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产紫青霉菌的发酵条件及色素稳定性、安全性的研究_图文

中国 食品添 加剂 
China FoodAddi  试 验 研 究  

产紫青霉菌的发酵条件及色素稳定性  安全性的研究 

张馨 ,曹红 ,,李春 ,牛玉静 t,杨露 z 
(1.石 河子大学 化 学化 工学 院 ,新 疆兵 团化 工绿 色重点 实验 室 一省部 共建 国家 重点实 验室  培育基 地 ,石河 子 832003;2.嘉兴 学 院生 物 与化学 工程学 院 ,嘉 兴 3 14001;3.北京 理工 大学 生命 
学 院 ,北 京 100081) 
摘 要 :研究~株新 型 Penicillium purpurogenum Li一3菌产 红色 素的发酵条件及红 色素 稳定性 ,同时检测  色素组分 中是否含有 真菌毒素一桔霉素 ,对 红色素安全性进行评价 。最优 发酵条件下 ,采用两 阶段控 温方法 ,  红色素产量达最大值 (2.89UAsoo  )。色素稳定性实验结果表明 ,该红色素在温度 < 50 ̄C条件下较为 稳定 ,pH  (卜10)和氧化剂 H20z对 色素稳定性 影响较小 ,自然光 照对 色素稳定性有一 定影响。pH > 10、还原剂 Na:s0,  和金属离子 ca 、A1 、Fe3+对色素有增色效应 。高效液相色谱检测结果显示 ,在  purpurogenum Li一3红色素  中 未 发 现桔 霉 素 。 
关键词 :产紫青霉菌 ;红色素 ;发酵 ;稳定性 ;安全性  中图分类号 :TS202-3  文献标识码 :B  文章编 号 :1006—2513 (2016)02~0068—07 
Fermentation conditions, stability and security study of red pigment  produced by Penicillium purpurogenum Li-3 
ZHANG Xin ,CAO Hong ’,LI Chun3,NIU Yu-jing ,YANG Lu 
(1.Key Laboratory for Green Processing of Chemical Engineering of Xinjiang Bingtuan, 
School of Chemistry and Chemical Engineering, Shihezi University, Shihezi  832000; 2.College of  Biological, Chemical Sciences and Engineering, Jiaxing University, Jiaxing  3 14001; 3.School of Life 
Science,Beijing Institute of Technology,Beijing  1 0008 1) 
Abstract: The ferm entation conditions and stability of red pigm ent producing by a novel Penicillium purpurogenum  Li一3 were studied in this research, and high performance liquid chromatography was used for the analysis of citrinin  in pigment.Under optimum fermentation conditions, with two—stage temperature controlled method, the highest 
production of red pigment(2.89UA5oo )was reached.The pigment stability test showed that the red pigment was  stable below 50 ̄C,pH (1—10)and H202 had little influence on the pigment stability,light had a certain influence on 
the stability of the pigment, Na2SO3 an d Ca2 , A1“, Fe  had hyperchromic effect on pigment.Our study showed t hat  t h ere w ere no sign of citrinin in production by this fungus.  Key words:Penicillium purpurogenum ;red pigment fermentation;stability;security 

收稿 日期 :2016—01—05 

通讯作者 :曹 红,女 ,博士 ,研究员 。 

基金项 目:国家 自然科学基金资助项 目 (21146012、21266029)。 

作者简介 :张馨 (1991一),女 ,硕士研 究生 ,研究方 向:生物催化与酶工程的研究。 

近 年 来 ,有 药 用价 值 的天 然 色素 越 来 越 受 到 

酵 母 浸 出粉 葡 萄 糖 培 养 基 (YPD):酵 母 粉 

人 们 的 关 注 。 微 生 物 色素 被 广 泛 的 应 用 于 制 药 、  5g,葡 萄糖 20g,K2HPO4 3g,MgSO4 1.5g,蒸 馏 

纺 织 和 食 品 工 业 。微 生 物 色 素 具 有 无 毒 、无 致  水 1000mL。 

畸 、稳 定 性 强 的特 点 ,其 中真 菌 能 产 生化 学 稳 定 

沙 保 罗 氏 培 养 基 (SDAY):葡 萄 糖 40 g, 

性 高 、化 学 结 构 及 色调 多 样 的 色 素 。大 多数 真 菌  蛋 白胨 10 g,酵母 浸 出粉 10 g,蒸 馏水 1000 mL。  产 生 的 色 素是 醌 类 、类黄 酮 、黑 色素 和 嗜 氮 酮类  上 述 培养 基 121℃灭 菌 20 min,冷却 至室 温使 用 。 

【u


这 类 化 合 物 具 有 重 要 的药 理 活 性 。这 类 天 然 

1.2 药 品和 仪器 

功 能性 色素 在 食 品 添 加剂 、药物 开 发 领 域都 表 现 

主 要 药 品 : 葡 萄 糖 、 蛋 白 胨 、 酵 母 粉 、 

出潜 在 的 应用 前景 。 

K2HPO4、 M gSO4·7H2O 、 KC1、 FeSO4‘7H20 、 

真菌 色 素 中 ,被 人们 熟 知 的天 然 色素 一 红 曲  H O 、Na2SO,、桔霉 素 和 乙醇 等 均为分 析 纯 。 

霉 色 素 ,在 东 南 亚地 区被 广 泛 作 为食 品添 加 剂 并 

主 要 设 备 与 仪 器 :Agilent Carry 60型 紫 外 

且 已经商业化 ,然而因其安全性因素在欧洲和美  可 见 分 光 光 度 计 ,安 捷 伦 科 技 有 限 公 司 ;SKY- 

国遭 到 禁 用 【2】。近 年 来 ,利 用产 紫 青 霉 菌 产 色 素  2llB型 恒 温 摇 床 , 苏 州 赛 恩 斯 仪 器 有 限 公 司 ; 

开 始 引 起研 究 人 员 的 关注 ,Mapari[ 等认 为 产 紫  VD-850型超净工作台 ,苏州净化设备有限公司 ; 

青 霉 菌具 有 生 产 天 然着 色 剂 的潜 力 ,是一 种 潜 在  IKA RV10型 旋 转 蒸 发 器 :德 国 IKA 工 业 设 备 ; 

的安全宿主 ,能产生与红曲霉色素有着相 同发色  DSX-280B型手提式压力蒸气灭菌器 ,上海 申安 

团的聚酮类色素 ,但不产生真菌毒素 一桔霉 素。  医疗器 械 公司 。 

然 而 , 吴 长 景  等 从 Penicillium purpurogenum  1.3 色素 发 酵及 色素 的提取 

G59的两 株 突 变 株 发 酵物 中分 离 的 四种 次级 代 谢 

取 上 述 100 mL 发 酵 培 养 基 于 250 mL锥 形 

产 物 中包 括 桔 霉 素 。 因此 ,关于 产 紫 青 霉 菌是 否  瓶 中 ,接种量 l% (体积 )、温度 28℃、 150 r/min 

产真菌毒素 一桔霉素还存在争论 。本实验室前期  振荡培养 7天,发酵 结束后 ,发酵 液减压抽滤 , 

从土壤 中筛选得 到一株产 紫青 霉菌 (Penicillium  分离菌丝和滤液 ,收集滤液。另外,将 95% 乙醇 

purpurogenum Li-3)[5],本 文 对 产 紫 青 霉 红 色 素  溶 液 加 入 色 素发 酵 液 ,静 置 过 夜 ,过滤 除去 蛋 白 

的 发 酵 条 件 及 其 在 多 种 理 化 因 素 下 的 稳 定 性 进  质 、多 糖 等沉 淀 物 ,得 亮 红 色溶 液 ,经旋 转 蒸 发 

行研 究 ,并对其是否产桔霉素进一步验证 ,为  仪 浓 缩 ,得 到 红 色 黏 稠 物 , 即为 红 色 素 粗 提 物 , 

purpurogenum Li-3红 色 素 在 食 品 中 的 应 用 提 供  于冰 箱 4℃保存 备用 。 

一 定 的理论 依 据 。 

1.4 色素最大吸收波长及色素含量的测定 

利 用 紫外 一 可见 分光 光度 计 全 波长 扫描 色 素 

1 方法  1.1 菌株 和 培养 基 
菌株 Penicillium purpurogenum Li-3。  种 子 培 养 基 : 葡 萄 糖 2 g,NI-I4NO3 3g, 
K2HPO4 1 g, M gSO4。7H2O 0.5 g, KC1 0.5 g, 
FeSO4 7H2O 0.01 g,蒸 馏水 1000 mL。  马铃 薯葡 萄 糖培 养基 (PDB):土豆 200g, 
葡 萄 糖 20g,K2HPO4 lg,MgSO4·7H2O 0.5g,  KC1 0.5g,FeSO4‘7H2O 0.01g,蒸馏 水 1000 mL。 
液 体 查 氏 培 养 基 (CZ):NaNO3 3g,K2H ̄ 4 
lg, M gSO4‘7H20 0.5g, KC1 O.5g, FeSO4·7H2O 
0.01g,蔗糖 30g,蒸馏 水 lO00mL。 

溶 液 ,确 定 产紫 青 霉 红色 素 在 可见 区的最 大 吸 收  波 长 为 500 am。色 素 的含 量 以 500 nm 处 吸 光 度  值表 示 (UA5oofl )。  1.5 红色素发酵条件的优化 
在 P purpurogenum Li一3发 酵 产 红 色 素 过 程  中 ,对不 同培 养基 、培 养基 初始 pH、温度 、摇 床  转 速 、装 液量 等进 行 单 因素 优 化 实验 ,从 而提 高  红色素 产量 。  1.6 红色 素稳 定性 实验 
将 红 色 素 粗 提 物 用 95% 乙 醇 溶 液 配 制 成  5mg/mL的粗 提 红色 素 溶 液 ,用 于 该 红 色 素 稳 定  性 的研 究 。  1.6.1 红色 素温 度稳 定性 实验 

Chind Food Aadit eS整====丝 堑z 窭:=, 

取红 色素溶液 于具塞 试管 中,用 封 口膜密  腈 (50 :50), 流 速 为 0.8 mL/min, 进 样 体 积 

封 管 口 ,防止溶 液 蒸 发对 实验 的影 响 。分 别置 于  20uL。 

25、50、75、100℃的 恒 温水 浴 锅 中保 温 5 h,观  1.8 数据 分析 

察 其 颜 色 的变化 ,每 隔 1 h分 别测 定其 在 500 nm 

本 文 中所有 数据 均 以平均值 (mean) ± 标准 

处 的吸光度 值 。 

差 (SD)表 示 。运 用 SPSS软件 对 实 验 数 据进 行 

1.6.2 红色素 pH 稳定性 实验 

分 析 ,实验 数 据 采 用 单 向 方 差 分 析 法 (Analysis 

取 适 量 的 红 色 素 溶 液 , 用 0.1 mol/L HC1和  of variance,ANOVA)进 行 显 著 性 差 异 分 析 (P 

0.1 mol/L NaOH调 节 pH分 别 为 1、3、4、7、8、  < 0.05) 

9、10、12,观 察 红 色 素 色 调 的变 化 ,分 别 测 定 

其在 500 nm 处 的吸光 度值 。  1.6.3 红色素 光照 稳定性 实验 
取 红色 素溶 液 于具 塞 试 管 中 ,用封 口膜封 住  管 口,防止溶 液 挥 发对 实 验 的 影响 。将 试 管分 别  置 于暗室、 自然光和 白炽灯 下 5d,观察 并记录  其 颜 色 变化 ,每 隔 1d定 时测 定其 500 am 处 吸光  度 值 。  1.6.4 红 色素 氧化剂 和还 原剂 稳定性 实验 
取 5 mL红 色 素 溶 液 6份 , 依 次 加 入 5 mL  O.1%、0.5%、l% 质 量 分 数 的 H2O 溶 液 和 0.1%、  0.5%、 l% 质 量 分数 的 Na2SO3溶 液 ,以相 应 浓度  的 H 0 和 Na SO 溶 液 为参 比 ,室温 下避 光放 置 

2 实验 结果 与讨论 
2.1 发 酵条 件对红 色素 产量 的影 响  2.1.1 不 同培养 基对 红 色素产 量 的影 响 
培养 基 提 供微 生 物 生 长和 代谢 产 物 合成 所 必  须 的营 养 物 质 ,不 同 的培 养基 影 响 菌体 生 长 ,色  素 的合成 及 产量 『6]。 由图 1可知 ,在 PDB培养 基  中 ,测得 色素 的 吸光 度值 最高 ,因 此 ,选 择 PDB  培 养基 作为 后续 实验培 养基 。该 菌株 在 PDB培养  基 中能 产 色素 并 未添 加 额 外 氮源 】,原 因是 马铃  薯提 供 一些 氨 基酸 和 维 生素 ,使 色素 的产 生 并 没  有 受 到低 氮的影 响 。 

10 h,观 察 其 颜 色 的 变 化 ,每 隔 2 h定 时测 定 其 

在 500 nm 处 吸光度值 。 

1.6.5 红色素 金属离 子 稳定性 实验  删  取 5 mL红色 素溶 液 8份 ,依 次添 加 5mL 0.1 

mol/L 的 AIC13、CaC12、ZnC12、FeC13、MgC12、 

MnC12、NaC1、KCI溶 液 , 充 分 摇 匀 后 ,静 置 4 

h, 以相 应 的盐 溶液 为 参 比,每 隔 1 h测 其 在 500 

nm 处 吸光 度值 。 

1.7 色素样品中桔霉素的检测  样品检测 :1 L色素发酵液经 乙酸 乙酯多次 
萃取 ,减压 蒸 馏 除去 溶剂 ,得 乙酸 乙 酯萃 取 的 色 

图 1 不同培 养基 对色素 产量的影 响 
Fig.1  Efect of culture m edium  on pigment production  by  purpurogenum Li一3 

素样品。取 500vL、200 ̄L、100 ̄L色素样品以流  动相 定容 到 5 mL,另配制 25 mg/L桔 霉 素标 品 甲  醇溶 液进 行色谱 分析 。 
检 测 条 件 :Agilent 1200型 液 相 色 谱 仪 (美  国 安 捷 伦 科 技 公 司 ),VWD 检 测 器 , 检 测 波  长 254nm,  色 谱 柱 Dionex Acclaim 120 C18  (4.6 mm ×250mm,5岬 ) (美 国 戴 安 公 司 ),  柱 温 30℃ , 流 动 相 :磷 酸 水 (pH=2.5)一 乙 

2.1.2 发 酵 时间对 色素产 量 的影 响  发 酵 物 的产 量 也 取 决 于 发 酵 的 时 间 ,按 1.3 
方法 发 酵培 养 ,每 隔 24 h记 录一 次色 素产 量 。 由  图 2可 知 ,在 168 h,色 素产 量 最 大 ,168 h之 后  色 素产量 有略微 的增加 ,这可 能是菌 体生长 后  期 ,菌 体 衰 亡 ,色 素 完 全 分 泌 至 发 酵 液 中所 导  致 的 。 

量达 到最大值  ,与初始培养 基 pH:6.7接近,  所 以后 续实 验 培 养基 pH为培 养 基 的 自然 pH。  P purpurogenum Li一3产 色 素 过 程 中 ,过 酸 或 过  碱 的条 件 下不 利于 色素 产量 的增 加 。 

趔 

图 2 培养时 间对色素产 量的影响 
Fig.2  Efect of time on pigm ent production by  purpurogenum Li一3 

2.1.3  pH对 色素 产量 的 影 响  在 其 他 条 件 不 变 的 前 提 下 ,考 察 初 始 培 养 
基 pH (3-9) 对 色 素 产 量 的 影 响 , 利 用 HC1和  NaOH调 节 培养 基初 始 pH。 由图 3可 知,不 同  pH 对色 素 产量 有一 定 影响 。pH =7.0时 ,色 素 产 

pH 
图 3  pH对色素产量的影响 
Fig.3  Efect of pH on pigm ent production by  P.purpurogenum  Li——3 
2.1.4 溶 氧量 对 色素 产量 的 影响 

趔 

i型 

图 4 装液量 (A)和摇床转速 (B)对 色素 产量的影响  Fig.4  Efect of volume of medium (A)and shaker speed (B)on pigment production 

为 研 究 摇 瓶 中 溶 氧 量 对   purpurogenum  色 素 产量 下 降 。这 表 明 较高 的溶 氧水 平 有 利于 色 

Li-3发 酵 产 红 色 素 的 影 响 ,在 其 他 条 件 不 变 的  素 的 产生 ,但 过高 的 摇 床转 速 产生 的 巨大剪 切 力 

前 提 下 ,分 别 研 究 装液 量 25、50、75、 100、125  会 造成 菌丝 的损 伤从 而减 少色 素 的产量 『9  。 

mL和 不 同 转 速 0、120、 150、180、210 r/min对  2.1.5 温度 对 色素产 量 的影 响 

色素产量的影响。结果如 图 4 (A)所示 ,装液量 

在发酵过程 中,改变培养温度是提高 目标产 

为 75 mL时,色素产量达最大值 ,装液量为 120  物 产 量 的 一 种 简 单 方 便 的 手 段 [11-12]。 为 提 高 

mL时 ,色 素 产 量 明 显 下 降 。在 转 速 相 同 时 ,装  purpurogenum Li-3红色 素产 量 ,分 别考 察 了恒 温 

液量 多少 反 映 培 养液 中溶 氧 水 平 的高 低 ,大 体 积  培养发酵与两 阶段控温培养发酵方式。前期工作 

的 装液 量 导 致 溶 氧水 平 的 下 降 ,色 素 产量 受 到 一  表 明 【n】,最适 宜 菌体生 长 的温度 为 32 ̄C。因此 在 

定限制。由图 4 (B)可知 ,在装液量相 同时 (75  培养过程 中,在其他条件不变的前提下 ,第一阶 

mL),随 着转 速 的增 大 ,色 素 产量 先增 大 后减 小 ,  段 ,32 ̄C培养 50 h使菌体快速生长,第二阶段改 

在 150 r/min时色 素 产 量 达 最 大值 。 当转 速 过 高 ,  变 温度 为 16、2O、24、28℃考察 不 同温 度对 色 素 

主垦垒曼鋈垄  试验研究

C Chhii n nn aFnn,'/4ddltiva . ̄,:  :竺 := !== 











产量 的影 响 。第二 阶段 温度 对 色素 产量 影 响的结  果 如 图 5 (A)所 示 ,变 温 后 温度 为 20℃时 色 素  产量 最 大 ,说 明适 合 菌 体生 长 的 温度 ,不一 定 适  合 次级 代谢 产物 的合成 。由 图 5 (B)可知 ,相 比 

于恒 温 28。  温培 养 ,采取 两 阶段 控 温培 养 (先  32 ̄C培养 ,冉 变 温 20 ̄C培养 )色 素产 量更 高 ,所  以将 菌 株 生 长阶 段和 色 素合 成 阶 段分 开 能 明显 增  加色 素 的产量 。 

3t0  B 
2·5 

趔 

2·O 

篓 

1.O 

0.5 。  

- 

O.O 

恒温 

变 温 

图 5 不 同温度对色素产量的影响 :(A)第二阶段温度对色素产量的影响 ;CB)恒温与变温对色素产量的影响 
Fig.5  Efect oftemperature on pigment production: (A)Efect ofconstant temperature and a two—stage temperature  on pigment production;(B)Efect ofsecond st age temperature on pigment production. 

2.2 红 色素的 稳定性 研 究  2.2.1 温 度对 红色素 稳定性 的 影响 

< 0.05),颜 色 加 深 ,说 明碱 性 条 件 对 其 有 增 色  效 应 。实验 结 果说 明在酸 性 和 中性 环 境 中 红色 素  比较 稳定 。 

趔 

图 6 温度对红 色素稳定性的影响 
Fig.6  Efect of temperature on stability of red pigm ent 

图 7 pH对 红色素稳定性 的影 响 
Fig.7  Efect ofpH on st a bility ofred pig m ent 

红色 素在 25℃和 50 ̄C恒 温 5 h后 , 由外观 观  2.2.3 光 照对 红 色素稳 定性 的 影响 

察 ,红色 素 的颜 色 没有 明显变 化 ,红色 素 吸光 值 

将红色素溶液分别置于暗室、 自然光和 白炽 

变 化 不 明显 (P > 0.05)。随着 时 间的 延长 ,由图  灯下,定 时测定其在 500 am处 的吸光度值 ,分 

6可 知 ,75℃和 100℃恒 温 处 理 的 红 色 素 吸光 值  析 不 同光 照处 理对 红色 素稳 定性 的影 响 。 

变化 较 大 (P < 0.05),因此 ,该 色素 在温 度低 于 

由 图 8可 知 ,黑 暗 条 件 下 处 理 的 红 色 素 溶 

50 ̄C时较为稳 定 。 

液 吸 光 值 波 动 不 明 显 (P > 0.05)。 该 红 色 素 在 

2.2.2 pH对 红色 素稳定 性 的影 响 

自然 光 和 白炽 光 下 处 理 5d,吸 光 度 值 的 变 化 相 

由 图 7可 知 ,pH=l-10时 , 红 色 素 吸 光 值  似 , 随着 照 射 时 间 的延 长 红色 素 吸光 度 值 减小 , 

变 化 不 明 显 ,无 显 著 性 差 异 (P > 0.05),当 pH  自然 光 和 白炽 光对 该 红 色素 稳 定性 作 用 差异 显 著 

> 10时,吸 光值 随着 pH的升 高 显 著 增 大 (P  (P< 0.05),说 明光 照对该红色素稳定性有一定 

影响 。所 以在 贮存 和 运输 过程 中应避免 光 照射 。 

由 图 9’(A) 可 知 ,0.5%、1% 质 量 分 数 的  Na2SO,的 加 入 使 色 素 的 吸 光 度 值 明 显 增 加 (P 

< 0.05),且 Na2SO,浓 度 越大 ,吸光 度值 越 大, 

说 明 Na:SO,对 色素有 明显增 色效应。然而 ,随 

时 间 的延 长 ,色素 的 吸光 度 值 有一 定 的减 小 ,但 

是与初始值相 比,吸光度值还是相对增大的。加 
雹 

世 

入 0.1% 质量 分 数 Na2SO。的 色素 溶 液 的 吸光 度 值 

随着 时间的 延长波 动较小 (P > 0.05),说 明 0.1% 

质 量分 数 Na2SO。对该 色 素稳定 性 影响较 小 ,具有 

一 定 的保 护 作 用 ,对 于 延 长色 素保 存 时 间有一 定 

意 义 。 由图 9 (B)可 知 ,加入 0.5%、1% 质量 分 

数 H O 的红色素溶液 的吸光度值 随着 时间的延 

图 8 光照对红 色素稳定 性的影响 
Fig.8  Efect off ight O11 the stability ofred pigm ent 
2.2.4 还 原 剂 NazSO,和 氧 化 剂 H:o2对 红色 素 稳  定 性 的 影响 

长,先增大后减小 ,但 吸光度值变化较小 (P>  0.05)。加入 0.1% 质量分数 H2O 的红色素溶液的  吸光度值 随时间延长有所下降,但趋势较小 ,无  显著 性 差异 (P > 0.05)。说 明该 红 色素 对 氧化 剂  H2O 耐 受 能力强 ,有一 定抗 氧化还 原能力 。 

· 

图 9 还原剂 Na2SO3(A)和氧化剂 HzO:(B)对红色素稳定性的影响  Fig.9  Efect ofNa2SO3(A)and H202(B)on the stability ofred pig m ent 

2.2.5 不同金属离子对 红色素稳定性的影响 

免与 Znz+离子接触 。 

由 图 10可 知 , 在 红 色 素 溶 液 中 加 入 不 同  2.3 色 素样 品 中桔 霉 素 的检测 

金 属 离 子 ,其 吸 光 度 值 表 现 各 不 相 同 ,不 同 金 

色 素 样 品 和 桔 霉 素 标 品 配 制 方 法 参 照 1.7。 

属 离 子对 该 红 色 素 的稳 定 性作 用 差异 显 著 (P  在相 同的色谱条件下,将样 品色谱图与桔霉素标 

< 0.01)。 金 属 离 子  、Na ̄、Mg 、Mn 使 得  准 品色谱 图进 行 对 照 ,根据 保 留时 间确 定样 品 中 

红色 素溶 液 吸光 度 值保 持 不变 (P > 0.05),红色  是 否 含 有 桔 霉 素 。 曲线 d为 25 mg/L桔 霉 素标 品 

素溶 液 颜 色 无 明 显变 化 ,对 色 素有 一 定 的 护色 作  的高 效 液 相 色谱 , 由 曲线 d可知 ,桔 霉 素 标 品 的 

用 。Fe 、Ca2 、A1 使得色素溶液吸光度值 明显  保 留时间为 9.715 min。由高效液相色谱 图 11中 

增 大 (P < 0.01),红 色素 液颜 色变 深 ,并 随着 时  曲 线 a、b、C可 知 ,色 素 样 品 的 组 分 比 较 复 杂 , 

间 的 延长 ,红 色 素 的 吸光 度 值 逐 渐 增 加 。zn 离  且 随浓 度 的增 大 ,色素 样 品各 组 分 浓度 明显 增加 

子造成红色素损失,但并不显著 (P>0.05)。为  的同时,一些浓度很小 的物质的吸收峰得 以显现。 

了延 保 存 时 间 ,该 色 素在 使 用 和 保 存 时应 注 意 避  然 而 ,曲 线 a中仍 没有 出现 与 桔霉 素 保 留时 间相 

中国食品添加剂 
China FoodAdditf  试 验 研 究  

同的 色谱 峰 ,因而 初步 推 测 ,在  purpurogenum  与 红川曲姗 色 素等 天 然真 菌 色 素相∞ 似 ,但0该 菌株 不 产 

Li一3产 的色素 中没 有检 测到真 菌毒 素桔 霉素 。 

生 真 菌毒 素 一桔 霉 素 。因 而 ,该 色 素在 食 品添 加 

l·4  1·2  1.0  o-8  。一6  0.4  O.2  0.0 
O 

l 

2 

3 

时间 (h) 

● Con ol  E盈 C aCI,  &  A lCk  E  M nC1  口 K C1  日 M gCI2 
N aC1  固珀ZnC1 
园 FeC1 
4 

剂方面有一定 的应用潜力。本实验为产紫青霉类  天 然 真 菌 色素 的应 用 提供 理 论 依据 ,为此 类 真 菌  色 素加 工或 储存 时 ,提 供参 考依 据 。 
参考 文献 : 
【l】Pastre R M A ,Rodrigues Filho E,Souza A Q L.et a1. 
D iversity of polyketides produced by Penicillium  species 
isolated from Melia azedarach and Murrayapaniculata[J1.Quim  Nova,2007,30 (8): l867—1871.  [2]Dufosse L,Fouillaud M ,Caro Y,et a1.Filamentous fungi 
are large—scale producers of pigm ents and colorants for the food 

图 1O 不 同金属离子对红色素稳定性的影响 
Fig.10  Efect of diferent metallic ions on stability of red  pigm ent 

industry[JJ.Current opinion in biotechnology,2014,26 (4):56 
61. 
【3] Mapari S A, Thrane U ,Meyer A S.Fungal polyketide  azaphilone pigments as future natural food colorants… .Trends  Biotechno,2010,28 (6):300-307. 
【4】 ChaiY J,CuiC B,LiC W ,et a1.Activation ofthe dormant 
secondary metabolite production by introducing gentam icin— 

resistance in a marine——derived Penicillium purpurogenum G59[J].  Marine drugs,2012, 10 (3):559-582.  [5] Cao H, Ye H, Li C,et a1.Effect of microencapsu1ated  cell preparation technology and conditions on the catalytic 

performance of Penicillium purpurogenum Li——3 strain cells[J].  Process Biochemistry,2014,49 (5):791 796  【6】J D R Celestino J,L E D Carvalho ,A M Lima, et a1.  Bioprospecting of A m azon soil fungi w ith the potential for pigm ent 

0 

1O 

20 

3O 

图 1l 色素样 品和桔霉素标品的高效 液相色谱 图 
Fig.11  HPLC chromatograms of pigment and Citrinin  standard 

3 结论 
以上 实 验 确 定 了  purpurogenum Li一3产 红  色素最 优工艺 条件 ,采用 两阶段 控温 发酵 ,以  马 铃 薯 葡 萄 糖 为 培 养 基 ,装 液 量 为 75 mL (250  mL)、 转 速 150 r/min、 发 酵 时 间 为 168 h,在 所  确 定最 佳 产 紫青 霉 菌 发酵 产 色素 工 艺参 数 下 ,经  过 多 次平 行 试验 后 所产 色 素产 量 稳 定 ,红 色素 产  量达 最 大值 2.89UA50o  。 
P purpurogenum Li一3所 产 红 色 素 的 稳 定 性 

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