[00638669]微生物法大量生产虾青素技术的研究开发

虾青素具有很强的抗氧化作用。在清除自由基和单线态氧的方面表现卓越，具有类似于维生素E的抗氧化和抗衰老活性。但其抗氧化能力相当于维生素E的500倍。最近的研究发现，虾青素的生物活性还表现在增强免疫力、抗肿瘤、预防心脑血管疾病、保护神经系统等方面。在药品和保健品方面，虾青素具有极大的开发价值和潜力。市场上的虾青素主要是化学合成品，自上世纪60年代以来合成的虾青素就已经出现。在使用过程中，人们逐渐意识到其安全方面的隐患，在化学催化合成过程中的大量中间副产物是其主要问题。在使用上，合成品成本高，活性较同等的天然产品低很多。很多国家已经开始限制和禁止合成的虾青素在某些领域的应用。其发展空间也越来越小。而天然产品正越来越受到人们的青睐。利用酵母发酵生产虾青素是最近国内外研究的热点，普遍存在的问题是产量不高，成本难以回收。仅有几家国际生物企业实现了规模生产，并在技术上形成垄断。针对上述问题，该课题组通过定向筛选、紫外诱变、培养基优化、高密度培养等手段使虾青素的产量得到了进一步的提高。主要研究成果：1.高产虾青素的红酵母的筛选及诱变育种。2.通过对虾青素生物合成途径的研究，优化培养基成分，对多种富含虾青素前体的物质作为培养基主要成分的效果进行研究，在降低成本的同时提高虾青素产量。3.利用一株从海泥中定向筛选的，可以快速、高效分解虾壳的细菌，分解虾壳中的蛋白，并优化分解条件。4.完成通过补料发酵实现高密度培养红酵母的实验，并对工业化条件进行了探索。市场前景：虾青素是类胡萝卜素合成的终点，由β-胡萝卜素转变为虾青素需加上两个酮基和两个羟基，因此化学合成困难，生产成本高。同天然虾青素比，动物体对化学合成虾青素吸收能力弱。同时化学合成法生产的虾青素是多种构型的混合物，出于安全性考虑，在食品、饲料、医药及化妆品上的应用都有很大限制，如美国食品及药物管理局(FDA)已经禁止使用化学合成的虾青素。中国也已禁止人工合成的虾青素用于鸡、鸭等家禽的饲养。天然虾青素的主要来源是利用酵母菌或藻类发酵生产。也有一些渔业发达的国家，利用水产品下脚料提取虾青素。中国在这方面，还未见有大规模生产的报道，主要还是集中在实验室研究阶段。发达国家每年对虾青素产品的需求至少在几十吨以上，市场需求远远得不到满足。而全球水产品以每年24%的比例递增，对于虾青素的需求，仅鲑鱼饲料一项的年市场容量就超过1.85亿美金，并以每年8%的速率递增，显示出极大的市场潜力。但是，由于天然虾青素的生产中仍存在一些瓶颈，仅有国外的少数几家大公司实现了虾青素的规模生产，造成技术垄断，导致国际上虾青素的价格高达每千克2500美元以上。产品单位售价与盈利预测：虾青素粗品(含量1%-5%)：20000元/千克。干酵母(含量1‰-3‰)：300-500元/千克冷冻红酵母泥：40元/千克虾青素的应用范围较广，对于不同的领域，其纯度要求也不同。总体来说，其价格与产品的虾青素净含量成正比。以10吨发酵罐计，每周至少可产红酵母湿菌体2-3吨，收入可达8-12万元。如果采用该课题组的廉价配方，培养成本为每10吨发酵罐4万元，有大规模生产的价值。合作方式：技术合作或技术转让。