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一株双梭隔梭孢产黄色素的培养条件优化及黄色素性质研究

黄德见  
【摘要】: 本论文主要针对双梭隔梭孢(Septafusidium bifusisporum)所产黄色素进行了系统研究,研究内容包括:色素组分分离纯化和鉴定;通过细胞毒性实验,对色素的毒性进行初步评价;对高产菌株产色素培养条件进行优化,确定最佳培养条件;优化色素提取工艺,为开发利用提供依据;此外,还对菌株所产色素的理化性质进行了研究。 通过HPLC-MS分析发现,双梭隔梭孢所产黄色素并非为单一化合物,而是多种黄色物质的混合物,但其最主要成分的分子式为C_(26)H_(32)O_9,该化合物在227nm和411nm下有特征吸收峰。以该化合物的分子式和特征吸收波长为条件,从ChapmanHall天然产物数据库中查询,发现没有与之相匹配的已知化合物,因此可初步判断该化合物是一新化合物。 通过CHO细胞毒性实验,发现菌株RCEF3669所产色素无细胞毒性,是一种安全性较高的天然色素,具有较高的开发价值。 通过对菌株产黄色素的发酵条件优化,发现菌株RCEF3669产黄色素的最佳培养基组成为:葡萄糖20 g/L,甘油20 g/L,玉米粉30 g/L,黄豆粉20 g/L,NH_4NO_3 2 g/L,MgSO_4·7H_2O 1.0g/L,KH_2PO_4 3.0g/L,VB 0.4g/L,CaCl_2 0.5g/L;最佳发酵条件为:种龄为3d,接种量为7.5%,培养温度为25℃,培养时间为10d。 通过对黄色素提取工艺的研究,发现有机溶剂浸提的最佳条件为:提取溶剂为甲醇,浸提温度为45℃,浸提时间为120min,料液比为1:20,提取级数为2级。通过超声波辅助提取与有机溶剂浸提的比较研究,发现超声波辅助提取的效果较好,其最佳提取条件为:超声波提取功率为80W,提取时间为40min,提取温度40℃。 对该黄色素理化性质的研究发现,该黄色素的最大吸收波长为411nm,刚好为其主要色素组分的最大吸收波长;该色素易溶于甲醇、乙腈、正丁醇、二甲基亚砜等有机溶剂;该色素在暗室和日光下有很强的稳定性,但是紫外光对色素的稳定性却有较大的影响;该色素具有一定的热稳定性,能够承受一定程度的高温(≤75℃)处理;该色素在Na_2SO_3、维生素C、防腐剂苯甲酸钠和白砂糖存在的条件下有较好的稳定性,柠檬酸对于该黄色素有一定的增色作用,而氧化剂H_2O_2对色素的稳定性有很大的影响,随着处理时间的增加,色素的残存率明显降低;在研究金属离子对黄色素稳定性影响的实验中发现,除Fe~(3+)的加入使色素吸光度略有降低外,大多数金属离子不会对色素的稳定性产生太大的不良影响。


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