產(chǎn)紅色素菌株的篩選、鑒定、色素提取、紅色素發(fā)酵工藝及性質(zhì)的研究.pdf

1、隨著人們生活水平的提高和保健意識(shí)的增強(qiáng),食品的安全性受到越來越多的關(guān)注。毒理學(xué)和分析技術(shù)發(fā)展證實(shí),許多合成色素對(duì)人體有一定的危害性,因而被限制使用。天然色素則以安全性高,具有一定的保健功能而收到廣泛關(guān)注,成為研究熱點(diǎn)。本文對(duì)一株產(chǎn)紅色素菌株進(jìn)行了研究,研究表明該菌株溶解性好,色價(jià)高,性質(zhì)穩(wěn)定,具有較高的開發(fā)價(jià)值和應(yīng)用前景。 通過對(duì)PDA、SDAY、察氏、酵母蔗糖和淀粉五種培養(yǎng)基的篩選和菌絲生長(zhǎng)速率比較,選出最適培養(yǎng)基為PDA培養(yǎng)

2、基。并通過比較胞內(nèi)外色素OD值和菌絲體干重大小對(duì)初篩所得15株菌株進(jìn)行復(fù)篩,通過比較發(fā)現(xiàn)：菌株RCEF4029胞外色素OD值為0.39,胞內(nèi)色素OD值為0.63,菌絲體干重為3.11g,明顯高于其它菌株,因此將RCEF4029作為目標(biāo)菌株進(jìn)行研究。 根據(jù)該菌株的形態(tài)、培養(yǎng)特征和其顯微形態(tài)觀察,從菌絲、孢子的形態(tài)和產(chǎn)孢子的特征等初步判定為鐮刀菌屬(Fusarium)。為確定其分類地位,又用ITS-DNA測(cè)序鑒定進(jìn)行了驗(yàn)證。將ITS

3、-rDNA提取后進(jìn)行PCR擴(kuò)增,測(cè)序后提交到National Center for Biotechnology Information(NCBI)核酸數(shù)據(jù)庫(kù),通過Blast程序,將ITS-rDNA序列與Genebank中的核酸序列進(jìn)行比對(duì),結(jié)果確定RCEF4029菌株為串珠鐮刀菌(Fusarium momiliforme)。 本文以產(chǎn)紅色素菌株發(fā)酵液的菌體為原料,研究了紅色素的提取工藝,比較了浸提法與超聲波提取和微波提取的效果,

4、最終確定有機(jī)溶劑浸提為本實(shí)驗(yàn)的最佳方法。通過單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)得到有機(jī)溶劑浸提法的最佳條件為：提取溶劑為二氯甲烷；丙酮=2:1(V/V),提取溫度為40℃,提取時(shí)間為180min,提取料液比為1:30(m/v),提取級(jí)數(shù)為3級(jí)。 詳細(xì)討論了該紅色素的性質(zhì)：該色素為脂溶性色素,可溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯、正己烷、甲苯、石油醚等有機(jī)溶劑,極易溶于氯仿、二氯甲烷、丙酮等有機(jī)溶劑；色素溶液的最大吸收波長(zhǎng)為435nm;該紅色素的耐熱性較

5、好；該色素在避光、室內(nèi)散射光和室外散射光照射下具有良好的光穩(wěn)定性,但紫外光對(duì)其光穩(wěn)定性有一定的影響；該色素對(duì)大多數(shù)金屬離子、氧化劑、還原劑、維生素、酸度調(diào)節(jié)劑、常用食品添加劑和防腐劑的穩(wěn)定性較好,其中檸檬酸、氫氧化鈉、VE、明膠和苯甲酸鈉對(duì)紅色素有增色的效果；根據(jù)DPPH抗氧化篩選模型法得該色素具有一定的抗氧化活性；根據(jù)CHO Cytotoxicity Assay模型進(jìn)行測(cè)定得RCEF4029所產(chǎn)紅色素基本無毒,是一種安全性較高的天然色

6、素,因此具有較大的開發(fā)利用價(jià)值,可以應(yīng)用于印染和食品等工業(yè)。 通過液體培養(yǎng)基組成成分的正交試驗(yàn),以色價(jià)和分泌率為指標(biāo),比較不同的營(yíng)養(yǎng)性因素包括碳氮源、無機(jī)鹽及不同的非營(yíng)養(yǎng)因素包括pH、溫度和培養(yǎng)時(shí)間對(duì)紅色素產(chǎn)量的影響。最終篩選出RCEF4029菌株的最適液體培養(yǎng)基的組成為5％可溶性淀粉,20％馬鈴薯汁,0.25％蠶蛹粉,0.075％KH2PO4;最佳發(fā)酵條件如下：起始pH值為7.5,生長(zhǎng)溫度為28℃,轉(zhuǎn)速150rpm,接種量為1