功能性红曲发酵条件的优化

Monacolin K是红曲霉的一种次级代谢产物,能有效抑制人体内胆固醇的合成。 通过单因素试验确定红曲霉产生Monacolin K 的主要影响因素,并通过正交试验优化红曲霉发酵条件,获得Monacolin K的最大产量。结果表明,最佳固体发酵培养基组成为大米 38.5%,麸皮7.5%,水50%,葡萄糖2.5%,蛋白胨1.5%,pH值为5。最佳发酵条件为红曲霉在30 ℃培养36 h,将获得的种子液接种到固体 发酵培养基,先30 ℃培养3 d,然后在26 ℃培养15 d。在最佳条件下,莫纳可林K的产量为14.05 mg/g。     

红曲霉中Monacolin K的应用研究

20世纪70年代从红曲霉培养液中分离出了一种能够抑制胆固醇合成的活性物质,命名为莫纳可林K(Monacolin K),由于其在保健作用和药用方面的潜在价值成为了国内外学者研究的热点。文中论述了红曲霉中Monacolin K的特点以及应用研究的进展。     

红曲霉降胆固醇有效成分的研究

红曲霉以其能产生大量天然红色素的特性而著称于世，此外还能产生多种有效的生理活性物质。本文主要综述红曲霉生产胆固醇合成途径中的限速酶抑制剂－Monacolin K类物质的研究概况和进展。     

Monacolin K的生产研究

人类对红曲霉的应用源于我国古代,但直到20世纪70年代,以Monacolin K为代表的多种红曲霉次级代谢产物在药用方面惊人的潜在价值才相继被发现,它们正成为国内外学者研究的热点。综合概述了各种发酵因素对红曲霉生产Monacolin K的影响及其在生产研究上的进展。     

红曲菌Monacolin K合成基因的研究进展

聚酮化合物Monacolin K是一种高效的降胆固醇药物,由红曲菌和土曲霉次级代谢产生。早期以土曲霉为研究对象,揭示了相关的生物合成基因簇及其功能。近年来的研究发现,虽然Monacolin K在这2种产生菌中的生物合成途径完全相同,但红曲菌中Monacolin K相关的生物合成基因和土曲霉并不完全一致。对红曲菌功能基因组的深入研究,以及相应遗传转化体系的建立与完善,对进一步开发生产更多的聚酮化合物必将出现新的契机。     

产Monacolin K红曲霉筛选及响应面法优化发酵条件

采用紫外分光光度法初筛、高效液相色谱(HPLC)法复筛,从湘西原香醋醋醅中筛选产Monacolin K红曲霉,应用Box-behnken中心组合试验设计建立数学模型,进行响应面分析优化发酵条件。结果表明,初筛获得7株具有产Monacolin K能力的红曲霉,复筛选择产Monacolin K能力达157mg/L的M3菌株为优势菌株。响应面分析结果显示,最优发酵条件为:初始pH5.3、发酵温度25℃、摇瓶转速112r/min、发酵时间10.5d,在此条件下发酵液的Monacolin K质量浓度达354.68mg/L。     

高产Monacolin K红曲霉菌株选育及发酵条件的优化

对产Monacolin K的红曲霉菌株进行了复合诱变后的筛选和发酵条件优化。通过紫外-亚硝酸钠复合诱变,得到一株高产Monacolin K的菌株3.991-7。通过单因素试验,以Monacolin K的产量为指标,确定出最佳发酵条件：接种量7%,pH值为4.5,培养温度为25 ℃,培养时间为10 d。在此最佳条件下,诱变菌株固态发酵后的Monacolin K的产量为9.06 mg/g。     

红曲霉固态发酵生产Monacolin K工艺条件的研究

通过对红曲霉TQ-57固态发酵生产Monacolin K的工艺条件的研究,确定了固态发酵的工艺条件为：培养基水分50%,相对湿度75%,起始pH值为6.0,发酵温度25℃,发酵时间16d,蛋白胨用量为3.0%,甘油用量为0.2%,Monacolin K量可达到2.243mg/g。通风培养时Monacolin K量为2.563mg/g干基质。     

红曲霉液态发酵产Monacolin K发酵条件的优化

以实验室保藏的红曲霉菌株进行液态发酵来生产Monacolin K,并优化影响Monacolin K产量的发酵条件。以单因素实验确定各因素范围,再做正交设计实验,运用极差分析法,找出最佳发酵条件组合。实验结果表明:氮源对发酵条件的影响因素最大,温度次之,碳源相对较小、pH值最小,实验也证明各因素之间存在着交互作用;红曲霉液态发酵产Monacolin K的最佳发酵条件是甘油7%,酵母浸膏3%,NaNO30.2%,MgSO4·7H2O 0.1%,KH2PO40.1%,初始pH 4.5,27℃温度下培养14天,在此工艺下,Monacolin K产量达到245mg/L,比优化前提高了约70%。     

红曲霉固体发酵豆粕及其产物分析

以豆粕为原料,利用红曲霉菌株(Monascus purpureus)进行固态发酵,豆粕与水的质量比为1:1时得到的发酵产物的质量较高.并测定了发酵前后的产物色价、蛋白质类型、蛋白质含量、多肤含量及发酵产物中Monacolin K的含量,结果表明红曲霉固体发酵所得豆粕的色价不高;蒸汽加热会使豆粕中的蛋白质变性,溶解度显著降低,红曲霉发酵豆粕的过程使可溶性蛋白质含量增加,且使大分子蛋白质变成小分子肽类,从而提高了蛋白质的功能特性;发酵产物存在莫纳可林K,但含量不高.用红曲霉固体发酵豆粕生产红曲霉色素或莫纳可林K不可取.     

HPLC法测定红曲霉发酵样品中Monacolin K的含量

利用HPLC法对红曲霉发酵样品中MonacolinK的测定方法进行了研究。以V (甲醇 )∶V(0 18%磷酸 ) =77∶2 3为流动相 ,流速 0 6mL/min ,检测波长 2 3 7nm ,用外标法进行定量 ,相对标准偏差和平均回收率分别为 0 .2 7%和 98 92 %。用甲醇提取红曲米样品 ,摇床振荡 (3 0℃ ,2 0 0r/min) 2 5～ 3h可将MonacolinK提取完全。红曲霉摇瓶发酵产生的MonacolinK有 5 0 %以上存在于发酵滤液中 ,因此可以直接取滤液进行分析。该方法简便有效 ,适用于功能性红曲系列产品的科研开发及质量控制     

无桔霉素高比例开环式莫纳可林K红曲产品的生产

筛选得到 1株不产桔霉素 ,高产开环式莫纳可林K的红曲霉 990 1菌 ,该菌固态发酵红曲米中莫纳可林K的含量最高可达 1 1 0 0 0mg/kg。红曲产品中开环式莫纳可林K的比例为 70 %～90 %。该菌在酵母提取物和蔗糖培养基及谷氨酸钠及葡萄糖为主的培养基的培养液中均未测出桔霉素。液态及固态发酵红曲产品也未测出桔霉素 ,初步表明该菌株没有桔霉素生物合成能力。固态发酵过程中 ,宜采取先 3 0℃后 2 6℃的变温控制模式 ;物料初始水分含量宜控制在 65 %左右。     

添加酵母破壁液提高红曲霉Monacolin K产率

红曲霉生长过程中分别添加酵母破壁液、酵母和酵母乏液,均能提高MonacolinK的产量,其相应的MonacolinK产量分别为48.06、43.64和44.79mg/L,是对照的1.38、1.26、1.29倍。当在红曲霉发酵初始添加酵母破壁液、添加量为2.7%(v/v),MonacolinK的产量可达61.93mg/L。通过发酵过程中菌体量变化的观察,发现添加酵母破壁液的主要作用是提高菌体量和改善红曲霉的代谢,进而提高MonacolinK的产量。     

降胆固醇红曲霉菌种的筛选

∶固体培养基培养红曲霉,并对４０株红曲霉Ｍｏｎａｃｏｌｉｎ．Ｋ 的产生性能进行了研究．采用薄层层析法进行初筛,获得了８ 株可能具有Ｍｏｎｃｏｌｉｎ Ｋ产生能力的菌株．再用高压液相色谱法对初筛阳性菌进行检测,证实其中３株具有较强的Ｍｏｎａｃｏｌｉｎ Ｋ 生产能力．     

精氨酸等物质对紫色红曲菌产Monacolin K及红曲色素的影响

基于前期的非靶向代谢组学研究结果,在红曲菌发酵液原有营养成分的基础上添加精氨酸、L-苹果酸、D-葡萄糖、烟酰胺、α-酮戊二酸、苯丙氨酸、赖氨酸、焦磷酸硫胺素、黄素单核苷酸、L-乳酸等差异代谢物,对发酵第8天和第15天的红曲色素以及Monacolin K的产量进行了分析。结果表明:精氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸以及黄素单核苷酸的添加对Monacolin K产量的提高效果较好,推测氨基酸类物质的添加对Monacolin K产量有促进效果;其中精氨酸添加后效果最为显著,Monacolin K产量约为对照组的2.2~3.7倍。不同含量的烟酰胺对Monacolin K有不同的影响,低含量具有促进作用;而高含量则表现为抑制作用。赖氨酸、苯丙氨酸以及黄素单核苷酸对红曲色素提升效果较好,其中黄素单核苷酸可使红曲色素产量约提高至对照组的1.5~3.0倍。     

不同发酵基质对红曲重要代谢产物的影响

功能红曲由于含有包括Monacolin K、伽马-氨基丁酸、色素等诸多生物活性成分而逐渐成为受人欢迎的功能性食品.但是,红曲产品中桔霉素的污染限制了红曲相关企业的健康发展.本实验考察了不同培养基质对红曲发酵产品重要代谢产物的影响.检测的内容包括:Monacolin K、伽马-氨基丁酸、色价以及桔霉素.结果显示大米复配麦麸较单纯使用大米为发酵基质的红曲产品其Monacolin K的含量增加了1倍.大米复配豆粕为发酵基质有效地消除了桔霉素的污染.     

红曲霉9901液态发酵产莫纳可林K的发酵条件

对红曲霉 990 1产莫纳可林K的液态发酵培养基的组成和发酵条件进行了研究 ,确定出以甘油为碳源 ,大豆水解液为氮源 ,C/N比为 1 0 /1的最佳培养基组成 ,得出 990 1液态法产莫纳可林K的最适 pH为 4 5 ,温度 2 6℃ ,接种量为 5 %(体积分数 ) ,发酵时间 1 4d。通过实验 ,摇瓶发酵的莫纳可林K含量可以达到 1 60 0mg/L ,在 1 5L小型发酵罐实验中 ,莫纳可林K含量可达到888 9mg/L。