[发明专利]一种新型天然色素化合物及其制备方法与应用

说明书

本申请公开了一种新型天然色素及其制备方法与应用，该新型天然色素化合物的分子量为257，分子式是C₁₄H₁₁NO₄，该化合物是以全基因合成得到核苷酸序列如SEQ ID No.1所示的合成酶DeBI在酿酒酵母工程菌表达后获得，该化合物具有疏水疏油的特性，显色性、匀染性和色牢度较好，可广泛应用于合成纤维、塑料、橡胶、皮革、涂料、油墨、油漆、化妆品、食品添加剂等领域，且该化合物利用的工程菌合成，产率高，不受原料来源限制，无毒无害，易于降解，对生态环境无污染。

技术领域

本申请涉及生物工程领域，特别是一种新型新型天然色素及其制备方法与应用。

背景技术

近些年来，随着技术的进步和人民生活水平的提高，染料的应用越来越广泛，特别在食品、化妆品领域，对于无毒环保染料的需求越来越大，这对染料工业的发展提出了更高的要求。

按照染料的来源，可分为天然染料及合成染料两大类。天然染料应用较早，且大多无毒环保，但存在着在自然界中含量有限、提取工艺复杂、生产成本高等局限性。并且天然染料大部分含有较多羟基，水溶性较高，染色的牢固度不高。合成染料与天然染料相比具有色泽鲜艳、不受原料来源限制、生产成本低等优点，但缺点在于合成染料大多结构复杂，生物毒性高，在自然界中很难降解或降解成本很高，对生态环境破坏较大。天然染料与合成染料的上述缺点严重制约了染料工业的迅速发展及其应用领域的进一步拓展。

发明内容

针对上述问题，本发明采用生物材料合成无毒环保的新型疏水疏油的红色天然染料化合物(I)，该染料属于萘醌类化合物，其结构式如下所示：

该化合物(I)的分子量为257，分子式是C₁₄H₁₁NO₄，质谱检测结果见附图2；特征紫外吸收波长为210nm，280nm，312nnm,435nm，紫外吸收谱见附图1。

该化合物(I)的核磁数据为：1H-NMR(500MHz,DMSO-d6)δ2.31(3H,s,H-11),3.88(3H,s,6-OCH3)6.72(1H,d,J2.0,H-5),7.05(1H,d,J2.0,H-7),6.44(1H,s,H-9),12.78(1H,s,4-OH),12.67(1H,s,2-NH)；DEPTQ-13513C-NMR(125MHz,DMSO-6d)δ13.1(C-11),139.8(C-10),107.8(C-9),131.3(C-1),179.6(C-8),128.4(C-2),178.8(C-3),109.5(C-3a),136.1(C-3b),164.5(C-4),105.8(C-5),165.4(C-6),56.6(6-OCH3),108.3(C-7)。

其次，本申请还提供了该新型天然色素(化合物I)的制备方法，其具体步骤如下：

使用引物CGggatccATGATGCAGTTCCAACGCG(SEQ ID NO.3)和引物CGgaattcTCAGAGGGCAGTTTGGCC(SEQ ID NO.4)通过聚合酶链式反应扩增如SEQ ID NO.1所示的DeBI基因,将扩增得到的DeBI基因通过限制性核酸内切酶BamHI和EcoRI连接到pYES2质粒载体中，获得重组质粒pYES2-DeBI；然后将重组质粒pYES2-DeBI转化进入酿酒酵母工程菌INVSc1中，获得转化后的工程菌，申请人将该转化后的工程菌自命名为工程菌S；

2)从保存有工程菌S的固体培养基上挑取单个菌落于SC培养基中，于28℃，200rpm摇床中培养24小时，即得工程菌S的种子培养液；吸取工程菌S的种子培养液加入到的SC培养基之中，于28℃，200rpm摇床中发酵培养24小时；