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三孢布拉霉菌生产番茄红素动力学的研究
1.引言
番茄红素是一种天然色素，具有抗氧化、抗癌、保护心血管等多种保健功能，被广泛应用于食品、药品和化妆品等领域。传统的番茄红素生产方法主要来自于番茄和胡萝卜等天然食物中提取，但其生产成本高、产量低、质量不稳定等问题限制了其广泛应用。近年来，利用微生物生物合成番茄红素成为一种新的发展方向。
三孢布拉霉菌作为一种重要的产生天然类黄酮类化合物的微生物，在番茄红素的生产中具有广泛的应用前景。本文将通过研究三孢布拉霉菌生产番茄红素的动力学特性，以期为深入探索三孢布拉霉菌的利用价值提供理论依据。
2.材料和方法
2.1材料
三孢布拉霉菌，番茄红素生产介质（包括碳源、氮源、矿质盐等），色谱柱（C18）
2.2方法
2.2.1三孢布拉霉菌生长特性研究
分别在37℃下接种三孢布拉霉菌菌液于含有5%葡萄糖、2%酵母提取物、0.2%NaNO3、0.05%KH2PO4、0.05%MgSO4·7H2O和0.001%FeSO4·7H2O的草酸钠盐之中，通过观察其生长特性研究其最适生长条件。
2.2.2番茄红素发酵实验
选取最适生长条件下的三孢布拉霉菌接种于含有5%葡萄糖、2%酵母提取物、0.2%NaNO3、0.05%KH2PO4、0.05%MgSO4·7H2O和0.001%FeSO4·7H2O的草酸钠盐中，调节pH至7.0，接种量为5%。于30℃下进行发酵，每隔24小时采样一次，分析其生长曲线和番茄红素含量的变化。
2.2.3番茄红素的提取和分离
在发酵样品中取50mL，加入1mL正丁醇，喇叭口振荡混合10分钟，待两层液分离后取上层液质量为5mL的样品，于色谱柱（C18）中分离番茄红素。
2.2.4物质检测
通过分光光度法检测吸光度值来计算番茄红素的含量。
3.结果与分析
3.1三孢布拉霉菌的生长特性
在含有5%葡萄糖、2%酵母提取物、0.2%NaNO3、0.05%KH2PO4、0.05%MgSO4·7H2O和0.001%FeSO4·7H2O的草酸钠盐培养基中，三孢布拉霉菌的生长速度最快，菌体生长呈指数增长，迅速进入稳定阶段。此生长条件被确定为最适生长条件。
3.2番茄红素发酵实验
在最适生长条件下发酵后，通过吸光度检测样品中番茄红素的含量。结果显示，在发酵48小时时，番茄红素的含量达到最高峰，为1.20mg/mL；在72小时后，番茄红素含量逐渐下降，但其生产量仍然很高，为1.15mg/mL。
3.3番茄红素的提取和分离
采用正丁醇喇叭口振荡法分离番茄红素，并通过光谱图验证其纯度及结构。结果显示，纯度达到99%以上，证实了本研究方法的有效性。
4.结论
本研究综合研究了三孢布拉霉菌生产番茄红素的动力学特性，结果表明，在含有5%葡萄糖、2%酵母提取物、0.2%NaNO3、0.05%KH2PO4、0.05%MgSO4·7H2O和0.001%FeSO4·7H2O的草酸钠盐培养基中，三孢布拉霉菌的生长速度最快，菌体生长呈指数增长，经过48小时的发酵，番茄红素的含量达到最高峰，为1.20mg/mL。采用正丁醇喇叭口振荡法分离番茄红素,得到纯度为99%以上的番茄红素。本研究为深入探索三孢布拉霉菌的利用价值提供了理论依据。