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番茄红素是由11个共轭双键和2个非共轭双键组成的直链型碳氢化合物,因此具有极强的淬灭单线态氧和清除自由基的能力,它的抗氧化能力是β-胡萝卜素的2倍,是维生素E的100倍,近年来备受世人关注。本研究通过诱变三孢布拉霉负菌菌株,提高番茄红素产量,优化培养条件,并通过代谢调控,提高代谢途径中关键酶的活性,加大类胡萝卜素代谢流,提高番茄红素的产量。以三孢布拉霉负菌(-)08-09为出发菌株,经过紫外线诱变得到一株番茄红素产量高于原始菌株22.54%的突变株UV-312;经过亚硝酸诱变得到一株番茄红素产量高于原始菌株31.52%的突变株NA-62;经过紫外和亚硝酸复合诱变得到一株番茄红素产量高于原始菌株59.72%的突变株UN-10。通过正交实验得到三孢布拉霉液体发酵最佳培养基组成为:玉米粉3.0%,棉籽饼粉4.0%,KH2PO4 0.5%,棉籽油9.0%,接种量15%(V/V)。最佳液体摇瓶培养条件为:培养温度27℃,装液量20 mL/250 mL,初始pH 7.5,正负菌接种比例1:20,接种量15%(V/V),转速180 r/min,培养时间5 d。在此培养条件下三孢布拉霉菌体分散较好,其菌体最大生物量、番茄红素产量分别为73.46 g/L、1.36 g/L。正负菌平板上形成的色带宽度大小反映异宗配合的强弱,这与番茄红素的产量有密切的关系。色带宽的正负菌配对接合能力较强,番茄红素产量也较高。大豆卵磷脂的添加有利于色带的形成,当大豆卵磷脂的添加量为0.3%时,番茄红素产量为1.61 g/L,提高了21.97%。乙酸钠和乳酸钠的浓度分别为0.15 g/L和0.20 g/L时,色素带较宽;添加乙酸钠0.10 g/L或添加乳酸钠0.15 g/L时,较有利于产物的合成,番茄红素产量分别为1.56 g/L、1.45 g/L。考察了代谢促进剂和阻断剂对番茄红素合成的代谢调控。在各种代谢促进剂中选取了乙醇、氨苄青霉素和H2O2进行代谢调控,发酵36 h添加0.10%的乙醇时,番茄红素产量达1.64 g/L,比对照提高了22.38%;24 h添加0.075 g/L的氨苄青霉素时,番茄红素产量达1.65 g/L,比对照提高了24.06%;36 h添加0.10%的H2O2时,番茄红素产量达1.63 g/L,比对照提高了23.48%;在各种代谢阻断剂中,添加咪唑对β-胡萝卜素合成途径的阻断效果较佳,当40 h添加1.0 g/L的咪唑时,番茄红素产量达1.62 g/L,且一次添加要比分批添加效果好。24 h添加0.075 g/L的氨苄青霉素,36 h分别添加0.3%的大豆卵磷脂和1.0 g/L的亚油酸,40 h添加1.0 g/L的咪唑进行复合调控,番茄红素产量达1.72 g/L。