法夫酵母生物法生产虾青素的研究进展.pdf

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1、第33卷第1期2012年2月化学]二业与工程技术‘，o“r”azo，C矗P埘ifnz，竹d“s￡ry＆。E打gi竹PPringV01．33No．1Feb．，2012法夫酵母生物法生产虾青素的研究进展*刘颖(青岛科技大学化工学院，山东青岛266042)摘要：介绍了虾青素在功能饲料、食品、化妆品和医药等方面的应用前景以及虾青素的合成方法。在微生物合成中，重点介绍了法夫酵母生产虾青素的方法，阐述了通过基因工程培养、诱变及发酵工艺优化等方法来提高法夫酵母生物合成虾青素的新进展。关键词：虾青素法夫酵母生物合成中图分类号：TQ

2、926文献标识码：A文章编号：1006—7906(2012)01一0023一05Researchpr0粤畔!ssofast锄【anthinbiotechnolo孚calp舶d1Jcti伽inI'hamarhod毗y呦I，IUYing(ChemicalEngineeringC01lege，QingdaoUniversityofScienceandTechnology，Qingdao266042，China)Absh·act：Theapplicationprospectofastaxanthininfunctionfe

3、ed，food，cosmeticsandmedicineaspectsispresentedandthesynthesismethodofastaxanthinisintroduced．TheprocesswhichproducesastaxanthinbyPhaffiarhodozymaisespe西alIyintroducedinmicroorganismssynthesis．TheadvancesinimprovementofsynthesizingastaxanthinbyPhaffiarhodozymat

4、hroughgeneticengineering，mutationandfermentationprocessoptimizationmethodareexpounded．Keywords：Astaxanthin；Phaffiarhodozyma；Biosynthesis近年来，随着生活水平的不断提高，人们对自身健康及食品安全愈加重视。人类的衰老、许多疾病的产生与自由基、有害活性氧等分子抑制人体免疫系统的自身防御、修复功能息息相关[1]。虾青素(Astaxanthin)是p一胡萝卜素3，3一二羟基一4，4一二羰基的

5、衍生物，被称作“超级抗氧化剂”，并以其独特的结构、化学性质及生物学优势引起了国内外的广泛关注，其主要作用机制是通过分子中的共轭结构消灭有害氧、羟基及共轭不饱和双键，清除自由基[2]。欧盟、日本等已许可其作为膳食营养补充剂等，国内市场已有跨国公司化学合成的虾青素产品，主要用作饲料添加剂。目前，虾青素的主要来源是从水产品的加工废料中提取，利用某些藻类、酵母菌生产及采用化学合成方法生产[3]。天然虾青素与化学合成产品在功能、应用等方面截然不同，而约占市场份额97％的虾青素产品为化学合成。就市场竞争而言，通过基因工程培养、

6、诱变筛选高产菌株、调整发酵工艺等方法优化法夫酵母(Phamarhodozy—ma)等主产虾青素产品微生物，对提高虾青素生物制品的产量具有深远的意义。1虾青素的合成1．1经典的化学合成化学合成仍是目前获取虾青素的最低廉的生产方法，主要反应为1分子C15一磷盐与1分子。C10一二醛分子的Wittig反应[4]，产物中包括虾青素的各种同分异构体及外消旋体的混合物。由于虾青素分子结构复杂，故其合成困难、化学合成品价格昂贵。目前，国内外研究的重点是利用微生物法生产虾青素，如培养雨生红球藻(Haematococcuspluvi

7、alis)及法夫酵母得到虾青素等。1．2水产品废料提取从甲壳类加工下脚料中提取回收虾青素也是虾青素生产的主要途径之一，传统的提取方式主要有收稿日期：2011—10一2l。作者简介：刘颖(1986一)，女，硕士，主要研究方向为药物化学。*基金项目：国家自然科学基金项目(No．20772070)。·24化学工业与工程技术2012年第33卷第1期碱提取、有机溶剂法等[5]。不同方法各有优劣，如有机溶剂提取时，溶剂蒸发使得虾青素浓缩即可得到较高浓度的虾青素油，溶剂也可循环使用，但虾青素的分离十分困难。姜淼等通过内源酶辅助提

8、取后得到32．16弘g／g湿虾壳的虾青素‘6

9、。尽管对水产品废料提取方法的研究较多，但工业化条件尚不具备。1．3微生物合成1．3．1雨生红球藻合成雨生红球藻积累的虾青素产量大于或等于4．0％(细胞干重)，是最具优势的生产用藻类[7]。游泳等研究了光强度、有机底物等对雨生红球藻产虾青素的影响[8]，虾青素产量达41．06mg／L，是自产时产量的2．02倍。尽管