[发明专利]制备β-胡萝卜素的方法

说明书

本发明涉及制备β‑胡萝卜素的方法。制备β‑胡萝卜素的方法，其特征在于：对种子阶段的三孢布拉氏霉菌正菌和三孢布拉氏霉菌负菌分别进行酶解处理后，再以一定比例混合进行发酵培养；收集发酵后得到的菌体，从菌体中提取β‑胡萝卜素；所述的酶为果胶酶、纤维素酶、中性蛋白酶或脂肪酶其中的一种或二至四种任意混合形成的复合酶。通过将三孢布拉氏霉菌正、负菌种子液酶处理，减少菌体中菌丝之间的粘连和缠绕，使菌丝分布更加分散，由此达到当菌体混合后，增加正负菌体间的接合效率，增加接合孢子的生产，从而提高β‑胡萝卜素产量的目的。

技术领域

本发明涉及制备β-胡萝卜素的方法，尤其是一种使用三孢布拉氏霉菌制备β-胡萝卜素的方法。

背景技术

β-胡萝卜素是一种脂溶性类胡萝卜素，具有良好的抗氧化、抗癌防癌功效，且对预防心血管疾病、增强机体免疫力以及延缓衰老等都具有一定的作用，是一种很有开发价值的功能性天然色素。

β-胡萝卜素原料的生产，主要有天然提取法、化学合成法和微生物发酵法。天然提取法所需要的原料主要是胡萝卜，番茄等植物，这些植物受气候、产地、运输等条件限制，且植物提取工艺繁琐冗长，成本昂贵，不能满足工业化生产的需求。化学合成法尽管成本较低，但其对环境影响比较大，且产品活性较低，因此应用范围受到极大限制。采用微生物发酵法生产β-胡萝卜素，其产品质量和生理活性和天然提取产品完全相同，且不受环境条件限制，具有产量高、成本低、安全性高、易于被人体吸收等优点。

目前，工业上利用三孢布拉氏霉菌发酵生产β-胡萝卜素，主要是将三孢布拉氏霉菌正菌和三孢布拉氏霉菌负菌在种子培养阶段分开培养，之后将正菌和负菌的种子液以一定的比例混合后再接入发酵培养基中培养。如中国专利申请第CN10275795A和CN104561211A，均是在发酵培养时，将三孢布拉氏霉菌正菌和三孢布拉氏霉菌负菌的种子液以一定的比例混合后再接入发酵培养基中培养，但其发酵产量较低。现有提高三孢布拉氏霉菌产β-胡萝卜素产量的方法主要是增加溶氧和添加前体物质。增加溶氧通常采取的措施是通过增加鼓风或强制通氧，但是这种方法需要耗费大量的能源，增加成本，对工业化生产造成困难。也有在发酵液中添加氧载体正十二烷等，但会对菌体造成伤害。添加前体物质的报道也有很多，但是效果不是很理想，而且还会增加成本。本发明旨在提供一种简便易行，更有效的提高β-胡萝卜素的产量的方法。

发明内容

本发明的目的是提供制备β-胡萝卜素的方法。该方法简便易行，可有效提高β-胡萝卜素的产量。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

提供制备β-胡萝卜素的方法，对种子阶段的三孢布拉氏霉菌正菌和三孢布拉氏霉菌负菌分别进行酶解处理后，再以一定比例混合进行发酵培养；收集发酵后得到的菌体，从菌体中提取β-胡萝卜素；所述的酶为果胶酶、纤维素酶、中性蛋白酶或脂肪酶其中的一种或二至四种任意混合形成的复合酶。使用酶处理可酶解菌丝体之间粘连的胶质、蛋白、油脂等，减少菌体中菌丝之间的粘连和缠绕，使菌体的菌丝分布更加分散。

按上述方案，种子阶段的三孢布拉氏霉菌是在均匀的液体培养基中使用摇瓶或发酵罐培养的。

按上述方案，所述酶处理为将三孢布拉氏霉菌正菌种子液和三孢布拉氏霉菌负菌种子液分别在适宜三孢布拉氏霉菌生存的温度和pH范围内加入上述酶进行酶解处理。

按上述方案，所述酶活性为果胶酶10000-1000000U/g；纤维素酶10000-800000U/g；中性蛋白酶100000-1500000U/g；脂肪酶10000-200000U/g。

按上述方案，酶处理时酶的用量为三孢布拉氏霉菌正菌种子液或三孢布拉氏霉菌负菌种子液菌体干重的0.1％-1％，酶解体系pH为5.0-7.5，酶解温度25-30℃，酶解处理时间为1-4小时。