Astaxanthin hyperproduction by Phaffia rhodozyma (now Xanthophyllomyces dendrorhous) with raw coconut milk as sole source of energy
- 作者
- A.R.Dominguez-Bocanegra, J.A.Torres-Munoz
- 杂志
- Applied Microbiology and Biotechnology（2004）
- DOI
- 10.1007/s00253-004-1686-3
- 所属领域
- 发酵工程
- 关键词
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解决的核心问题
探索利用工业废弃物生椰子汁（CM）作为唯一能源来源，提高法夫酵母（Phaffia rhodozyma）虾青素产量的可行性。
研究策略
以生椰子汁（CM）作为唯一碳源和能源，对比传统YM培养基，分别用野生型NRRL-10921菌株和NTG诱变R1菌株进行摇瓶发酵，测定生长、虾青素产量及残糖。
核心内容
本研究以工业废弃物生椰子汁作为法夫酵母（Phaffia rhodozyma）发酵的唯一碳源和能源，比较了野生型NRRL-10921和NTG诱变菌株R1在椰子汁与传统YM培养基中的生长和虾青素合成能力。结果显示，野生型在椰子汁中最大生长量达9.2 g/L，虾青素产量为850 μg/g酵母，显著高于YM培养基中的5.6 g/L和450 μg/g；突变株R1在椰子汁中产量达到1850 μg/g酵母，较YM中的1060 μg/g提升约75%。椰子汁使野生型和突变型的虾青素单位产量分别提高95%和75%，糖消耗率也略优于YM。研究表明，无需额外营养补充的椰子汁可作为廉价且高效的发酵基质，其丰富营养与高产菌株具有协同效应，为虾青素的低成本工业化生产提供了可行途径。
创新点
首次报道以未添加任何营养物的生椰子汁（工业废弃物）作为唯一能源，使虾青素产量显著高于其他天然碳源；利用突变菌株与椰子汁的协同作用实现超高产量。
研究对象（1）
| 底盘细胞 | 代谢通路 | 基因 | 蛋白 | 功能 | 说明 |
|---|---|---|---|---|---|
| Phaffia rhodozyma (Xanthophyllomyces dendrorhous) | 类胡萝卜素生物合成（虾青素合成） | — | — | 催化 | 野生型菌株NRRL-10921及NTG诱变R1菌株，以椰子汁为底物生产虾青素 |
关键发现
- 野生型NRRL-10921在CM中最大生长量9.2 g/l，虾青素产量850 μg/g酵母（YM中分别为5.6 g/l和450 μg/g）
- 突变R1菌株在CM中最大生长量6.2 g/l，虾青素产量1850 μg/g酵母（YM中分别为4.8 g/l和1060 μg/g）。CM相比YM使野生型虾青素产量提高95%，突变型提高75%。NRRL-10921在CM中糖消耗120h达92%，YM中87%
- R1在CM中84%，YM中80%。
研究结论
椰子汁是一种廉价且营养丰富的工业残余物，作为唯一能量来源可显著促进法夫酵母生长和虾青素合成，配合高产突变菌株可实现虾青素超高产，具有工业应用潜力。