收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

利用雨生红球藻和红发夫酵母代谢过程中的协同效应提高虾青素产量

董庆霖  
【摘要】:本研究对红发夫酵母和雨生红球藻单独培养过程中细胞内的代谢通量进行了分析。结果表明:红发夫酵母通过糖酵解途径(EMP)代谢葡萄糖,但丙酮酸到乙酰 CoA 的反应效率较低,有 20.2%(稳定生长阶段)到 48.6%(生长阶段)的丙酮酸未能被有效利用而被分泌到细胞外;相比之下,雨生红球藻主要通过磷酸戊糖途径(PP)代谢葡萄糖,丙酮酸是合成虾青素的前体物质异戊烯焦磷酸(IPP)的底物之一。丙酮酸的通量增加 1,则 IPP 的通量就能提高 0.8,因此,两种微生物在代谢上具有潜在的互补性。 在代谢通量分析的基础上,将雨生红球藻和红发夫酵母进行混合培养,使两种微生物在代谢过程中产生协同效应。红发夫酵母代谢过程中产生的丙酮酸和CO_2 以及雨生红球藻光合作用过程中释放的 O_2 分别被二者作为底物吸收利用。雨生红球藻和红发夫酵母细胞内的碳代谢流流向虾青素合成方向的通量分别比单独培养提高了 4 倍和 2.2 倍,促进了细胞的生长和虾青素的合成,生物量和虾青素产量都有了显著的提高。 单因素实验和多因素正交实验优化混合培养控制条件的实验结果表明:混合培养过程中细胞生长和虾青素合成的最佳培养基组成和控制条件是不同的。从提高虾青素产量的角度来讲,最佳条件是:培养基组成:Glucose 3g/l, NaNO_3250mg/l, Phosphate 125mg/l, CaCl_2·2H_2O 10mg/l, MgSO_4·7H_2O 30mg/l,FeSO_4·7H_2O 5mg/l;pH:6,温度:28℃,通气量(转速):110rpm,光照强度:120μmol photons/m2·s。 为进一步提高虾青素产量,又进行了两步(段)混合培养技术的研究:第一步优化培养基组成和培养条件,促进细胞的生长以提高生物量;第二步在生物量达到相对稳定的阶段,添加葡萄糖和氯化钠并提高光照强度,控制细胞的生长并促进虾青素的大量合成,虾青素产量大幅度提高,最高达到 62.1mg/l。因此两步混合培养技术为天然虾青素的商业化生产提供了一个新的技术平台。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 华艳艳,孙玉梅,何连芳,陈芳良;KNO_3对红发夫酵母生物合成虾青素的影响[J];食品与发酵工业;2005年05期
2 蹇华丽;游娟;李平;;虾青素生物合成代谢工程研究进展[J];中国医药导报;2008年20期
3 梁成伟;田李;苏忠亮;秦松;;诱导条件下雨生红球藻虾青素合成相关基因的表达特征分析[J];青岛科技大学学报(自然科学版);2009年03期
4 张丽敏;华艳艳;孙玉梅;曹芳;;红发夫酵母生物合成虾青素天然促进剂的研究[J];河南工业大学学报(自然科学版);2011年01期
5 朱明军;杜顺堂;王菊芳;梁世中;;产虾青素红发夫酵母Phaffia rhodozyma的反应器培养[J];华南理工大学学报(自然科学版);2005年12期
6 林淦,刘法彬;混合培养微生物降解氯氰菊酯的特性研究[J];化学与生物工程;2005年08期
7 武忠伟;赵新亮;窦艳萍;赵现方;;冬虫夏草与韩芝液体发酵混合培养特性研究[J];微生物学杂志;2007年06期
8 李铁飞;;活性污泥丝状膨胀的控制[J];给水排水;1976年03期
9 于学辉;;微生物混合培养的应用[J];西南民族大学学报(自然科学版);1990年01期
10 张香美,江汉湖,董明盛;双歧杆菌与嗜酸乳杆菌混合培养时微生态关系研究[J];安徽农业技术师范学院学报;1999年02期
11 刘仲敏,刘安邦,吴强;微生物混合培养在发酵调味品生产中的应用[J];中国调味品;2002年06期
12 孙玉梅;崔迎进;李悦;;黄浆水发酵制备虾青素的条件实验研究[J];环境科学与技术;2007年06期
13 朱晓立;梁世中;邓毛程;;不同时间流加番茄汁对红发夫酵母生产虾青素的影响[J];食品工业科技;2008年11期
14 田小群,朱明军,梁世中;几种化学激活剂刺激虾青素合成的机理研究[J];氨基酸和生物资源;2003年02期
15 段东霞;刘光洲;王军;黄国胜;;杀菌剂对混合型腐蚀微生物的杀灭效果研究[J];腐蚀与防护;2006年02期
16 姚朔影;夏枫耿;梁淑娃;;双歧杆菌混合培养初步研究[J];中国食品添加剂;2006年02期
17 李艳宾;张超;张磊;魏世清;张琴;;接种固氮菌对纤维素分解过程的影响[J];纤维素科学与技术;2007年01期
18 邢向英;姜玲;董庆霖;陈博;李志文;;红发夫酵母细胞内蛋白质、脂肪酸与虾青素合成关系的研究[J];高校化学工程学报;2010年06期
19 朱晓立;梁世中;邓毛程;朱明军;;不同培养方式对红发夫酵母产虾青素的影响[J];食品科技;2011年01期
20 张兰威,申美艳,张晓光;培养温度pH值对保加利亚杆菌和嗜热链球菌混合生长的影响[J];食品与机械;1996年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张雪芹;王潮岗;胡章立;;雨生红球藻外源基因表达系统的研究[A];中国海洋湖沼学会藻类学分会第七届会员大会暨第十四次学术讨论会论文摘要集[C];2007年
2 孙燕妮;殷明炎;刘建国;;雨生红球藻细胞生长抑制和转化诱导的信号物质[A];中国藻类学会第十一次学术讨论会论文摘要集[C];2001年
3 徐爱华;刘永定;刘其芳;沈银武;肖媛;王英才;;利用光生物反应器规模化培养雨生红球藻[A];庆祝中国藻类学会成立30周年暨第十五次学术讨论会摘要集[C];2009年
4 蔡明刚;齐安翔;黄水英;张英;沈渊;;CBBM培养基:基于高产虾青素的雨生红球藻传统培养基的优化改良[A];中国海洋湖沼学会第九次全国会员代表大会暨学术研讨会论文摘要汇编[C];2007年
5 田燕;庄惠如;刘嫩容;卢海声;;Nd:YAP激光诱变雨生红球藻及生理效应初探[A];中国海洋湖沼学会藻类学分会第七届会员大会暨第十四次学术讨论会论文摘要集[C];2007年
6 李哲;蔡明刚;李晓梦;齐安翔;王蕴;黄水英;;不同波段可见光对雨生红球藻生长与虾青素积累的影响[A];中国海洋湖沼学会第九次全国会员代表大会暨学术研讨会论文摘要汇编[C];2007年
7 李涛;李爱芬;张成武;徐宁;段舜山;;Fe~(3+)对雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)生长及荧光特性的影响[A];庆祝中国藻类学会成立30周年暨第十五次学术讨论会摘要集[C];2009年
8 孙燕妮;刘建国;殷明炎;;无机碳与雨生红球藻细胞调节物质[A];中国藻类学会第十一次学术讨论会论文摘要集[C];2001年
9 魏东;王亚丁;;不同诱导条件下雨生红球藻积累类胡萝卜素的规律研究[A];中国藻类学会第十一次学术讨论会论文摘要集[C];2001年
10 王明兹;施巧琴;庄惠如;陈必链;吴松刚;;雨生红球藻原生质体制备与再生[A];中国藻类学会第十一次学术讨论会论文摘要集[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 董庆霖;利用雨生红球藻和红发夫酵母代谢过程中的协同效应提高虾青素产量[D];天津大学;2004年
2 孟春晓;雨生红球藻中虾青素合成关键酶基因的顺式作用元件研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2005年
3 滕长英;雨生红球藻控制虾青素合成的关键酶基因的转录调控元件[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2003年
4 巩继贤;飞秒激光显微操作进行单细胞水平的虾青素生物合成研究[D];天津大学;2007年
5 蹇华丽;红法夫酵母酶法破壁提取虾青素及其β-环糊精包合的研究[D];华南理工大学;2005年
6 梁成伟;蓝藻与绿藻类胡萝卜素合成酶基因的比较基因组学及代谢调控研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2007年
7 苗凤萍;雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)虾青素酯和脂肪酸的鉴定及差异表达基因的分析[D];中国科学院研究生院(武汉植物园);2007年
8 张晓丽;雨生红球藻抗氧化作用及藻粉质量安全性研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2006年
9 朱明军;红发夫酵母Phaffia rhodozyma培养生产虾青素的研究[D];华南理工大学;2001年
10 雷建军;乳鼠角朊细胞分离表达CD80/CD86及混合培养诱导免疫耐受机制的探讨[D];四川大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王丽丽;诱导子对雨生红球藻虾青素含量的影响及其分子机理的初步研究[D];宁波大学;2009年
2 王群;雨生红球藻优良藻株的筛选及其生理特性[D];暨南大学;2010年
3 张丽;雨生红球藻的紫外诱变、抗铵品系筛选及培养条件优化[D];青岛科技大学;2010年
4 杨桂芳;UV-B辐射对雨生红球藻生长的影响及诱导虾青素积累的机理[D];信阳师范学院;2011年
5 李婷;雨生红球藻中虾青素的提取及抗氧化活性研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2011年
6 张睿钦;雨生红球藻细胞转化及虾青素的提取[D];中国海洋大学;2012年
7 宋熙;红发夫酵母GGPP合成酶过量表达对虾青素产量的影响[D];天津大学;2010年
8 王劲;活性氧诱生剂对雨生红球藻及虾青素含量的影响[D];暨南大学;2006年
9 段楠;高产虾青素的红发夫酵母菌株进化工程研究[D];天津大学;2010年
10 魏炜;雨生红球藻中虾青素合成相关酶基因的转录调控序列分析[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 章大钧;荆州:自主创新开发天然虾青素[N];中国贸易报;2007年
2 李恩阔;密切联系实际走符合自己特色的发展之路[N];红河日报;2008年
3 陈谊;如何用生物菌发酵鸡粪及它与EM菌有何不同[N];东方城乡报;2008年
4 胡兴莲;无土栽培[N];山东科技报;2002年
5 周炜;浙大航空航天工程方向首次招生[N];科技日报;2007年
6 吴一福;中药穿琥宁粉针剂具有体外抗HIV-1作用[N];中国医药报;2006年
7 ;如何生产复合包装箱[N];科技日报;2004年
8 宋玉春;美国向海藻要生物柴油[N];中国化工报;2006年
9 宋玉春;“燃烧的”海藻:动力新希望[N];中国石化报;2007年
10 吴一福;我国首次培养成功全纯化牙囊细胞[N];中国医药报;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978