细菌类胡萝卜素裂解酶酶解虾青素工艺优化

doi:10.7506/spkx1002-6630-201508001

食品科学

细菌类胡萝卜素裂解酶酶解虾青素工艺优化

朱明明1，贺静1，樊明涛1,*，王树林2

1.西北农林科技大学食品科学与工程学院，陕西杨凌 712100；2.青海大学农牧学院，青海西宁 810016

出版日期:2015-04-25 发布日期:2015-04-28
通讯作者: 樊明涛
基金资助:
国家自然科学基金面上项目（31171728）；国家自然科学基金青年科学基金项目（31060225）

Optimization of Conditions for Astaxanthin Cleavage by a Bacterial Carotenoid Cleavage Enzyme

ZHU Mingming1, HE Jing1, FAN Mingtao1,*, WANG Shulin2

1. College of Food Science and Engineering, Northwest A&F University, Yangling 712100, China;
2. College of Agriculture and Animal Husbandry, Qinghai University, Xining 810016, China

Online:2015-04-25 Published:2015-04-28
Contact: FAN Mingtao

摘要/Abstract

摘要：

目的：从巴氏葡萄球菌发酵液中分离纯化可降解类胡萝卜素产香的酶，优化其降解虾青素的反应，为后续鉴定产物提供依据。方法：利用高效液相色谱分析产物产量变化，应用正交试验设计，采用DPS软件进行二次多项式逐步回归分析，优化虾青素酶解反应条件。结果：类胡萝卜素裂解酶具有催化虾青素降解的活性。反应pH值、反应时间、反应温度及其交互作用对产物产量均有极显著影响（P＜0.01），反应pH值和反应时间的交互作用对产物产量影响最大，其通径系数为12.726 9。利用二次多项式逐步回归得到虾青素酶解的最佳反应条件：反应pH 4.5、反应时间7 min、反应温度50 ℃，在此条件下虾青素产物的产量总和可达到定义条件下的1.75 倍。结论：该类胡萝卜素裂解酶对虾青素降解具有很强的催化活性，得到了产物达到最大产量时的最优条件。

关键词: 类胡萝卜素裂解酶, 虾青素, 产物产量, 二次多项式逐步回归

Abstract:

Objective: This work aimed to optimize the conditions for the degradation of astaxanthin by a purified carotenoid
cleavage enzyme from Staphylococcus pasteuri. Methods: The degradation products were measured by HPLC. Orthogonal
arrays design combined with quadratic polynomial stepwise regression analysis was applied to optimize the conditions for
astaxanthin degradation. Results: The HPLC analysis showed that this carotenoid cleavage enzyme had the ability to degrade
astaxanthin. pH, time, temperature and their interactions had significant effects on the contents of degradation products
(P < 0.01). The interaction between pH and time showed the most significant contribution to the contents of degradation
products under the optimized conditions with a value of direct path coefficient of 12.726 9. The optimal reaction conditions
were determined as follows: pH 4.5, and incubation at 50 ℃ for 7 min. Under these conditions, the total yield of degradation
products was 1.75 times higher than the defined apocarotenoids yield. Conclusion: This carotenoid cleavage enzyme has a
high ability to cleave astaxanthin. The optimal conditions for maximum yield of products have been obtained.

Key words: a carotenoid cleavage enzyme, astaxanthin, yield of apocarotenoids, quadratic polynomial stepwise regression analysis

中图分类号:

Q556

朱明明1，贺静1，樊明涛1,*，王树林2. 细菌类胡萝卜素裂解酶酶解虾青素工艺优化[J]. 食品科学, doi: 10.7506/spkx1002-6630-201508001.

ZHU Mingming1, HE Jing1, FAN Mingtao1,*, WANG Shulin2. Optimization of Conditions for Astaxanthin Cleavage by a Bacterial Carotenoid Cleavage Enzyme[J]. FOOD SCIENCE, doi: 10.7506/spkx1002-6630-201508001.

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细菌类胡萝卜素裂解酶酶解虾青素工艺优化

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