[发明专利]一种葡萄糖代谢脱阻遏、高产虾青素的法夫酵母突变株MK19及其培养方法

说明书

【技术领域】

本发明属于微生物生物技术领域。更具体地，本发明涉及葡萄糖代谢脱阻遏、高产虾青素的法夫酵母突变株MK19及其培养方法。 

【背景技术】

虾青素是一种广泛存在于自然界中的橘红色类胡萝卜素，具有极强的抗氧化活性，其抗氧化活性是维生素E的500倍。动物实验表明，虾青素有抑制肿瘤发生、增强免疫功能等多方面的生理作用；可以防治神经性疾病，如早老性痴呆症和帕金森症等，可以作为抗衰老和预防动脉硬化等疾病的药物或保健品；可以用于防治眼科疾病，尤其对糖尿病眼疾的发病率有明显降低效果。 

美国食品和药物管理局(FDA)和欧盟已允许天然虾青素作为人类的膳食添加成分进入市场。目前，国际上利用天然虾青素开发人类的高级营养保健食品和药品，其产品定位主要在强化免疫系统功能、保护视网膜和中枢神经系统免受氧化破坏、抗炎、抗紫外辐射、缓解压力、减缓肌肉疲劳等方面，国外已开发了含虾青素的口服抗感染和消炎制剂，配合阿司匹林服用可加强其药效。在日本，虾青素已经在化妆品工业上广泛应用。 

虾青素是全球类胡萝卜素中销售额第二大的品种，还广范用于大马哈鱼与鲑鱼的养殖业。虾青素不仅仅做为水产养殖动物的着色剂，越来越多的证据表明，虾青素是水产动物必需的“维生素“，对它们的正常生长、提高存活率和繁殖率具有极为重要的作用将法夫酵母细胞添加到鲑鱼和鳟鱼的饵料中，虾青素沉积在皮肤和肌肉中使其呈红色。研究表明，虾青素是大马哈鱼和虹鳟鱼饲料中的首选色素。 

虾青素用作饲料添加剂能提高动物的免疫力和存活力，且能大量的沉积在动物的皮肤和肌肉等组织中，增色的同时增加其营养价值。在商业化 的鱼类和甲壳类动物(如鲑鱼、虾、蟹、虹鳟鱼等)的饲料中添加虾青素可极大提高产品的市场价值。 

因此，虾青素在保健品、医药、饲料、食品和日用化妆品等领域具有广阔的应用前景。 

红法夫酵母属是生产虾青素的主要微生物之一，法夫酵母属于担子菌门，杂担子菌纲。法夫酵母发酵时兼性嗜低温微生物，适宜的生长温度为18-22℃。最适pH在5.0-6.9之间。法夫酵母在好氧发酵过程中产酸，释放CO₂并同时合成虾青素。氧可以促进法夫酵母生长和色素合成。 

与其他产类胡萝卜素酵母不同，法夫酵母能够利用葡萄糖、纤维二糖、麦芽糖、木糖、乳糖和甘油等多种碳源进行发酵，法夫酵母利用葡萄糖作为碳源进行发酵的这种特性有利于工业应用。 

野生型法夫酵母的葡萄糖代谢阻遏效应呈阳性，即其细胞生长和色素合成皆受到高浓度葡萄糖的抑制。为了克服这个问题，多数实验室采用分批流加葡萄糖等方式，避免高浓度葡萄糖带来的底物阻遏效应。但是这种加料方式复杂，在工业生产中采用这种方式生产将会延长发酵周期，增加劳动和生产成本。 

目前，已报道的多数高产虾青素突变株的适宜葡萄糖浓度为1％-5％[参见Hu，Z.等人，《World Journal of Microbiology andBiotechnology》，21：771-775(2005)；Kim，J.H.等人，《Biosci BiotechnolBiochem》，69：1743-8(2005)；Ni，H.，等人，《J Zhejiang Univ Sci.》B8：365-70(2007)；Reynders，M.B.，D.E.Rawlings，and S.T.L.Harrison.《Biotechnology Letters》，19：549-552(1997)；Yamane，Y.，等人，《Biotechnology Letters》，19：1109-1111(1997)]，而这种法夫酵母突变株还存在许多缺陷，例如高浓度葡萄糖的代谢阻遏效应，导致发酵过程中分批补加碳源等操作工艺会增加虾青素生产成本等。 

因此，目前迫切需要克服现有法夫酵母受葡萄糖代谢阻遏的缺陷，获得发酵周期短，且虾青素产率高，制备工艺简单，易于工业化的法夫酵母突变株。本发明人通过大量的实验与分析研究，终于完成了本发明。 

【发明内容】

[要解决的技术问题] 

本发明的目的是提供一种葡萄糖代谢脱阻遏、高产虾青素的法夫酵母突变株。 

本发明的另一个目的是提供一种葡萄糖代谢脱阻遏、高产虾青素的法夫酵母突变株的培养方法。 

[技术方案] 

本发明是通过下述技术方案实现的。