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大肠杆菌发酵生产番茄红素实验分享

2022-09-14 11:25:16  来源:宁波新芝生物科技股份有限公司 浏览量:442次
【导读】目前生产番茄红素常用的方法有直接提取法、化学合成法和微生物发酵法。由于原料番茄的供应受到气候与季节的影响,使得直接提取法生产成本较高。

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番茄红素(Lycopene)是一种抗氧化活性很强的萜类物质,具有猝灭单线态氧、清除自由基、抑 制脂质过氧化等多种生理功能活性,在癌症预防,抗衰老,保护心脑血管和增强机体免疫力等方面有广泛应用,被世界卫生组织(WHO)和联合国粮农组织(FAO)认定为A类营养素,市场前景较好。


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目前生产番茄红素常用的方法有直接提取法、化学合成法和微生物发酵法。由于原料番茄的供应受到气候与季节的影响,使得直接提取法生产成本较高。化学合成法一般以β-紫罗酮为原料,合成过程步骤繁琐,且化学试剂残留问题限制了产品的使用范围。而微生物发酵法由于不受气候和季节影响、生产周期短、易于大规模培养等优势逐渐受到人们的关注。因此,在此分享一种使用大肠杆菌作为发酵菌株生产番茄红素的实验流程


01构建表达载体和大肠杆菌工程菌


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2筛选大肠杆菌工程菌


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3大肠杆菌工程菌的发酵


3.1将筛选得到的单克隆阳性菌株接种于不同配方培养基中,按照培养基种类进行分组;

3.2于摇床中,对多组样品进行恒温培养72小时;

3.3发酵过程中每间隔两小时需对培养基进行取样检测(单个样品取样与检测时间约10min,需对培养基及时补液并注意无菌操作);

3.4连续记录72小时发酵期间多组大肠杆菌培养基的浓度数据并以此绘制生长曲线。

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04番茄红素的提取与测定

本实验的周期较长,实验过程中需频繁对培养基进行取样分析,耗时耗力的同时易造成培养缺液和污染,对实验人员的精力和时间安排要求较高。为解决以上多类问题,特别推出宁波新芝这一款微生物生长曲线仪MGC-200,凭借这台仪器的技术特点可完 美适配发酵生产需求,传统培养方式存在的各类问题也得到完 美解决。


微生物生长曲线分析仪

RURAL REVITALIZATION

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01.高通量培养

能够同时最多192个样品进行检测(2个孔板适配器)

多种孔板选择24、48、96孔板

培养体积0.2-2mL

有光照模式,可以培养藻类


02.数据精 准多样

全波段检测300-850nm

可以调取区间任意波段数据

两种检测模式-全波段扫描模式和吸光度检测模式


03.数据自动处理

自动识别孔板

预设程序可以中途变温


04.气体控制

二氧化碳检测器

氧气检测器

能够满足专性厌氧和好氧菌体培养


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01.配微生物培养基

按照培养基配方,使用天平称取一定量的培养基成分,加一定量的纯水,配成培养基后,放入高压灭菌锅灭菌。


02.接菌活化

在超净工作台,从固体培养基表面接菌到液体培养基,然后摇床培养一段时间。


03.分液

在超净工作台,用移液器将菌液和无菌培养基加到微孔板,注意避免手接触盖子和底部,防止后续上微生物生长曲线分析仪时影响光路。


04.上机

小心将加好液的培养板放置到微生物生长曲线分析仪,注意避免震荡,防止液滴溅到微孔板盖子上。然后盖上微孔板适配器热盖,之后合上微生物生长曲线分析仪盖子。


05.设置培养程序

在软件内设置培养程序,包括培养程序名称、温度、培养时间、检测波长、转速、统一对照/分组对照等;以大肠杆菌为例,培养温度设置为36℃,以1%(v:v)进行接种,培养体积为200 μL(96孔板),检测波长设置为600 nm,转速预摇匀速度设置为1100 rpm/min,培养转速设为800 rpm/min,培养时间设为72 h(常规设为24 h),采样时间为2 h/次(最小可设置为5 min/次)。


06.设置孔位设计

按照实验设计,对微孔板上参考样本、培养样本等进行设置和命名,选择是否开光程标准化。


07.开机运行

08.结束实验

运行24h后停止培养并获取数据,关机结束实验。



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孔板型、全光谱

多功能、高通量

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▲使用96孔板培养大肠杆菌生长曲线


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▲使用96孔板培养裂殖酵母生长曲线


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▲使用24孔板培养裂殖酵母生长曲线


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▲使用48孔板培养裂殖酵母生长曲线


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  • 测量不同因子对微生物的的复合效应,如pH、温度、水分活度、盐度、化学品等

  • 生物法测量维生素、氨基酸、抗生素、消毒剂、毒素、生物刺激素、生长阻滞剂的含量

  • 连续报告多个培养物中生长参数

  • 污染物生物降解条件的优化

  • 研究噬菌体生长动力学曲线

  • 酵母菌等菌种的研究

  • 研发新的抗 菌剂

  • 微生物单细胞蛋白SCP生产工艺的提高(发酵条件优化)

  • 研究酸奶、酒类、食品等生产工艺

  • 酶、蛋白、脂肪酸或其他物质的生产(发酵工业优化)

  • 污水处理、生物膜和活性污泥处理工艺的提高

  • 确定抗菌剂的最小抑 制浓度

  • 确定抗生素或其他化合物最小致死剂量

  • 测定不同物质的毒性和潜在诱变性

  • 内毒素的LAL测试

  • 制作微生物、噬菌体、细胞生长的数学模型

  • 研发特征性微生物

  • 研发微生物和细胞的选择性和非选择性培养基 

  • 细菌尿的检测

  • 微生物防腐剂的鉴定(耐药性鉴定类似)


  新芝生物简介 

宁波新芝生物科技股份有限公司(股票代码:430685),总部位于宁波市国家高新区,是知名的生物样品处理设备提供商,也是国内超声波技术应用探索的先行者。新芝生物是一家为生物医药、医疗卫生、IVD、生物安全、食品安全、疾病预防与控制、检验检疫、环境保护及新材料研究等诸多领域提供相关科学仪器的高新技术企业。

依托强大的科研技术实力,公司在超声波细胞粉碎,萃取,分散,除垢、高压均质及超低温、冷冻干燥、基因细胞重组等技术领域积累了丰厚的经验,并研发了包括超声波破碎仪器、冷冻干燥设备、分子生物学仪器、实验室洁净设备、工业防垢除垢设备等产品。公司始终坚持业界前沿的技术研究和应用开发,致力于为客户提供先进的仪器设备和行业解决方案。

公司目前拥有宁波、杭州两地研发中心,拥有高水平研发人员数十人,专 利60余项。公司曾承担卫生部重大科研项目,是国家发改委高技术产业化示范工程中心、科学仪器产业化基地、宁波企业工程(技术)中心。公司研制的高压气体基因枪一举打破国外技术垄断,填补国内相关领域空白,并荣获浙江省科技进步二等奖。2019年公司荣获了浙江省科技进步一等奖。2021年公司入选工信部第三批“专精特新小巨人”企业名单,同年被宁波市经济和信息化局认定为“宁波市制造业单项冠 军示范企业”。 

公司高度重视品牌培育和市场开拓,为更好地服务客户,在全国各地建有30个办事处,办事处配备销售工程师和售后工程师,可随时满足客户需求,产品远销美、英、法、俄、日、韩等国家,公司已成为国内乃至全 球知名的生物样品制处理设备研制专家。

新芝人励经多年的风雨兼程,坚定以新致心,凭着“发展生物科技术,振兴民族高新产业”的理念,坚定致力于为用户提供优质的产品和贴心的服务。创新让我们走的更远,致心让我们的心更贴近用户。让“发展生物技术,服务人类文明”的新芝梦渐变现实。

 

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标签:微生物生长曲线分析仪 RURAL REVITALIZATION , 摇床
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