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本文根据代谢工程的基本原理对锁掷酵母(Sporidiobolus pararoseus)JD-2(实验室保藏菌株),进行逐级诱变处理,最终获得一株β-胡萝卜素高产菌JD-2-8。然后对其固态和液态发酵条件进行了优化,并分析了其应用前景。主要研究内容和结论如下:(1)以本实验室保藏菌JD-2为出发菌株,经过紫外线(UV)、微波(MV)和硫酸二乙酯(DES)逐级诱变处理,以二苯胺抗性平板进行定向筛选,并结合菌落颜色的深浅最终选育出一株β-胡萝卜素高产菌。在未经优化的条件下总类胡萝卜素含量由0.21 mg/g干菌体提高到0.57 mg/g干菌体。(2)对锁掷酵母中的各种类胡萝卜素用薄板层析、液相色谱、液质联用和光谱分析等方法进行定量定性分析,最终得出锁掷酵母中主要类胡萝卜素成分为β-胡萝卜素、红酵母红素、红酵母烯和γ-胡萝卜素,β-胡萝卜素中全反式结构占60%左右。(3)对β-胡萝卜素液态发酵条件进行优化得到其最佳培养基组成为葡萄糖80 g/L,玉米浆19.92 g/L,KH2PO4 0.96 g/L,MgSO4·7H2O 0.54 g/L;最适pH6.0,最适温度28℃。相对溶氧控制策略为0-16 h溶氧控制在20-30%;16-72 h为0-5%。优化后菌体得率为56.32 g/L,总类胡萝卜素产量为31.07 mg/L,β-胡萝卜素产量可达18.92 mg/L,占总类胡萝卜素量的60.43 %。(4)对固态发酵条件进行优化,最佳物料比例为玉米面:豆粕:啤酒糟=4:1:1,最佳发酵条件如下:培养基最适含水量为44.4%,最适装料量为30 g/250 mL三角瓶,发酵时间108 h,总类胡萝卜素产量为54.51 mg/kg干物料,β-胡萝卜素为27.01 mg/kg干物料。最后分析了固态发酵中该酵母的类胡萝卜素、氨基酸和有机酸组成,分析了其作为饲料酵母的可行性。