研究，发现三孢布拉氏霉菌主要通过甲羟戊酸途径合成β-胡萝卜素，具体代谢途径如下：
图1 三孢布拉氏霉菌中类胡萝卜素合成途径
根据β-胡萝卜素的代谢途径，番茄红素是其生物合成的中间代谢产物。因而，如能在发酵过程中阻断番茄红素向β-胡萝卜素的环化反应，即可得到番茄红素。以此为基础，俄罗斯科学家Gavrilov 等开发了利用烟草废弃物阻断番茄红素向β-胡萝卜素的转化以制备番茄红素的工艺，番茄红素发酵单位为760mg/L。本课题组对用三孢布拉氏霉菌发酵生产番茄红素进行了系统的研究，通过菌种选育得到了高产菌株，通过发酵条件优化使番茄红素发酵单位达 1026 mg/L 。主要工作如下：
2.2.1. 建立了三孢布拉氏霉菌筛选、诱变程序
三孢布拉氏霉菌（B. trispora ）是一种丝状真菌，在平板上培养时，菌丝在生长初期迅速蔓延至整个平板，无法进行分离。根据文献报道[1]，B. trispora在传代过程中极易发生高表达能力的缺失，菌体退化，而且退化特征会向正常菌株发生不可逆传递。鉴于此，建立一套简易快捷的菌种筛选、诱变程序具有重要的意义。
在研究中通过向培养基中添加适宜浓度的脱氧胆酸钠，建立了适合 B. trispora 的筛选培养基；在总结大量实验的基础上，制定了根据菌体形态所获得的高产菌株的筛选标准，建立了筛选程序，并对筛选结果进行了验证；采用化学法与物理法相结合的方式对B. trispora (-)菌进行诱变处理，建立了一套适合于(-)菌的诱变程序，为获得稳定的番茄红素高产菌株提供了技术基础。
2.2.2. 研究了阻断剂的添加对产番茄的影响
阻断剂添加降低了甲羟戊酸途径的代谢通量进而降低了番茄红素的发酵单位：我们在研究过程中发现，同一株菌，在最优条件下，其β-胡萝卜素的发酵单位可达 3.5g/L，但添加阻断剂后，菌丝体干重基本不变，番茄红素的发酵单位却仅为 1026 mg/L。说明阻断剂的添加，不仅阻断了番茄红素向β-胡萝卜素的转化，同时也对其原有代谢途径产生影响，降低了番茄红素的代谢通量，使番茄红素的发酵单位降为β-胡萝卜素生产能力的 1/3。Gavrilov 等的研究结果也证明了我们的推断。
2.2.3. 代谢调控研究
麦角固醇旁路代谢降低了番茄红素的代谢通量：我们在研究过程中发现加入角鲨烯合成酶抑制剂特比萘酚等化学阻断剂可以减少麦角固醇的合成，促进代谢流向番茄红素方向迁移，进而增加番茄红素的产量。干菌体中麦角固醇的含量减少了 16.7%，干菌体中番茄红素含量则提高了23.78%。说明在分支点处降低角鲨烯合成酶的活性，可促使代谢流向聚异戊二烯基焦磷酸迁移并最终促进番茄红素的合
成。
2.2.4. 溶氧水平对产番茄红素的影响
溶氧水平不足降低了番茄红素的发酵单位：三孢布拉氏霉菌为耗氧真菌，且代谢旺盛，生长速度快，产物合成过程中对氧气消耗大，本实验室研究表明番茄红素的发酵单位随溶氧水平的增加而增加。因此，解决发酵过程中氧气供应是三孢布拉氏霉菌发酵中亟需解决的问题。
在研究中我们筛选得到了适用于三孢布拉氏霉菌的氧载体，通过添加氧载体以增大溶氧水平，进而提高了番茄红素的发酵单位。
2.2.5. RNA 干扰技术平台的建立
迄今为止，利用 RNAi 技术沉默番茄红素环化酶的基因以及将角鲨烯合成酶抑制剂用于阻断麦角固醇途径以促进番茄红素合成的研究尚未见有报道。本课题组近年来利用现代分子生物学技术及医学领域的研究结果，依据代谢工程原理，对通过代谢调控以大幅度提高番茄红素的发酵水平进行了系统的研究，取得了以下创新成果：番茄红素环化酶基因的 RNAi 技术：利用高效、特异性的RNA i （RNA interference ）技术沉默番茄红素环化酶基因，代替阻断剂的添加，从而达到了提高番茄红素发酵单位的目的。
通过上述研究，我们已成功地开发了发酵法生产番茄红素的新工艺，在 500L 发酵罐中中试成功，技术成果经北京市科委组织坚定，达到国际先进水平，并申请了发明专利（已公开），产品经中国农科院检测，超过国外同类产品标准。
2.3特点及优势
利用三孢布拉氏霉发酵生产番茄红素主要通过添加番茄红素环化酶的抑制剂（烟草）来实现，但烟草的添加降低了类胡萝卜素的代谢通量，番茄红素的发酵单位也大幅度降低。至目前为止，尚未见有在三孢布拉氏霉菌中进行RNAi的报道。本课题首次将RNAi技术应用于番茄红素环化酶的沉默，可省去烟草的添加，从而大幅度提高番茄红素的发酵单位；
借鉴医学领域降胆固醇药物的作用机制，在三孢布拉氏霉中首次通过添加由法尼基焦磷酸至麦角固醇合成过程中的酶抑制剂以减小代谢流向麦角固醇的迁移，从而增大番茄红素合成的代谢流。这项研究国内外均未见有报道，因而具有创新性；
筛选得到了适用于三孢布拉氏霉菌的氧载体，通过添加氧载体以增大溶氧水平，进而提高了番茄红素的发酵单位。
与国内外现有技术相比，本生产工艺具有如下特点和优势： 利用三孢布拉氏霉发酵生产番茄红素主要通过添加番茄红素环化酶的抑制剂（烟草）来实现，但烟草的添加降低了类胡萝卜素的代谢通量，番茄红素的发酵单位也大幅度降低。至目前为止，尚未见有在三孢布拉氏霉菌中进行RNAi的报道。本课题首次将RNAi技术应用于番茄红素环化酶的沉默，可省去烟草的添加，从而大幅度提高番茄红素的发酵单位。
借鉴医学领域降胆固醇药物的作用机制，在三孢布拉氏霉中首次通过添加由法尼基焦磷酸至麦角固醇合成过程中的酶抑制剂以减小
代谢流向麦角固醇的迁移，从而增大番茄红素合成的代谢流。这项研究国内外均未见有报道，因而具有创新性；
筛选得到了适用于三孢布拉氏霉菌的氧载体，通过添加氧载体以增大溶氧水平，进而提高了番茄红素的发酵单位。