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两阶段碳氮补料发酵法提升红发夫酵母D3虾青素产量及营养成分解析
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月27日 来源:Journal of the Science of Food and Agriculture 3.5
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为解决天然虾青素生产效率与营养价值评估问题,来自未知机构的研究人员采用两阶段碳氮(C/N)补料发酵策略优化红发夫酵母(Phaffia rhodozyma)D3的虾青素合成。结果显示:补料发酵使虾青素含量达5.386 mg/g(较批次发酵提升1.27倍),并通过HPLC和GC分析证实菌体富含蛋白质(34.8%)、不饱和脂肪酸(以油酸和亚油酸为主)及必需氨基酸(谷氨酸33.16 mg/g、天冬氨酸31.36 mg/g),符合FDA、欧盟及中国农业农村部的饲料添加剂标准,为功能性饲料开发提供优质原料。
这项突破性研究揭示了红发夫酵母(Phaffia rhodozyma)D3作为"细胞工厂"的巨大潜力。科研团队巧妙设计两阶段碳氮补料发酵(fed-batch fermentation)工艺,如同为微生物定制"营养套餐"——先满足菌体生长需求,再触发虾青素(astaxanthin)合成开关,最终将这种被誉为"抗氧化之王"的酮类胡萝卜素产量推至5.386 mg/g,较传统批次发酵提升27%。
通过精密的分析武器库——高效液相色谱(HPLC)和气相色谱(GC),研究团队绘制出完整的营养图谱:每克菌体含33.16毫克谷氨酸和31.36毫克天冬氨酸,犹如天然氨基酸"能量块";34.8%的粗蛋白与9.6%粗脂肪构成营养基座,其中不饱和脂肪酸占比超70%(油酸与亚油酸唱主角)。更令人振奋的是,所有指标均轻松跨越美国FDA、欧盟和中国农业农村部的饲料添加剂法规门槛。
这项研究不仅为水产养殖业提供了天然着色剂与营养强化剂的"二合一"解决方案,其建立的补料发酵工艺更如同打开潘多拉魔盒,为其他高价值微生物产物的工业化生产提供了范本。红发夫酵母菌体凭借其"全营养包"特性,或将颠覆功能性饲料的配方设计理念。
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