[发明专利]一种快速测定细菌菌液中总类胡萝卜素含量的方法

说明书

本发明涉及生物技术领域，具体为一种快速测定细菌菌液中总类胡萝卜素含量的方法，其原理在于细菌的菌液光密度值与其浓度间有正的线性关系，细菌菌液浓度与其类胡萝卜素含量间也有正的线性关系。通过构建细菌菌液浓度值与菌液中总类胡萝卜素含量的标准曲线，能够建立二者间的线性回归方程，然后利用该方程就可以计算出任意浓度下的菌液类胡萝卜素含量。与传统方法相比，本发明步骤少、不需要使用有机溶剂、不需要菌体干燥、不需要对细菌进行处理、能够保持类胡萝卜素的生物活性。因此，本发明具有快速、简便、环保、低成本以及保持类胡萝卜素生物活性等优点。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体为一种快速测定细菌菌液中总类胡萝卜素含量的方法。

背景技术

类胡萝卜素(carotenoids)是自然界中广泛存在的一类天然色素的总称，主要由植物、细菌和真菌合成。天然类胡萝卜素由于其具有多种生物活性的特征，不仅能够作为着色剂、食品添加剂，而且还可作为抗氧化剂，具有重要的生物学功能，如能够高效猝灭单线态氧；增强生物体的免疫功能；在细菌体内参与多种生命活动，可以提高细菌的对环境的适应能力。目前，类胡萝卜素已广泛应用于食品、化妆品和保健品等领域。随着人们对健康生活的追求，天然类胡萝卜素的市场需求巨大，2026年全球市场有望达到69亿美元。因此，开发富含天然类胡萝卜素的产品意义重大。

细菌是人类获得天然类胡萝卜素的重要来源，利用培养细菌获得天然类胡萝卜素是目前的主要途径之一。传统方法测定细菌菌液中总类胡萝卜素含量的方法包括以下步骤：1、样品制备：细菌菌液在5000g离心10分钟获得细菌菌体。2、破壁处理：采取研磨、超声破碎、高速珠磨、反复冻融等方式破壁。3、有机溶剂萃取：黑暗条件下，用甲醇、丙酮等有机溶剂在摇床内室温提取菌体中的类胡萝卜素，直至菌体变白。4、上清液获取：5000g离心10分钟，获得含有类胡萝卜素的上清液，菌体沉淀物烘干称重备用。5、总类胡萝卜素含量测定：紫外分光光度计480nm波长下检测上清液的吸光度。最后，根据以下公式计算细菌生产总类胡萝卜素含量：

总类胡萝卜素含量(TCC,μg/g)＝A×D×V/(E×W)

式中，A是总类胡萝卜素含量在480nm的吸光度，D是稀释比例，V是萃取液的体积(mL)，E是总类胡萝卜素的消光系数为0.16，W是菌体的干重(g)。

该方法的缺点在于：1、步骤繁琐、耗时长，整个过程需要12h。2、不环保，需用大量的甲醇、丙酮等有机溶剂。3、类胡萝卜素的生物活性被破坏，天然类胡萝卜素具有生物活性特征，对光、热等均有较强的敏感性。4、成本高，如测定1L菌液中类胡萝卜素含量所需有机溶剂，甲醇为3-5元人民币，丙酮为 10-15元人民币。

鉴于细菌在人类获得天然类胡萝卜素中的重要作用，因此，开发快速、简便、环保、低成本的测定细菌生产类胡萝卜素产量的方法具有广阔的应用前景。然而，迄今为止还没有利用细菌菌液浓度和总类胡萝卜素含量来构建线性回归方程来进行快速检测细菌总类胡萝卜素含量的报道。本发明利用菌液浓度和总类胡萝卜素含量构建的线性回归方程能快速地检测菌液中总类胡萝卜素含量，能够解决传统方法中存在的问题。因此，本发明具有快速、简便、环保、成本低、并能够保持类胡萝卜素的生物活性等优点。

发明内容

本发明目的在于克服传统方法测定细菌菌液总类胡萝卜素含量中存在的步骤繁琐、耗时长、不环保、成本高以及类胡萝卜素的生物活性被破坏等缺点，同时提供一种快速、简便、环保、成本低且能够保持类胡萝卜素生物活性的测定方法。