCYZXNIZJOKI-UHFFFAOYSA-N vitamin A aldehyde Natural products O=CC=C(C)C=CC=C(C)C=CC1=C(C)CCCC1(C)C NCYCYZXNIZJOKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229940045997 vitamin a Drugs 0.000 description 3
- GAISRYMZAXLPHD-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxybenzoic acid;methanol Chemical compound OC.OC(=O)C1=CC=CC=C1O GAISRYMZAXLPHD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 description 2
- 230000034303 cell budding Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007760 free radical scavenging Effects 0.000 description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- 238000013112 stability test Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- JEBFVOLFMLUKLF-IFPLVEIFSA-N Astaxanthin Natural products CC(=C/C=C/C(=C/C=C/C1=C(C)C(=O)C(O)CC1(C)C)/C)C=CC=C(/C)C=CC=C(/C)C=CC2=C(C)C(=O)C(O)CC2(C)C JEBFVOLFMLUKLF-IFPLVEIFSA-N 0.000 description 1
- 241000223651 Aureobasidium Species 0.000 description 1
- 206010010774 Constipation Diseases 0.000 description 1
- ZZZCUOFIHGPKAK-UHFFFAOYSA-N D-erythro-ascorbic acid Natural products OCC1OC(=O)C(O)=C1O ZZZCUOFIHGPKAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000001140 Night Blindness Diseases 0.000 description 1
- 244000196998 Pilea microphylla Species 0.000 description 1
- 241000589516 Pseudomonas Species 0.000 description 1
- 101100012902 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) FIG2 gene Proteins 0.000 description 1
- 229930003270 Vitamin B Natural products 0.000 description 1
- 229930003268 Vitamin C Natural products 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 208000007502 anemia Diseases 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 235000013793 astaxanthin Nutrition 0.000 description 1
- 239000001168 astaxanthin Substances 0.000 description 1
- MQZIGYBFDRPAKN-ZWAPEEGVSA-N astaxanthin Chemical compound C([C@H](O)C(=O)C=1C)C(C)(C)C=1/C=C/C(/C)=C/C=C/C(/C)=C/C=C/C=C(C)C=CC=C(C)C=CC1=C(C)C(=O)[C@@H](O)CC1(C)C MQZIGYBFDRPAKN-ZWAPEEGVSA-N 0.000 description 1
- 229940022405 astaxanthin Drugs 0.000 description 1
- 238000010170 biological method Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 235000012041 food component Nutrition 0.000 description 1
- 230000002538 fungal effect Effects 0.000 description 1
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 210000004798 organs belonging to the digestive system Anatomy 0.000 description 1
- -1 pplication Species 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 235000019156 vitamin B Nutrition 0.000 description 1
- 239000011720 vitamin B Substances 0.000 description 1
- 235000019154 vitamin C Nutrition 0.000 description 1
- 239000011718 vitamin C Substances 0.000 description 1
- 239000007222 ypd medium Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/14—Fungi; Culture media therefor
- C12N1/145—Fungal isolates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/14—Fungi; Culture media therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P23/00—Preparation of compounds containing a cyclohexene ring having an unsaturated side chain containing at least ten carbon atoms bound by conjugated double bonds, e.g. carotenes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
- C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
- C12R2001/645—Fungi ; Processes using fungi
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Virology (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Mycology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Botany (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
本发明属于微生物发酵技术领域，具体涉及一种黑酵母菌出芽短梗霉及其在发酵提高β‑胡萝卜素含量中的应用。所述黑酵母菌出芽短梗霉，于2022年11月8日保藏于中国典型培养物保藏中心CCTCC，保藏编号：CCTCC NO：M 20221742，分类命名：Aureobasidium melanogenum XYN202201；本发明特殊保藏的黑酵母菌出芽短梗霉菌株能够在胡萝卜发酵过程中提高β‑胡萝卜素的含量；且获得的β‑胡萝卜素抗氧化性和稳定性都相对高于普通发酵菌制备的；该菌株进一步提高了β‑胡萝卜素的营养价值和应用价值。
Description
技术领域
本发明属于微生物发酵提取技术领域，具体涉及一种黑酵母菌出芽短梗霉及其在发酵提高β-胡萝卜素含量中的应用。
背景技术
胡萝卜里含有丰富的胡萝卜素，以及维生素C、B等营养元素，具有增强免疫力、改善贫血、改善视力和预防便秘的作用。胡萝卜中富含β-胡萝卜素，β-胡萝卜素是人体合成维生素A的前体，β-胡萝卜素摄入人体消化器官后，可贮存于肝脏中，根据需要逐步转化为维生素A，是目前最安全补充维生素A的产品；它可以维持眼睛和皮肤的健康，改善夜盲症、皮肤粗糙的状况，有助于身体免受自由基的伤害。
从胡萝卜中最大限度得提取β-胡萝卜素并将其纯化和工业化生产是胡萝卜综合开发利用的一个重要环节，将极大地提高胡萝卜的产品附加值。近些年来，随着各方面的需要和进展，β-胡萝卜素的提取和制备以及在保健和医疗领域中的应用日益得到了人们的重视。
目前从胡萝卜中提取天然β-胡萝卜素的方法主要是(1)从植物中提取；(2)从大面积养殖的岩藻中获得β-胡萝卜素；(3)利用微生物的发酵生产β-胡萝卜素的。本发明旨在探索一种新的菌株，利用微生物发酵进一步提取胡萝卜中β-胡萝卜素等营养成分物质。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种黑酵母菌出芽短梗霉及其在发酵提高β-胡萝卜素含量中的应用。本发明保藏的黑酵母菌出芽短梗霉应用于胡萝卜发酵过程中，能够获取到更高含量的β-胡萝卜素，β-胡萝卜素含量能够达到92.15mg/100g。
本发明具体是通过如下技术方案实现的：
本发明提高了一种黑酵母菌出芽短梗霉，于2022年11月8日保藏于中国典型培养物保藏中心CCTCC，保藏编号：CCTCC NO：M 20221742，分类命名：Aureobasidiummelanogenum XYN202201。
本发明还提供了黑酵母菌出芽短梗霉在发酵提高β-胡萝卜素含量中的应用。所述的黑酵母菌出芽短梗霉通过发酵提高β-胡萝卜素含量。
上述黑酵母菌出芽短梗霉在发酵提高β-胡萝卜素含量中的应用，具体的应用方法如下：
(1)将洗净后的胡萝卜切碎，加水，均质，灭菌，获得均质液；
(2)菌种活化：将产黑色素短梗霉菌株接至培养基中进行活化培养；
(3)种子液培养：将步骤(2)中已活化菌株用接种环挑去2-3环接种于种子液培养基中培养，获得种子液；
(4)将步骤(3)种子液按0.08-1.5wt％接种量接入步骤(1)均质液中，调整pH，于发酵罐中发酵，发酵过程中控制溶氧为18-22％。
优选的，上述步骤(1)中，加水量为：按重量体积比，加入10-20％水；均质条件为：压力50-120MPa；均质时间60-150s。
优选的，上述步骤(1)中，加水量为：按重量体积比，加入10-20％水；均质条件为：压力60-120MPa；均质时间80-140s。
优选的，上述步骤(1)中，灭菌条件为115-121℃下灭菌15-30min。
优选的，上述步骤(2)中，培养基的组成为：1-3％的葡萄糖，1-3％的蛋白胨，0.5-2％的酵母抽提物，1-4％的琼脂，110-130℃下灭菌20-40min；培养条件为：在25-30℃恒温培养箱培养2-3天。
优选的，上述步骤(2)中，培养基的组成为：1.5-3％的葡萄糖，1.5-3％的蛋白胨，0.5-2％的酵母抽提物，1-3％的琼脂，110-130℃下灭菌25-40min；培养条件为：在25-30℃恒温培养箱培养2-3天。
优选的，上述步骤(3)中，种子液培养基组成：1-3％的葡萄糖，1-3％的蛋白胨，0.5-3％的酵母抽提物，50ml置于250ml锥形瓶中，封口膜封口，于110-140℃下灭菌20-40min；培养条件为在25-30℃摇床中，150-300r/min培养1-3d。
优选的，上述步骤(4)中，种子液接种量0.1-1.5wt％。
优选的，上述步骤(4)中，种子液接种量0.2-1.4wt％。
优选的，上述步骤(4)中，发酵条件如下：发酵时间36-120h，发酵温度25-28℃，发酵pH4.5-7.2，通气25-50L/min，200-700转速/rpm，罐压0.06-0.09/Mpa。
优选的，上述步骤(4)中，发酵条件为：发酵时间50-120h，发酵温度26-28℃，发酵pH4.7-7.0，通气25-50L/min，转速200-700/rpm，罐压0.06-0.09/Mpa。
优选的，上述步骤(4)中，发酵条件为：发酵时间50-120h，发酵温度27-28℃，发酵pH5.0-6.9，通气25-50L/min，200-700转速/rpm，罐压0.06-0.09/Mpa。
微生物发酵法和从植物中提取方法均是是目前提取天然β-胡萝卜素的方法；本发明将两者结合，将微生物菌株应用到胡萝卜发酵过程中对胡萝卜素进行提取。经检测，本发明从短梗霉菌种库中经筛选、系列条件优化后获得的黑酵母菌出芽短梗霉(本发明保藏)，参与到胡萝卜发酵过程中，能够提高β-胡萝卜素的含量，效果远优于现有技术中较为常用的三孢布拉霉菌、红酵母、红酵母等酵母菌，及普通市售的黑酵母菌出芽短梗霉。
本发明的优异效果在于：
1.开发了优势菌株
本发明中特殊保藏的黑酵母菌出芽短梗霉对胡萝卜进行发酵，相较于其它普通菌株(三孢布拉霉菌、红酵母、红酵母等酵母菌)，发酵产物中β-胡萝卜素的提取含量大幅度提高，能够达到92.15mg/100g；
2.提高了β-胡萝卜素含量和营养价值、应用价值
黑酵母菌出芽短梗霉参与发酵制备的β-胡萝卜素在稳定性及抗氧化性等方面远优于普通发酵菌制备产品：β-胡萝卜素含量能够在3个月时保持在75mg/100g以上；其自由基清除率(SA)能够达到76.35％。
附图说明
图1为出发菌株XYN202201的系统发育树；
图2为出发菌株XYN202201的菌落图以及显微观察图；
(A)：XYN202201菌株在YPD培养基上的形态；(B)：XYN202201菌株在PDA培养基上的形态；
图3为XYN202201菌株在显微镜下照片。
具体实施方式
一、实施
实施例1目标菌株的分离与鉴定
1.菌株的筛选与鉴定
2.菌株的鉴定
(1)菌落形态观察：将分离到的菌株接种到YPD平板培养基和PDA平板培养基中，于28℃培养箱中培养，观察并记录菌株生长的颜色、形态、大小及质地的变化；XYN202201菌株在YPD平板上菌落呈粉白色，菌落边缘呈放射状，中间有突起，菌落嵌合在培养基中，不易挑取(如图2(A)所示)；XYN202201菌株在PDA平板上边缘呈放射状，菌落表面粘稠且光滑，培养168h以上时，菌落呈黑色，说明XYN202201菌株在生长过程中会产生黑色素(如图2(B)所示)；
(2)显微观察：
通过对菌落形态特征等显微结构特征观察，根据《真菌鉴定手册》、《中国真菌志》可初步鉴定XYN202201菌为黑酵母菌出芽短梗霉菌株，但仅由形态特征难以鉴定到种，需结合分子生物学手段作进一步鉴定；图3为XYN202201菌株在显微镜下照片；
(3)菌株ITS序列鉴定结果：
测定XYN202201的ITS序列结果如下(SEQ-1)：
TGCTTTGGCGGGACCGCTCGGTCTCGAGCCGCTGGGGATTCGTCCCAGGCGAGCGCCCGCCAGAGTTAAACCAAACTCTTGTTATTAAACCGGTCGTCTGAGTTAAAATTTTGAATAAATCAAAACTTTCAACAACGGATCTCTTGGTTCTCGCATCGATGAAGAACGCAGCGAAATGCGATAAGTAATGTGAATTGCAGAATTCAGTGAATCATCGAATCTTTGAACGCACATTGCGCCCCTTGGTATTCCGAGGGGCATGCCTGTTCGAGCGTCATTACACCACTCAAGCTATGCTTGGTATTGGGTGCCGTCCTTAGTTGGGCGCGCCTTAAAGACCTCGGCGAGGCCTCACCGGCTTTAGGCGTAGTAGAATTTATTCGAACGTCTGTCAAAGGAGAGGACTTCTGCCGACTGGAACCTTTATTTTTCTAGGTTGACCTCGGATCAGGTAGGGATACCCGCTGAACTTAAGCATAT。
运用GenBank的DNA序列局部相似查询系统，搜索与供试菌株DNA序列相似的序列，并进行比对分析。
根据菌落形态特征和菌丝、孢子等显微结构特征观察，以及分子生物学ITS序列测定结果，可以判定，菌株XYN202201为黑酵母菌出芽短梗霉(Aureobasidium melanogenum)。
黑酵母菌出芽短梗霉，于2022年11月8日保藏于中国典型培养物保藏中心CCTCC，保藏编号：CCTCC NO：M 20221742，分类命名：Aureobasidium melanogenum XYN202201。
实施例2
黑酵母菌出芽短梗霉在发酵提高β-胡萝卜素含量中的应用，具体的应用方法如下：
(1)将洗净后的胡萝卜切碎，按重量体积比，加入12％水，在50MPa下均质80s，115℃高温高压灭菌15min，获得均质液；
(2)菌种活化：将产黑色素短梗霉菌株接至培养基中进行活化培养；
培养基的组成为：2％的葡萄糖，2％的蛋白胨，1.2％的酵母抽提物，2％的琼脂，110℃下灭菌30min；培养条件为：在27.5℃恒温培养箱培养2天；
(3)种子液培养：将步骤(2)中已活化菌株用接种环挑去3环接种于种子液培养基中培养，获得种子液；
种子液培养基组成：2％的葡萄糖，2％的蛋白胨，1％的酵母抽提物，50ml置于250ml锥形瓶中，封口膜封口，于130℃下灭菌30min；培养条件为在28.5℃摇床中，180r/min培养2d；
(4)将步骤(3)种子液按0.8wt％接种量接入步骤(1)均质液中，调整pH至6，于发酵罐中发酵；发酵时间64h，发酵温度28℃，通气40L/min，转速500/rpm，罐压0.09/Mpa。
实施例3
黑酵母菌出芽短梗霉在发酵提高β-胡萝卜素含量中的应用，具体的应用方法如下：
(1)将洗净后的胡萝卜切碎，按重量体积比，加入20％水，在120MPa下均质130s，117℃高温高压灭菌30min，获得均质液；
(2)菌种活化：将产黑色素短梗霉菌株接至培养基中进行活化培养；
培养基的组成为：3％的葡萄糖，2％的蛋白胨，1％的酵母抽提物，2％的琼脂，130℃下灭菌35min；培养条件为：在30℃恒温培养箱培养3天；
(3)种子液培养：将步骤(2)中已活化菌株用接种环挑去2-3环接种于种子液培养基中培养，获得种子液；
种子液培养基组成：2％的葡萄糖，2％的蛋白胨，2％的酵母抽提物，50ml置于250ml锥形瓶中，封口膜封口，于140℃下灭菌20-40min；培养条件为在30℃摇床中，300r/min培养3d；
(4)将步骤(3)种子液按1.2wt％接种量接入步骤(1)均质液中，调整pH至5.3，于发酵罐中发酵；发酵时间72h，发酵温度28℃，通气45L/min，转速450/rpm，罐压0.09/Mpa。
实施例4
黑酵母菌出芽短梗霉在发酵提高β-胡萝卜素含量中的应用，具体的应用方法如下：
(1)将洗净后的胡萝卜切碎，按重量体积比，加入12％水，在50MPa下均质80s，获得均质液，115℃高温高压灭菌25min；
(2)菌种活化：将产黑色素短梗霉菌株接至培养基中进行活化培养；
培养基的组成为：2％的葡萄糖，2％的蛋白胨，1.2％的酵母抽提物，2％的琼脂，110℃下灭菌30min；培养条件为：在27.5℃恒温培养箱培养2天；
(3)种子液培养：将步骤(2)中已活化菌株用接种环挑去3环接种于种子液培养基中培养，获得种子液；
种子液培养基组成：2％的葡萄糖，1％的蛋白胨，0.5％的酵母抽提物，50ml置于250ml锥形瓶中，封口膜封口，于130℃下灭菌30min；培养条件为在28.5℃摇床中，200r/min培养2d；
(4)将步骤(3)种子液按0.5wt％接种量接入步骤(1)均质液中，调整pH至6.3，于发酵罐中发酵；发酵时间96h，发酵温度28℃，通气40L/min，转速600/rpm，罐压0.06/Mpa。
实施例5
黑酵母菌出芽短梗霉在发酵提高β-胡萝卜素含量中的应用，具体的应用方法如下：
(1)将洗净后的胡萝卜切碎，按重量体积比，加入15％水，在100MPa下均质130s，115℃高温高压灭菌30min，获得均质液；
(2)菌种活化：将产黑色素短梗霉菌株接至培养基中进行活化培养；
培养基的组成为：3％的葡萄糖，2％的蛋白胨，1％的酵母抽提物，2％的琼脂，130℃下灭菌35min；培养条件为：在30℃恒温培养箱培养3天；
(3)种子液培养：将步骤(2)中已活化菌株用接种环挑去2-3环接种于种子液培养基中培养，获得种子液；
种子液培养基组成：1.5％的葡萄糖，1.5％的蛋白胨，0.5％的酵母抽提物，50ml置于250ml锥形瓶中，封口膜封口，于140℃下灭菌40min；培养条件为在30℃摇床中，300r/min培养3d；
(4)将步骤(3)种子液按1.0wt％接种量接入步骤(1)均质液中，调整pH至6.8，于发酵罐中发酵；发酵时间64h，发酵温度28℃，发酵pH4.5-7.2，通气40L/min，转速500/rpm，罐压0.06/Mpa。
对比例1-4
与本发明的发酵菌种不同，其余同实施例2。
表1各对比例发酵菌
| 对比例1 | 三孢布拉霉菌 |
| 对比例2 | 红酵母 |
| 对比例3 | 环黑星霉 |
| 对比例4 | 黑酵母菌出芽短梗霉(市购) |
二、结果与分析
1.β-胡萝卜素含量检测
参考GB 5009.83-2016食品安全国家标准-食品中胡萝卜素的测定，对上述各实施例和对比例的发酵后的样品进行β-胡萝卜素含量检测。
表2β-胡萝卜素含量测定
| 项目 | β-胡萝卜素含量mg/100g |
| 实施例2 | 89.63 |
| 实施例3 | 92.15 |
| 实施例4 | 79.92 |
| 实施例5 | 89.03 |
| 对比例1 | 77.25 |
| 对比例2 | 69.47 |
| 对比例3 | 77.02 |
| 对比例4 | 76.32 |
由上表可知，本发明特殊保藏的出芽短梗霉参与胡萝卜发酵过程中能够显著提高β-胡萝卜素含量；远高于现有技术中常用的三孢布拉霉菌、红酵母等酵母菌及市购黑酵母菌出芽短梗霉发酵制备获得的β-胡萝卜素含量。
2.β-胡萝卜素的稳定性检测
将制备的发酵物放在0-4℃(避光)储存，在测定0天、30天、90天后测定其β-胡萝卜素含量，测定方法同“1.β-胡萝卜素含量检测”，下同。
表3不同温度、储存时间下β-胡萝卜素稳定性检测
由上表可知，在0-4℃内β-胡萝卜素含量损失的差距较小；0℃低温保存时，β-胡萝卜素损失率会更小。β-胡萝卜素含量能够在3个月时保持在75mg/100g以上；表明本发明发酵提取的β-胡萝卜素具有很高的稳定性。
3.测定提取β-胡萝卜素的抗氧化活力
检测方法参考张涛等人在期刊《食品发酵与工业》中《虾青素和β-胡萝卜素的抗氧化活性及其协同作用研究》一文。将实施例和对比例各自用甲醇制备质量浓度为2、4、8、16μg/mL的β-胡萝卜素的待测液，将50μL 2.25mmol/L FeSO4水溶液、50μL 9mmol/L水杨酸甲醇溶液和50μL待测液混合，于暗处室温下反应30min，于520nm波长下测定吸光度值。清除率计算公式如下：
·OH清除率/％＝[A0-(Ax-A1)]/A0×100％；
式中：Ax，添加待测液时的吸光度；A0，待测液用甲醇替代时的吸光度；A1，水杨酸甲醇溶液和H2O2甲醇溶液均用甲醇替代时的吸光度。
表4β-胡萝卜素抗氧化能力检测
由上表可知，本发明保藏菌种发酵获得的β-胡萝卜素，具有更强的抗氧化能力；其自由基清除率(SA)能够达到76.35％；显著高于未经发酵的β-胡萝卜素抗氧化能力及目前常用酵母菌发酵制备提取的β-胡萝卜素抗氧化能力。
Claims (7)
1.产黑色素短梗霉（Aureobasidium melanogenum）XYN202201，于2022年11月8日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号：CCTCC NO：M 20221742。
2.权利要求1所述的产黑色素短梗霉在发酵提高β-胡萝卜素含量中的应用，其特征在于，具体的应用方法如下：
（1）将洗净后的胡萝卜切碎，加水，均质，灭菌，获得均质液；
（2）菌种活化：将产黑色素短梗霉菌株接至培养基中进行活化培养；
（3）种子液培养：将步骤（2）中已活化菌株用接种环挑去2-3环接种于种子液培养基中培养，获得种子液；
（4）将步骤（3）种子液按0.08-1.5wt%接种量接入步骤（1）均质液中，调整pH，于发酵罐中发酵，发酵过程中控制溶氧为18-22%。
3.如权利要求2所述的应用，其特征在于，步骤（1）中，加水量为：按重量体积比，加入10-20%的水；均质条件为：压力50-120MPa；均质时间60-150s。
4.如权利要求2所述的应用，其特征在于，步骤（1）中，灭菌条件为115-121℃下灭菌15-30min。
5.如权利要求2所述的应用，其特征在于，步骤（2）中，培养基的组成为：1-3%的葡萄糖，1-3%的蛋白胨，0.5-2%的酵母抽提物，1-4%的琼脂，110-130℃下灭菌20-40min；培养条件为：在25-30℃恒温培养箱培养2-3天。
6.如权利要求2所述的应用，其特征在于，步骤（3）中，种子液培养基组成：1-3%的葡萄糖，1-3%的蛋白胨，0.5-3%的酵母抽提物，50ml置于250ml锥形瓶中，封口膜封口，于110-140℃下灭菌20-40min；培养条件为在25-30℃摇床中，150-300r/min培养1-3d。
7.如权利要求3所述的应用，其特征在于，步骤（4）中，发酵条件如下：发酵时间36-120h，发酵温度25-28℃，发酵pH4.5-7.2，通气25-50L/min，转速200-700rpm，罐压0.06-0.09Mpa。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310357853.XA CN116144510B (zh) | 2023-04-06 | 2023-04-06 | 黑酵母菌出芽短梗霉及其在发酵提高β-胡萝卜素含量中的应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310357853.XA CN116144510B (zh) | 2023-04-06 | 2023-04-06 | 黑酵母菌出芽短梗霉及其在发酵提高β-胡萝卜素含量中的应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116144510A CN116144510A (zh) | 2023-05-23 |
| CN116144510B true CN116144510B (zh) | 2024-06-07 |
Family
ID=86373895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310357853.XA Active CN116144510B (zh) | 2023-04-06 | 2023-04-06 | 黑酵母菌出芽短梗霉及其在发酵提高β-胡萝卜素含量中的应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116144510B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118272462B (zh) * | 2024-03-28 | 2025-02-21 | 中国海洋大学 | 一种提高出芽短梗霉菌株发酵产重油能力的方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1662655A (zh) * | 2002-06-25 | 2005-08-31 | 旭电化工业株式会社 | 含有β－葡聚糖的油脂组合物以及生产β－葡聚糖的新型微生物 |
| CN104130952A (zh) * | 2014-04-03 | 2014-11-05 | 河南师范大学 | 一株胶红酵母及其在发酵生产类胡萝卜素和油脂中的应用 |
| CN105861323A (zh) * | 2014-11-17 | 2016-08-17 | 嘉必优生物技术（武汉）股份有限公司 | 含有β-胡萝卜素的菌粉、微生物油及油悬液 |
| US9938550B1 (en) * | 2016-11-30 | 2018-04-10 | Food Industry Research And Development Institute | Aureobasidium pullulans, culturing medium and method for producing β-glucan, a culture of Aureobasidium pullulans and a composition comprising the same |
| CN108239606A (zh) * | 2016-12-26 | 2018-07-03 | 胡育诚 | 黑酵母菌出芽短梗霉菌株及使用其生产琥珀酸的方法 |
-
2023
- 2023-04-06 CN CN202310357853.XA patent/CN116144510B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1662655A (zh) * | 2002-06-25 | 2005-08-31 | 旭电化工业株式会社 | 含有β－葡聚糖的油脂组合物以及生产β－葡聚糖的新型微生物 |
| CN104130952A (zh) * | 2014-04-03 | 2014-11-05 | 河南师范大学 | 一株胶红酵母及其在发酵生产类胡萝卜素和油脂中的应用 |
| CN105861323A (zh) * | 2014-11-17 | 2016-08-17 | 嘉必优生物技术（武汉）股份有限公司 | 含有β-胡萝卜素的菌粉、微生物油及油悬液 |
| US9938550B1 (en) * | 2016-11-30 | 2018-04-10 | Food Industry Research And Development Institute | Aureobasidium pullulans, culturing medium and method for producing β-glucan, a culture of Aureobasidium pullulans and a composition comprising the same |
| CN108239606A (zh) * | 2016-12-26 | 2018-07-03 | 胡育诚 | 黑酵母菌出芽短梗霉菌株及使用其生产琥珀酸的方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 云南抚仙湖产类胡萝卜素酵母菌的资源调查;樊竹青;李治滢;董明华;周斌;欧阳一星;杨丽源;李绍兰;;微生物学通报;20160930(第02期);第296−304页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116144510A (zh) | 2023-05-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103952362A (zh) | 一株对多种植物病原菌具抑菌活性的柑橘内生放线菌 | |
| WO2022100568A1 (zh) | 松蕈及其用于生产麦角硫因的方法 | |
| WO2017186146A1 (zh) | 药食用真菌的果蔬培养及益生菌发酵 | |
| CN106978353A (zh) | 特氏炭角菌及其栽培方法 | |
| CN110423708A (zh) | 一种木葡糖醋酸杆菌及其应用 | |
| CN116144510B (zh) | 黑酵母菌出芽短梗霉及其在发酵提高β-胡萝卜素含量中的应用 | |
| CN102827777B (zh) | 海绵共附生土曲霉及制备(+)-terrein的用途 | |
| CN106434755A (zh) | 桦褐孔菌深层发酵产物及用途 | |
| CN112625957A (zh) | 枯草芽孢杆菌ljbs06及其应用 | |
| CN110317734A (zh) | 一种高产糖化酶、酯化酶和蛋白酶的红曲霉及其分离培养方法和应用 | |
| CN118256395B (zh) | 干酪乳酪杆菌gg002及其分泌多糖、冻干粉和后生元在美白祛斑、抗衰老中的应用 | |
| CN112442453B (zh) | 一株降解生物胺的奥默柯达酵母及其在白酒酿造中的应用 | |
| CN103409379B (zh) | 一种阿魏菇与胶红酵母共发酵生产漆酶的方法 | |
| CN100412186C (zh) | 木蹄层孔菌及液体深层发酵制备木蹄层孔菌菌体的方法 | |
| CN110331104A (zh) | 一种植物乳杆菌cv10d1及其应用 | |
| CN117305124A (zh) | 一株产刺五加苷e的刺五加内生真菌hasz1及其应用 | |
| CN102321555B (zh) | 一株产杀/抗白蚁化合物的内生菌 | |
| CN112094762B (zh) | 一株葡萄牙棒孢酵母菌株及其应用 | |
| CN111808763B (zh) | 一株产类胡萝卜素的双倒卵形红酵母及其应用 | |
| CN113444646B (zh) | 一株产β-石竹烯的霉菌及其应用 | |
| CN109666594A (zh) | 一种利用优良土著高产醇酿酒酵母和产香蒿草假丝酵母强化生产山西老陈醋的方法 | |
| CN117448178B (zh) | 一种紫红曲霉cewl18及其在制备护肝产品中的应用 | |
| CN116855392B (zh) | 一种鱼腥草发酵液及其制备方法与应用 | |
| CN117660199B (zh) | 一株白黄小脆柄菇、菌剂、甘草苷转化为甘草素的方法和应用 | |
| CN113980821B (zh) | 一株转化橙皮苷的黑曲霉及其应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant |