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极地复杂、多样的生境造就了丰富多样的极地微生物，它们可能产生其他微生物所不能产生的生物活性物质，如低温酶、抗菌抗肿瘤物质及抗冻物质等。自1908年从南极分离出第一株微生物以来，各国研究人员积极参与极地微生物的研究，证明了极地是一个潜在的、重要的微生物资源宝库，具有广阔的开发前景。 本实验首先对分离自北冰洋海水的红球菌（Rhodococcus sp.）B7740的培养基成分和发酵条件进行了优化，然后探讨了其产生的类胡萝卜素的提取条件，并研究了该色素粗品的理化性质，最后，采用紫外可见分光光度法(UV-Vis)、薄层层析法（TLC）、高效液相色谱法（HPLC）和液质联用法（LC-MS）对该色素组分进行了初步分析。研究结果如下： 1红球菌B7740发酵条件优化 通过单因素实验从葡萄糖、蔗糖、乳糖、麦芽糖、可溶性淀粉、蛋白胨、酵母粉、牛肉膏、硝酸钾及尿素中筛选出对B7740生长有显著促进作用的碳源和氮源物质，再进行 L9（34）正交实验，得出最佳碳源、氮源的比例。在此基础上，分别考察了培养温度、起始pH、接种量、装液量等对B7740菌株生长的影响。结果表明，1L陈海水中添加5 g葡萄糖、3 g乳糖、5 g酵母粉和7 g牛肉膏为B7740培养基碳源与氮源物质的最佳配比；25℃，起始pH7，装液量250 mL/500 mL三角瓶，接种量1％，160 r/min培养5 d，B7740生物量（湿菌体）达到23.08 mg/mL，比条件优化前的6.1 mg/mL提高了278.4%。 2红球菌B7740菌体色素提取方法初探 以上述优化条件培养得到的B7740菌体为材料，考察丙酮、乙醚、乙酸乙酯、石油醚、环己烷、正丁醇、无水乙醇、95%乙醇、90%乙醇、80%乙醇、甲醇、蒸馏水等溶剂对菌体色素的提取效果，选出最佳提取剂。并通过单因素和正交实验得出色素提取的最佳温度、料液比、pH、提取时间、提取次数等参数。同时，采用浓硫酸显色法和三氯化锑显色法对色素提取物进行了分析。结果表明，以pH7的无水乙醇为提取剂，1 g干菌体中加入30 mL无水乙醇，75℃，提取1 h，色素得率达到1160.62μg/g干菌体，重复提取2次可将菌体中85%以上的色素浸提出来。浓硫酸显色和三氯化锑显色分析初步表明该色素主要为类胡萝卜素。 3红球菌B7740色素粗提物特性分析 将上述获得的色素粗品粉末用无水乙醇溶解配制成浓度为0.5%的色素溶液，研究了不同pH、温度、光照强度，以及金属离子、氧化还原剂、常用食品添加剂、抗氧化剂等对其稳定性的影响。结果表明，强酸性环境不利于色素溶液的稳定存在，而在弱酸性、中性和碱性环境中稳定性较好。色素在-20~80℃范围内稳定性好，80℃处理8h后色素残存率大于85%。色素溶液对室外阳光直射（8月）极为敏感，暴露24 h残存率不到10%；在室内（25℃）避光条件下素色稳定性较好，处理48 h之后，色素残存率在80%以上；而室内自然光对色素影响较大，处理48 h后，残存率50%左右。0.1 mol/L的Mn2+、Fe2+和Fe3+对色素有极显著破坏作用，处理24 h后残存率分别为51.1%、68.4%和7.5%；氧化剂H2O2对色素也有极显著影响破坏作用，随着H2O2浓度的提高（0.3%～1.5%）残存率逐渐降低；色素溶液对还原剂 Na2SO3（0.02%～0.1%）耐受性强，处理72h后残存率在95%以上。抗氧化剂TBHQ和BHT对色素有一定的保护作用，相反，同为抗氧剂的Vc（1%～3%）却对色素有极显著的破坏作用，3%Vc处理72 h残存率为54.7%。食品添加剂EDTA、山梨酸钾、苯甲酸钠、柠檬酸、乙酸、蔗糖和葡萄糖对色素的稳定性均无显著影响。 以β-胡萝卜素标准品为对照，采用紫外可见分光光度法（UV-Vis）、薄层层析法（TLC）、高效液相色谱法（HPLC）及液质联用法（LC-MS）对上述提取获得的B7740菌体色素进行分离和分析。结果表明，色素中含有β-胡萝卜素，可能含有叶黄素、β-隐黄质、环氧玉米黄质和新黄质，以及这些色素与脂肪酸形成的衍生物等类胡萝卜素。