光镊拉曼优化红酵母类胡萝卜素发酵条件，产量提升45%

本文主要探讨了光镊拉曼光谱技术（Laser Tweezers Raman Spectroscopy, LTRS）在优化红酵母（Rhodotorula glutinis）生产类胡萝卜素发酵条件中的应用。拉曼光谱因其快速、实时且非破坏性的特性，在生物学研究中得到了广泛应用。作者利用光镊技术精确地测量了红酵母细胞中类胡萝卜素的含量，这是一种重要的天然色素，常用于食品、化妆品和保健品等领域。 通过对影响红酵母发酵的关键因素，如葡萄糖、蛋白胨、pH值和温度，采用Plackett-Burman设计进行初步筛选，结果显示这些因素对类胡萝卜素的产量有显著影响。接下来，作者进一步采用Box-Behnken设计结合响应面分析法，这是一种统计优化方法，旨在通过构建数学模型来确定各因素的最佳组合，以最大化类胡萝卜素的产量。 经过优化后的最佳发酵条件包括：葡萄糖浓度为42.86 g/L，蛋白胨浓度为5 g/L，酵母提取物为5 g/L，KH2PO4为1 g/L，MgSO4·7H2O为0.5 g/L，pH值保持在7.0，以及适宜的温度为28°C。这些优化参数的调整使得类胡萝卜素的产量相比优化前提高了45%，这对于提高红酵母的工业化生产效率和降低成本具有重要意义。 本文的研究不仅展示了光镊拉曼光谱技术在生物化学领域的实际应用，还提供了优化微生物发酵工艺的有效方法，为后续的工业生产提供了一种新的指导策略。关键词包括光镊拉曼光谱、响应面法、类胡萝卜素、优化和红酵母，表明了这项研究在工程技术尤其是食品和生物技术领域的潜在价值。此外，该研究的中图分类号为Q631，文献标志码为C，文章编号为1673-'1689(2014)05-0510'-07，表明了其在相关学术期刊上的发表情况。