Blakeslea trispora发酵制备番茄红素的研究

摘要

越来越多的体内和体外的临床研究报告说明，番茄红素对肿瘤细胞的生长有高效的抑制能力，同时能够保护人们免受心血管疾病、冠状动脉心脏病及癌症等的侵扰，此外，番茄红素还常应用在食品营养、添加剂、药物及化妆品等领域，具有极为广阔的市场前景。Blakeslea trispora是现阶段唯一一种可以大批量发酵生产天然番茄红素的菌种，但是其在传代过程中极其容易发生退化现象，从而使番茄红素的产量减少。因此，本实验采用了紫外诱变方法及等离子体(ARTP)诱变方法对Blakeslea trispora进行定向选育，并对这两种诱变方法进行对比。同时，针对Blakeslea trispora的代谢途径中添加合适的阻断剂，能够起到阻断环化反应途径，从而大量积累番茄红素的作用，推测阻断剂可能会对环化酶的活性基因转录水平造成影响，因此在Blakeslea trispora发酵培养48h后添加适量的阻断剂（吡啶、三乙胺、烟碱、咪唑），通过荧光定量PCR方式考察基因的转录水平，验证我们的猜想。
　　 通过实验，得到了以下结论:
　　 (1)通过紫外诱变的Blakeslea trispora正、负优势菌株发酵后，番茄红素产量提高了19.77％，正、负菌变异系数分别为4.61％和23.78％，说明紫外诱变对正、负菌产番茄红素能力均有积极作用，且获得的正菌稳定性很好，不易退化，但负菌稳定性差，易退化。
　　 (2)通过等离子体诱变的BIakeslea trispora正、负优势菌株发酵后，番茄红素产量提高了56.63％，负菌正突变性十分显著。正、负菌变异系数分别为2.08％和2.41％，说明正、负菌稳定性均很好，不易退化。
　　 (3)对比两种诱变方法，证实等离子体诱变方法在菌种的正突变及稳定性方便均优于紫外诱变。
　　 (4)发现了一些金属离子能够促进菌体生长从而提高番茄红素的产量。
　　 (5)经过荧光定量实验证实，吡啶、咪唑、三乙胺和烟碱对Blakesleatrispora代谢途径中的关键基因carRA的转录水平均有不同程度的抑制作用，这是首次从基因水平研究环化酶在阻断剂存在的条件下失活的原因。

目录

声明

学位论文数据集

摘要

第一章 文献综述

1．1 番茄红素概况

1．1．1 研究历史及现状

1．1．2 理化性质

1．1．3 生理功能

1．1．4 番茄红素的合成方法

1．1．5 番茄红素的检测方法

1．2 实时荧光定量PCR

1．2．1 实时荧光定量PCR原理

1．2．2 实时荧光定量PCR的应用

1．2．3 实时荧光定量PCR的发展前景

1．3 本科研课题的立题目的、研究内容及创新性

第二章 诱变技术对Blakeslea trispora的选育

2．1 引言

2．2 材料与方法

2．2．1 菌株

2．2．2 试剂及原料

2．2．3 主要仪器

2．2．4 培养基组成

2．2．5 实验方法

2．3 结果与讨论

2．3．1 诱变前期准备—抑制剂最佳浓度实验

2．3．2 紫外诱变

2．3．3 等离子体诱变

2．3．4 紫外诱变与等离子体诱变的比较

2．4 本章小结

第三章 诱变优势菌株培养条件的优化

3．1 引言

3．2 材料与方法

3．2．1 菌株

3．2．2 试剂及原料

3．2．3 主要仪器

3．2．4 培养基组成

3．2．5 实验方法

3．3 结果与讨论

3．3．1 不同碳源对发酵的影响

3．3．2 碳源添加量对发酵的影响

3．3．3 不同氮源对发酵的影响

3．3．4 氮源添加量对发酵的影响

3．3．5 大豆油添加量对发酵的影响

3．3．6 初始pH值对发酵的影响

3．3．7 补调pH值对发酵的影响

3．3．8 培养温度对发酵的影响

3．3．9 装液量对发酵的影响

3．3．10 接种量对发酵的影响

3．3．11 优化条件的正交试验

3．3．12 常见金属离子对发酵的影响

3．3．13 稀有金属离子对发酵的影响

3．4 本章小结

第四章 阻断剂对Blakeslea trispora关键基因转录水平的影响

4．1 引言

4．2 材料与方法

4．2．1 菌株

4．2．2 试剂及原料

4．2．3 主要仪器

4．2．4 培养基组成

4．2．5 实验方法

4．3 结果与讨论

4．3．1 不同阻断剂的最适浓度

4．3．2 RNA提取及检测

4．3．3 不同阻断剂的添加对发酵产物的影响

4．3．3 不同阻断剂的添加对基因转录水平的影响

4．4 本章小结

第五章 结论与展望

参考文献

附录

致谢

研究成果及发表的学术论文

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