红曲霉菌株固态发酵特性的比较研究

以籼米为固态培养基分别对8株红曲菌的发酵特性进行研究,比较其产糖化酶、产色素以及产桔霉素的能力,筛选出可应用于红曲黄酒酿造的优良红曲霉菌株。结果表明不同红曲菌的菌株特性存在显著性差异,成曲中橙色红曲菌(M.aurantiacus)B5菌株具有最低的产桔霉素能力,较高的产色素和产糖化酶能力,其桔霉素产量9.06μg/g,醇溶性总色价420.82 U/g,水溶性总色价117.6 U/g,产糖化酶酶活力410.7 U/g。B5菌株是可应用于红曲黄酒酿造的优良红曲菌。跟踪菌株B5在制曲过程中代谢产糖化酶、色素及桔霉素能力的变化情况,综合各个指标的变化趋势得出制曲最佳时间为9 d。     

碳、氮源对红曲黄色素色价和色调值的影响

本文对红曲黄色素发酵条件进行了探究,红曲菌sjs-6发酵所得红曲黄色素,仅在420 nm处有单吸收峰。不同碳源种类对色素产量有较大影响,对产色素种类影响不大;氮源对黄色素种类和产量均有较大影响,有机氮源可促使橙、红色素的产生,而无机氮源更有利于单产黄色素。发酵进程曲线显示,72~120 h,菌体量处于稳定水平,是红曲菌sjs-6产黄色素的关键时期,120 h之后随着碳源耗尽,菌体自溶,产色素能力下降,色价保持稳定。通过正交实验可得,当以6%(w/v)玉米淀粉为碳源,0.4%(w/v)硫酸铵为氮源时,培养基初始p H为5.0,发酵温度为30℃时,发酵144 h,黄色素色价可达378 U/m L。产量是国内现有报道水平(110 U/m L)的3倍多。由于菌株非突变株,具有较好的稳定性。由此,为实现红曲黄色素的工业化生产奠定了基础。     

红曲液态发酵生产橙、黄色素及其色调研究

从大量红曲菌中初选出了10株菌落颜色偏黄的菌株,并对其摇瓶发酵所得到的色素提取液进行了分析,探究了其色素的特性。对色素提取液做了全波长扫描,测定了各发酵液色素的吸收峰所对应的波长和OD值,并计算了色价和色调。通过发酵条件的控制,这10株红曲菌的发酵液中主要色素是黄色素、橙色素或橙黄二者所组成的混合色素,而没有红色素。从中挑选出高产黄色素和橙色素的红曲菌株Monascus sp.961和Monascus sp.W1,其发酵液色价分别为200U/mL(黄色素)和436U/mL(橙色素),并对其色素提取液做了硅胶薄层层析分离,进一步明确了这2株红曲菌所产色素的类型。此研究为红曲黄、橙色素的大规模生产开发及应用奠定基础。     

红曲霉(Monascus anka As 3.782)菌种的紫外诱变和产色素的条件优化

应用红曲霉Monascus anka As 3.782(CCTCC编号:AF93208)菌株,探索其固态发酵产红曲色素的最佳基质初始含水量,结果表明:含水量为约30%最好;通过正交试验优化其液态发酵产红曲色素的培养基,大米粉9%、NaNO33%、KH2PO40.3%、MgSO,0.1%,黄豆粉0.5%,pH4.0时的培养基配方产红曲色价最高,达77.3U/mL;在紫外诱变距离20cm诱导3min的条件下筛选优良菌株,其固态发酵产红曲色价可达1156.667U/mL,是原始出发株360.667U/mL的3倍多,其液态发酵产红曲色价比原始出发株提高了2倍.     

福建红曲中红曲菌的分离鉴定及菌株特性研究

采用选择性培养基分离纯化福建各地区红曲样品中的红曲菌,得到17株红曲菌纯菌株。经菌落形态特征观察,生理生化试验以及分子生物学鉴定手段,17株红曲菌被鉴定为变红红曲菌(M.serorubescens Sato)、橙色红曲菌(M.aurantiacus)、新月红曲菌(M.lunisporas)、血红色红曲菌(M.sanguineus)和高粱红曲菌(M.kao-liang)五大类。通过液态发酵法研究红曲菌产糖化酶,产色素以及产生理活性物质莫纳可林(Monacolin K)能力,结果表明不同红曲菌菌株特性存在显著性差异,其中被鉴定为高粱红曲菌的B6菌株具有最高的产色素能力和产莫那可林K(Monacolin K)能力,其醇溶性总色价为3373.12U/g,酸式和内酯式莫那可林K产量分别为25.928mg/L和12.114mg/L,产淀粉酶酶活力为543.21U/g。B6菌株是可用于红曲黄酒酿造的优良红曲菌菌株。     

以糯米为基质的固态发酵产红曲色素的工艺研究

对以糯米为基质的固态发酵产红曲色素的工艺进行了研究。通过单因子试验和正交试验对红曲霉固态发酵产红曲色素的工艺进行了优化。结果表明:以糯米为基质,红曲霉固态发酵产红曲色素的最佳工艺条件为淀粉7%,氯化铵4%,硫酸镁0.4%,糯米初始含水量43%,接种量6%,发酵时间9天,发酵温度32℃。在此条件下,红曲霉固态发酵产红曲色素的色价达1008.8 U/g,比优化前提高了49.9%。     

武陵山区高山水稻生产功能红曲的小试发酵

用富硒武陵山区高山水稻及普通水稻作为原料,比较红曲霉Monascus anka As 3.782(CCTCC编号:AF93208)在不同p H条件下液态发酵与固态发酵生产红曲色素产量。结果表明:富硒武陵山区高山水稻液态发酵与固态发酵红曲色素产量均高于其他两种平原水稻,其中高山水稻固态发酵红曲色素产量高于液态发酵产量;当液态培养液p H为3.8时产红曲色价最高,其固态发酵色价可达1488.3 U/m L,液态发酵色价达148.2 U/m L。     

四株红曲霉菌固态发酵木耳红曲的性能比较

目的:以黑木耳为发酵原料,筛选高产色素、高产洛伐他汀和低产桔霉素的红曲霉菌株,用于红曲木耳产品开发。方法:考察四株红曲霉菌株(M.z507、M.c507、M.b2019、M.h2019)固态发酵产物(多糖、还原糖、蛋白质、洛伐他汀、桔霉素、红曲色素)的含量以及红曲色素的抗氧化活性。结果:发酵14 d后,相对于对照组,四种红曲霉菌中多糖、蛋白质含量均有所减少,还原糖含量均增加。M.h2019红曲总色素色价达50.90 U/mL,洛伐他汀含量达1724.19 μg/g,桔霉素含量为0.03 μg/g,红曲色素抗氧化活性最强;而M.b2019红曲总色素色价为10.52 U/mL,洛伐他汀含量达684.56 μg/g,不产桔霉素;M.z507红曲总色素色价为3.88 U/mL,洛伐他汀含量达102.49 μg/g,不产桔霉素;M.c507红曲总色素色价为2.71 U/mL,既不产洛伐他汀也不产桔霉素。结论:M.h2019菌株产生红曲色素和洛伐他汀产量较高,红曲色素抗氧化活性强,且产生桔霉素含量低于国标限量,适合用于固态发酵木耳红曲产品。     

液态发酵生产水溶性红曲黄色素的条件优化

以红色红曲菌（Monascus ruber）M-7为实验菌株,以色价和色调为评价指标,对液态发酵生产水溶性红色红曲黄色素的条件进行了研究。结果表明,培养基pH值为3～4时,红色红曲菌M-7能合成大量的水溶性红曲黄色素,发酵液呈鲜艳的黄色色调;培养基最优碳源为2%蔗糖,最优氮源为0.2%硫酸铵;水溶性红色红曲黄色素的色价和色调值随着培养时间的延长先升后降,在第8天时达到最高,色价为5.56 U/mL,OD400 nm/OD510 nm为10.29,OD400 nm/OD470 nm为3.93。     

红曲中红曲菌的鉴定及优质菌的筛选

红曲由红曲菌发酵而得,为提高红曲质量,需对红曲菌进行分离鉴定并筛选优质菌株,而当前红曲菌的鉴定方法和优质菌的筛选方法仍有不足。为此,本文在构建红曲菌菌株库的基础上,对比形态学鉴定和分子生物学鉴定对红曲菌物种鉴定的异同,通过相关性分析提出合理鉴定方案,同时对不同形态学分型的菌株测定色素和桔霉素产量,结合产量换算方法筛选出优质红曲菌。结果:单个红曲中可能存在多株形态不同的红曲菌,以44个红曲样本为菌源构建了45个不同形态学分型,共计148株红曲菌的菌株库。形态学分析表明多数红曲菌与紫色红曲菌、橙色红曲菌及丛毛红曲菌形态相似,而ITS rDNA测序和18S rDNA测序易将未知红曲菌匹配至紫色红曲菌、丛毛红曲菌和红色红曲菌。相关性分析表明ITS rDNA测序相比于18S rDNA测序更接近于形态学分析结果。由于ITS rDNA测序的基因对比库中可参照菌株的种类与数量较多,在多种鉴定方法存在结果差异时,建议优选ITS rDNA测序结果。最后同时参考色素产量、桔霉素产量、桔霉素产量与色素产量之比值3个指标筛选出高产色素(83.3 U/mL)和低产桔霉素(81.5 ng/mL)的菌株红曲菌MZT27,以黄色素与总色素的比值筛选出高产黄色素的菌株红曲菌MZT39(黄色素占比70.06%)。本文旨在为红曲霉种质资源的挖掘和红曲质量的提升提供借鉴。     

红曲菌液态发酵产天然黄色素的条件优化

该实验旨在通过优化发酵条件,提高红曲黄色素的产量。该实验室前期筛选获得了1株产黄色素的菌株sjs-6,以此为试验菌株,对培养基的碳源、氮源、Mg 2+添加量、初始pH、培养温度进行了优化。并通过液质联用、核磁共振检测该红曲黄色素中的主要成分。结果表明,当麦芽糖80 g/L,(NH 4)2SO 410 g/L,MgSO 41.0 g/L,培养基初始pH值为6.0,30℃下恒温培养时黄色素的色价最高,可达508.61 U/mL,是未优化前的1.52倍。经分析鉴定,该红曲黄色素中的主要成分为红曲素Monascin,纯度为97%。该研究为天然红曲黄色素的工业化生产提供了理论依据。     

红曲色素的色调及发酵工艺条件对色调的影响

用扫描式分光光度计对 3种纯红曲色素及板层析分离的色素进行分析 ,得出了其特征性吸收峰及对应波长。安卡红曲黄素 (黄色 ) ,红曲玉红素 (橙色 )分别在 388nm ,464nm ,而红斑玉红胺 (紫色 )在 51 6nm和 41 8nm 2处有吸收峰。复合色素的主吸收峰在 490～ 50 0nm处。此外 ,板层析上还有深黄和米黄等色素。红曲米的色调取决于多种色素的相对比例。红曲米的发酵工艺条件对色素的相对比例具有重要的影响。锌离子对红曲霉产色素具有促进作用。培养过程中添加醋酸不利红曲霉产生橙色素 ,而有利黄色素的产生。     

红曲橙色素的发酵制备及其在红曲红色素化学半合成中的应用

以红色红曲菌M7为菌株,采用pH 3的两步发酵法,结合结晶分离步骤,制备高纯度红曲橙色素,并以红曲橙色素和氨基酸为前体物,利用亲氨基反应在体外进行红曲红色素的化学半合成。结果显示,在该发酵条件下,所产生的色素在300 nm~600 nm范围内只有一个吸收峰,最大吸收波长为472 nm,表明该色素产物的主要成分为红曲橙色素,产量达(7.9±0.2)×10⁴U/L;结晶分离步骤能显著提高红曲橙色素的纯度,当向70%乙醇的色素提取液中加入0.5倍体积的水进行结晶分离时,每升发酵培养基可获得(0.63±0.04)g高纯度红曲橙色素晶体,含红斑红曲素和红曲玉红素两种橙色素组分,未检出桔霉素;体外亲氨基反应成功合成色氨酸和谷氨酸衍生红曲红色素,且橙色素向2种衍生红曲红色素的转化效率无显著差异。     

红曲黄色素在方便面中的应用研究

红曲黄色素由微生物利用大米、黄豆等发酵提取而得,属于聚酮类物质,是桔红色颗粒,溶液呈橙红色至黄褐色,抗光和热降解能力强,具有良好的着色和抑菌性能,能赋予肉类食品、方便米面制品良好的外观色泽和风味,可以提高产品的档次和增加使用效果。通过对红曲黄色素在方便面中的应用情况进行研究,从添加剂的添加顺序、油炸时间及红曲黄色素的添加量进行试验。结果表明:强面精的添加顺序会影响面饼的颜色;油炸温度145~150℃、时间70s最为适宜;红曲黄色素的添加量为0.02%时,颜色较为诱人,且在保质期内褪色不明显。通过生产工艺及色素添加量等对面饼颜色影响的试验,为方便面生产企业提供技术参考。     

不产桔霉素高产红曲色素的基因工程红曲菌株构建

以一株高产红曲色素的紫色红曲菌（Monascus purpureus）J01为研究对象,采用根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）介导 的T-DNA转化技术,敲除紫色红曲菌株J01基因组中的桔霉素合成关键基因pksCT,构建一株不产桔霉素高产红曲色素的红曲菌株。 结果表明,通过菌落形态观察和生物量测定得出,菌株J42与菌株J01的菌落形态及生物量无显著性差异（P＞0.05）;经高效液相色谱（HPLC）与液相色谱串联质谱（LC-MS/MS）分析得出,菌株J01的桔霉素含量为5.1mg/kg,pksCT基因敲除菌株J42菌丝体中未检测到 桔霉素;菌株J42的黄色素,橙色素和红色素色价分别为1 877 U/g、773 U/g、1 068 U/g,显著高于菌株J01（P＜0.01）,并且菌株J42的红 曲色素总色价为415 U/mL,是原始菌株的1.56倍,成功构建了一株不产桔霉素高产红曲色素的生产菌株J42。     

氨基酸对红曲霉突变菌株合成代谢黄色素和橘霉素的影响

本实验研究了氨基酸对红曲黄色素合成代谢的影响.结果表明,除了酪氨酸（4 g/L）和甘氨酸（1 g/L）明显有利于黄色素合成代谢外,其余所选氨基酸都不利于黄色素的合成代谢或影响不明显,随着各种氨基酸的添加量从1g/L增加到6g/L,黄色素色价减少量都≥20％,有些黄色素减少量甚至达到83.15％（如苯丙氨酸）.甘氨酸添加量为6g/L时,橘霉素的合成代谢量是对照组的6.61倍,提高561％,橘霉素生成量为3.37 mg/L,其余氨基酸能明显消除橘霉素的合成代谢或影响不明显.从工业化生产黄色素角度考虑,通过添加4g/L的酪氨酸不仅有利于红曲霉突变菌株合成代谢黄色素,还能降低橘霉素的代谢生成量.     

原料米对广东客家黄酒发酵及产γ-氨基丁酸的影响

该文研究不同原料米(糯米、粳米、籼米)对客家黄酒发酵过程中总糖、总酸、氨基酸态氮、γ-氨基丁酸(GABA)含量及谷氨酸脱羧酶(GAD酶)活性的影响。结果表明,在总糖、总酸、氨基酸态氮指标方面,糯米、粳米、籼米都适合酿制客家黄酒,但糯米黄酒、粳米黄酒总糖、总酸和氨基酸态氮含量较高;发酵过程中,GABA含量糯米黄酒最高,粳米黄酒次之,籼米黄酒最低;贮藏一个月后,糯米黄酒GABA含量达到260.45 mg/L,分别为粳米黄酒、籼米黄酒的1.13、1.44倍。糯米、粳米黄酒的GAD酶活性较大且两者接近,而籼米GAD酶活性较小,与糯米、粳米相差较大。综上所述,对比三种原料米,糯米最适合发酵客家黄酒及产GABA,粳米次之,籼米较不利。     

红曲色素萃取发酵中表面活性剂的分离与重复利用

研究三氯甲烷萃取-大孔树脂吸附（trihalomethanes extraction combined with resin absorption,THMS-Resin）对萃取发酵液中红曲色素的分离能力和Triton X-100回收重复利用的萃取性能。结果显示,THMS-Resin法能够很好地分离非离子表面活性剂Triton X-100和红曲色素,Triton X-100回收率达到78%;红曲黄色素回收率达到52%左右,同时具有显著的抗氧化活性。将回收的Triton X-100重复用于红曲霉萃取发酵,细胞生长和色素代谢良好,并且萃取剂保持较好的萃取分离性能。采用合适比例的新旧Triton X-100混合进行红曲霉萃取发酵,能显著促进红曲霉胞内外色素代谢,总色素产量最大提高35%左右。Triton?X-100经过5?次重复萃取发酵,每次回收率均可达到80%左右;并且各批次红曲霉细胞生长稳定,萃取效率和代谢能力强,胞外黄色素相对含量达到1.0,胞内黄色素相对含量维持0.6以上。该分离方法能够获得较高含量的黄色素,促进Triton?X-100的重复利用,具有很好的应用潜力。