类胡萝卜素是一类广泛存在于自然界的类萜化合物及其衍生物的总称,主要存在于植物和微生物中,具有抗氧化、转化为维生素A、抗癌、抵抗紫外辐射等多种生理功能。由于类胡萝卜素具有鲜艳的色泽和独特的生理功能,而被广泛应用于食品、医药及化工等行业。《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》（GB2760-2014）中指出,除了巴氏杀菌乳、稀奶油、新鲜水果蔬菜、浓缩果蔬汁（浆）、葡萄酒外,天然类胡萝卜素可按生产需求作为食品着色剂添加于各类食品中。相比植物源类胡萝卜素,微生物源类胡萝卜素以生产周期短、不受原料地域限制、提取工艺相对简单等优势而被广泛接受和关注。本文旨在分离鉴定产类胡萝卜素的微生物,并探究类胡萝卜素提取工艺、稳定性,随后进行类胡萝卜素纯化、结构鉴定及抗氧化活性研究,以期能满足食品、医药、化妆品工业对类胡萝卜素纯度、溶解性、稳定性以及生理活性的要求,拓宽其实际应用范围,本文的主要研究内容及结论如下:1.筛选和鉴定产类胡萝卜素的微生物。从重庆市北碚区嘉陵江沿岸河水和底泥中筛选得到产类胡萝卜素的菌株UL,经过形态学、生理生化、分子生物学鉴定及系统发育树构建,表明UL菌株是鲁氏不动杆菌（Acinetobacter lwoffii）,与鲁氏不动杆菌NCTC5866（Acinetobacter lwoffii NCTC5866）同源性达到97%。UL菌株现已保藏于中国典型培养物保藏中心,名称为鲁氏不动杆菌Acinetobacter lwoffii UL,保藏号为CCTCC M 2017776。2.鲁氏不动杆菌Acinetobacter lwoffii UL所产色素初步鉴定和培养条件优化。色素-三氯甲烷溶液与浓硫酸在反应交界面有蓝绿色的特征反应,表明该色素为类胡萝卜素;通过色素的紫外-可见光谱扫描显示,谱线具有三指形、最大吸光度值为478nm,符合类胡萝卜素的紫外-可见光谱特征。经单因素和正交试验确定UL菌株的最佳培养条件为:接种量0.4%、pH6.5、培养时间108 h、装液量90 mL、摇床转速120 r/min、培养温度30℃。最优条件下,30 mL发酵液浓缩提取至5 mL色素粗提液的吸光度OD₄₇₈达0.496。3.鲁氏不动杆菌Acinetobacter lwoffii UL所产色素提取条件优化。采用单因素和Box-Behnken中心组合设计确定鲁氏不动杆菌UL（Acinetobacter lwoffii UL）类胡萝卜素的最佳提取条件为:90%乙醇、提取温度27℃、提取时间30 min、料液比7:50 g/mL,各因素对提取效果的影响顺序为:料液比（C）>提取温度（B）>提取时间（A）,其中提取温度和时间、提取温度和料液比的交互作用极显著,二次项B²、C²分别表现为极显著和显著,类胡萝卜素的提取量可达到5.16μg/g（湿菌体）。4.鲁氏不动杆菌Acinetobacter lwoffii UL所产类胡萝卜素稳定性的研究。试验考察光照、温度、pH、氧化剂、食品添加剂、金属离子对类胡萝卜素提取液稳定性的影响,结果表明类胡萝卜素提取液在室内避光、低温条件下较稳定,在阳光直射、温度高于55℃、苯甲酸钠、维生素C、Cu²⁺、Fe³⁺、Fe²⁺存在下有不利影响,且类胡萝卜素具有一定的抗氧化活性。5.鲁氏不动杆菌Acinetobacter lwoffii UL所产类胡萝卜素纯化和鉴定。经TLC和柱层析试验得出,色素TLC最佳展开条件为正庚烷:丙酮=1:1,得到两条红色条带,R_f分别为0.428和0.5;柱层析最佳洗脱条件为流速1 mL/min、上样量4 mL、洗脱剂正庚烷:丙酮=1:1、每间隔4 min接收一次,该体系可将红色素分为两种组分,分别为组分1和组分2。鉴于类胡萝卜素组分1含量较少,本研究只对组分2进行了溶解性、HPLC、核磁共振氢谱（IH-NMR）、傅里叶红外扫描光谱（FRIT）、UPLC-Q-TOF-MS-MS鉴定,结果表明该色素为脂溶性色素,组分中含有多烯长链、多个甲基和亚甲基、苯环、羰基等类胡萝卜素特征结构,查阅文献推断其主要含类胡萝卜素Astacen,分子式C₄₀H₄₈O₄,分子量592,以及含量相对较少的虾青素,分子式C₄₀H₅₂O₄,分子量596。6.鲁氏不动杆菌Acinetobacter lwoffii UL所产类胡萝卜素抗氧化活性的检测。试验采用ABTS、FRAP、DPPH三种方法评价了类胡萝卜素粗提液、纯化后类胡萝卜素组分1和组分2的抗氧化活性,试验结果表明类胡萝卜素粗提液具有抗氧化活性,纯化后的类胡萝卜素抗氧化活性显著提高。以FRAP法评价时,类胡萝卜素组分1抗氧化活性为粗提液的7.23倍,类胡萝卜素组分2抗氧化活性为粗提液的7.79倍;以DPPH法评价时,类胡萝卜素组分1抗氧化活性为粗提液的5.52倍,类胡萝卜素组分2抗氧化活性为粗提液的5.48倍。