番茄红素的理化性质

三孢布拉氏霉菌生产番茄红素的争论进展ReviewofLYCOPENEproducedBYBLAKESLEATRISPORA酵生产番茄红素是工业化生产的抱负途径。本文从菌种选育、发酵条件优化、产物提取等方面综述了利用三孢布拉氏霉菌生产番茄红素的争论进展。番茄红素三孢布拉氏霉菌发酵Lycopenewasoneofthemostimportantcarotenoids,andithadmanyphysiologicalfunctions.MicrobialfermentationbyBlakesleatrisporawasaleadingapproachtoproducelycopeneindustrially.RecentprogressofLycopeneproducedbyBlakesleatrisporawerediscussedinthisreview.LycopeneBlakesleatrisporafermentation素[5]。其分子式为C ，分子量为536.85Da[1]，熔点在172～175℃。其晶体为40 65已烷、丙酮[3]，易溶于氯仿、二硫化碳、苯、油脂等。-胡萝卜素[12]，通过淬灭单线态氧来预防脂类过氧化，保护生物膜免受氧自由基的损伤[13]。同时它还具有诱导细胞间信息传递的作用，因此，番茄红素在预[14-17]期以来番茄红素被应用于食品添加剂行业[1819]，由于它卓越的生理功能，已成为当前医药、保健领域的热点之一[20]。番茄红素的生产工艺微生物发酵法承受微生物发酵法本钱低，污染相对较小[48、49]；在选育遗传稳定性高的菌株抱负的一条途径[50]。近年来争论人员对微生物发酵生产番茄红素进展了大量争论即对利用微生物发酵法生产番茄红素做一综述。1霉菌简介产番茄红素的霉菌主要有:三孢布拉氏霉菌(Blakesleatrispora)、布拉克须霉(Phycomycesblakesleanus)、爪哇异小霉(Allomycesjavanicus)、卷枝毛霉菌(Mucorcircinelloides)、粗糙链孢霉菌(Neurosporacrassa)和鲁西毛霉菌(Mucorrouxii)等。其中以三孢布拉氏霉菌生产能〔微生物生产番茄红素及其发酵促进剂的争论进展〕三孢布拉氏霉菌(Blakesleatrispora隶属于毛霉目(Mucorales)(Choanephoraceae)，布拉霉菌属(Blakeslea)。其生活史包括无性生殖和有性生殖两局部[42]。三孢布拉氏霉菌是一种产β-胡萝卜素的高产菌，该菌具有独特的代谢过程，番茄红素是其代谢途径中的一个中间产物，通过添加阻断剂来抑制β-素生物合成具体途径[41]1.2。丙酮酸(Pyrurate)＋甘油醛-3-磷酸(G3P)↓DXS↓DXR2-C-甲基-D-赤藓糖醇-4-磷酸(ME4P)↓异戊烯焦磷酸(IPP)↓二甲基丙烯焦磷酸(DMAPP)↓ ↓牦牛儿焦磷酸(GPP)→法尼基焦磷酸(FPP)↓GGPP合成酶牦牛儿基牦牛儿焦磷酸(GGPP)↓八氢番茄红素合成酶八氢番茄红素(Phytotne)↓八氢番茄红素脱饱和酶六氢番茄红素(Phytofluene)↓δ-胡萝卜素(δ-Carotene)↓δ-胡萝卜素脱饱和酶链孢红素(Neurosporene)↓番茄红素(Lycopene)↓番茄红素环化酶↓γ-胡萝卜素 δ-胡萝卜素↓番茄红素环化酶↓海胆酮←β-胡萝卜素 α-胡萝卜素1.2β-胡萝卜素生物合成途径Fig.1.2Biosyntheticpathwayofβ-carotene三孢布拉氏霉菌的诱变选育三孢布拉氏霉菌主要以多核体的形式存在，极易退化[54]。因此，选育遗传稳定性高的菌株是提高番茄红素产量的一个重要途〔NTG〕和离子束综合诱变处理，均可获得三孢布拉氏霉菌优良负株[55]。三孢布拉氏霉菌发酵工艺的优化在利用三孢布拉氏霉菌工业化发酵生产番茄红素的过程中，温度、pH值、溶氧、及阻断剂等[58]是影响番茄红素产量的重要因素。溶氧量对番茄红素产量的影响三孢布拉氏霉菌属于高度嗜氧的微生体的损伤，生产力量下降。有文献报道[5960-62，参加煤油、正己烷、正十二烷等氧载体后，可提高同一反响系统的传氧系数。阻断剂对番茄红素产量的影响在三孢布拉氏霉菌发酵生产番茄红素10g/L2-氨基-6-甲基吡15g/L的烟草废弃物时，58%[63]。发酵工艺优化通过调整培育基成分或发酵条件等可提高番茄红素的产霉菌菌种生长力量降低的问题,对菌种孢子的生长条件进展了优化并,提出了直接,,而且缩短了发酵培育时间。也有争论通过正交试验确定了番茄红素发酵生产的最正确条件为发酵培育基mL40mL,10%。发酵促进剂的争论有争论说明,在三孢布拉霉菌发酵过程添加某些物质可以促进产物的合成。在三孢布拉氏霉菌发酵过程中，β-紫罗酮、异烟肼等作为前体在发酵过程中添加，可以提高β-胡萝卜素的含量【小分子效应物对发酵法生产番茄红素的影响】,参加微量三孢酸类似物可大幅提高番茄红素的发酵产量。在Blakesleatrispora培育过程中添加α-紫罗酮、β-Blakesleatrispora菌体生长,但能明显刺激番茄红素的合成;2d参加α-紫罗酮、β-紫罗酮和脱落酸,红素的影响】12]。争论程时,添加微量(0.01μmol/L)的铜离子、镁离子、铁离子可增加胡萝卜素合成的速率,并使得终产物的产量增加几倍[14],产生对β胡萝卜素生物合成有促进作用的物质———三孢酸,TA的浓度增加。1.4提取方法争论在优化发酵条件和保证菌株高产的前提下,得到较高的提取率,是实现工业化丝体→浸提→过滤→浓缩→结晶。其中选择适宜的提