环状芽孢杆菌和红法夫酵母混合培养破酵母细胞壁的研讨.pdf

发酵工程学科的进展 ——第四次全国发酵工程学术讨论会论文集 环状芽孢杆菌和红法夫酵母混合培养 破酵母细胞壁的研究 张建芬， 胡忠策， 郑裕国’， 沈寅初 (浙江工业大学生物工程研究所浙江杭州 310014) 摘要：本实验主要研究环状芽孢杆菌(Bacillus mycesdendrorhous)的活体混合培养破壁模式，以胶体几丁质作为环状芽孢杆菌的培养的碳 源及细胞壁溶解酶的诱导荆。混合培养时，pH5．o～6．0，35℃下摇床培养72h，酶解效果较 好，酵母色素提取率可达70％。 关键词：环状芽孢杆菌(Bacillus 胶体几丁质；混合培养 虾青素是类胡萝卜素的一种[1]，并具有独特的着色功能，使鱼类的皮肤和肌肉、家禽 的羽毛、爪、咏及蛋呈现鲜艳的色泽，还能清除自由基，淬灭单线态氧，具有比B一胡萝卜 素更强的抗氧化能力。红法夫酵母(Xanthophyllomycesdendrorhous)是一种能积累大 量虾青素的红色酵母，它具有生长快、培养周期短、虾青素含量高(占总类胡萝卜素的70 ～95％)、活性强(反式虾青素)、能利用多种碳氮源等特点，是一种极具产业化前景的天 然虾青素资源[2’3]。其细胞壁是由p一1，3一葡聚糖、p一1，6一葡聚糖、甘露聚糖蛋白及几丁质 等相互交链构成的复杂的双层网状结构“】。家禽、鱼类等对酵母细胞壁的消化能力不 强，影响其对虾青素的吸收。探寻方便有效的破壁方法是产业化生物合成虾青素的重要 环节。 目前，广泛采用的酵母细胞的破壁方法主要有自溶法、机械法(高压均质法、超声波 法和冻融法等)、化学法(酸法和碱法)以及酶法等。自溶法耗时过长，机械法和化学法操 作过程中条件太过激烈，相对而言，酶法则可以在较为温和条件的条件下加速细胞破壁。 另有研究[5]发现表明，环状芽孢杆菌分泌的胞外酶具有p一1，3一葡聚糖酶，B一1，6一葡聚糖，a一 1，3-葡聚糖，木聚糖酶和几丁质酶活。所以，利用这两种菌进行活体混合培养以期直接进 行酵母破壁在理论上也是可行的。 1 材料与方法 1．1菌种 dendrorhous M4096)，由本实验室驯化保存． 红法夫酵母菌株(Xanthophyllomyces 基金项目：国家十五科技攻关项目资助(2004BA713805—03) *通讯作者：郑裕国，教授，博导，E--mail；zhengyg@ziut．edu．cn 张建芬等：环状芽孢杆菌和红法夫酵母混合培养破酵母细胞壁的研究 395 circulans 环状芽孢杆菌(BacillusA1．0383)，购自中国科学院微生物研究所菌种保 藏中心。 1．2红法夫酵母培养基及培养条件 红法夫酵母斜面培养基：葡萄糖10．Og、酵母粉3．09，琼脂20．og，水1．0L 种子培养基：葡萄糖25．og、酵母粉8．09，水1．0L，pH自然。 0．59、 K2HP0429、MgS04·7H201．59，水1．0L，pH5．5。 红法夫酵母培养条件： 斜面种子22℃培养6～7d进行活化，然后接种到液体种子培养基，22C于往复式摇 床100r／min培养2d。该培养物作为红法夫酵母培养的液体种子。 红法夫酵母培养条件：摇瓶装液量为250ml三角瓶装50ml培养基，接种量为4％， 22℃于往复式摇床100r／rain培养5d。 1．3环状芽孢杆菌培养基及培养条件 环状芽孢杆菌种子培养基；牛肉膏5．09、蛋白胨10．09、NaCl 5．og、水1．OL，调节pH 为7．0； 斜面培养基另加琼脂209／L。30℃下培养24h。 K2HP042．09，永1．0L，调节pH为7．0。 48h。接种量为4％，装液量