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β-胡萝卜素是人类食物中最主要的一种类胡萝卜素,它具有保护细胞免受自由基损伤、合成维生素A、维持细胞正常生命代谢、延缓机体衰老、预防和治疗癌症、提高机体的免疫功能等重要作用。β-胡萝卜素市场需求十分旺盛,现今很多研究正着力于寻找高效、安全、廉价生产β-胡萝卜素的方法。红酵母(Rhdotorula)作为一种产β-胡萝卜素资源,有着培养条件要求简单、成本低廉、周期短、易于工业化生产、菌体无毒且含有丰富的蛋白质的优点,有重要的研究意义和开发前景。本研究首先从野外筛选出15株野生红酵母,并从中复筛出一株产类胡萝卜素红酵母SCAU-3-2,并对其主要营养与环境条件进行了选择和优化,然后以此菌株为初始菌株进行紫外诱变,初筛出的7株突变株,通过测定其生物量和类胡萝卜素含量,复筛选出高产类胡萝卜素突变株MUT-Y-5,通过传代试验验证了其遗传稳定性,并对其培养条件进行了初步优化。最后通过薄层层析法、柱层析法和紫外-可见光谱学分析法,分别对红酵母野生株SCAU-3-2及突变株MUT-Y-5的丙酮提取物进行了分离、纯化和成分初步鉴定,并将结果进行了对比分析。主要结果如下:(1)菌株SCAU-3-2的最佳培养条件为葡萄糖30g/L,蛋白胨5g/L,酵母粉5g/L,装瓶量30mL/250mL,起始pH6.5,发酵温度28℃,发酵时间96h,在此条件下其生物量、类胡萝卜素含量分别达到了15.2g/L,621.0μg/g。(2)有益突变菌株MUT-Y-5在装瓶量为30mL/250mL,初始pH 6.5,温度28℃,发酵时间96h条件下,碳、氮的最佳组合为:葡萄糖30g/L,蛋白胨5g/L,酵母粉5g/L。在此条件下其生物量、类胡萝卜素含量分别为14.7g/L,952.6μg/g,类胡萝卜素含量较初始菌株提高了54.8%。(3)菌株SCAU-3-2、菌株MUT-Y-5所产色素种类一致,都含β-胡萝卜素、红酵母烯和红酵母红素3种类胡萝卜素和一类不饱和脂类化合物。进一步定量分析表明:野生株SCAU-3-2中β-胡萝卜素、红酵母烯和红酵母红素的质量比为16:61:23;而突变株MUT-Y-5为77:12:11。突变株MUT-Y-5所产β-胡萝卜素的比率是野生株SCAU-3-2的4.8125倍,是高产β-胡萝卜素菌株。