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法夫酵母虾青素合成的细胞定位及高产菌株筛选模型的研究

伊文刚  
【摘要】: 虾青素是一种含氧类胡萝卜素,因其优越的生理学特性,已经被广泛应用在食品、饲料、医药、化妆品等行业中。法夫酵母菌是天然虾青素生产中最具有产业化前景的一种生物资源,选育虾青素的高产菌株是实现用发酵法生产虾青素的关键,开发新型的虾青素高产菌株筛选模型是进一步提高法夫酵母虾青素产量的重要因素。针对国内虾青素高产菌种选育的状况,本文通过对虾青素的细胞合成定位和细胞周期的研究,结合虾青素的合成机理对法夫酵母虾青素高产菌株的筛选模型进行了研究。 利用透射电镜和荧光扫描共聚焦显微镜对法夫酵母中虾青素的合成部位进行了研究,结果发现虾青素在细胞中积累位置主要在细胞膜附近的脂肪滴中。利用流式细胞仪对法夫酵母虾青素合成的细胞周期进行了研究,确定了虾青素合成是在细胞周期的G1期合成的。由此可推测法夫酵母虾青素合成的代谢调控与脂肪合成、呼吸代谢、糖代谢副产物积累、活性氧的生成具有重要的关系。 根据法夫酵母脂肪合成、呼吸代谢、糖代谢产物积累及活性氧的产生等生化特征,选择了β-紫罗兰酮、氟伐他汀、乙醇、Cu2+、西咪替丁、Fe3+、亚硝酸钠、乙酸钠、甘油等9种物质进行了法夫酵母虾青素高产菌株的筛选研究,发现β-紫罗兰酮、氟伐他汀、乙醇、Cu2+、西咪替丁、Fe3+、亚硝酸钠等建立的筛选模型可以用于虾青素高产菌株的筛选,其筛选浓度分别为370 mg/L、224μg/mL、2.5%(体积百分比浓度)、100μg/mL、50μmol/L、5000μmol/L、4400μmol/L。 这些研究结果不仅可用于选育虾侨 ?卟?还可为制定适宜的虾青素高产发酵调控策略提供理论依据,有助于进一步提高法夫酵母发酵生产虾青素的产量水平。


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