食用植物油对红曲黄色素合成代谢的影响

研究了六种食用植物油对红曲霉突变菌株合成代谢黄色素和橘霉素的影响。结果表明:橄榄油是唯一对红曲黄色素的合成代谢有明显促进作用的食用植物油,橄榄油添加浓度为0.5g/L时,黄色素合成代谢量提高了92.40%。就橘霉素的代谢生成而言,除芝麻油对橘霉素的合成代谢量有明显的促进作用,其余食用植物油对橘霉素的合成代谢量都有一定的消除作用或影响不明显,茶油的消除效果最明显,其次为橄榄油、花生油和玉米油。     

基于代谢途径提高红曲黄色素生成及控制橘霉素产生的研究

基于红曲霉菌合成代谢红曲色素和橘霉素的代谢机理,研究了几种化学物质对红曲霉突变菌株合成代谢红曲黄色素和橘霉素的影响。研究结果表明,一定量的生物素、乙酸钙和乙酸锌有利于红曲霉突变菌株合成代谢黄色素。不论辛酸添加量多少和添加时间或早或晚,对于红曲霉突变菌株的生长及其合成代谢黄色素都有明显不利的影响,但是一定量辛酸的添加有利于红色素的合成代谢,在一定程度上也能明显消除橘霉素的合成代谢。     

乳酸和乳酸钠对红曲霉突变菌株合成代谢色素及橘霉素的影响

主要研究了乳酸和乳酸钠对红曲霉突变菌株代谢合成红曲色素和橘霉素的影响。实验结果表明,添加一定量的乳酸和乳酸钠都有利于红曲色素(包括黄色素和红色素)的合成代谢,有利于黄色素合成代谢的最适乳酸或乳酸钠添加量在0.01～0.05mL/30mL之间,而有利于红色素合成代谢的最适乳酸或乳酸钠添加量在0.05～0.1mL/30mL之间,红曲霉突变菌株利用乳酸或乳酸根作为其生长的底物和红曲色素合成代谢的底物。乳酸或乳酸盐本身对红曲霉突变菌株合成代谢橘霉素没直接的影响,其形成的发酵pH环境直接影响了橘霉素的合成代谢。     

吐温对红曲黄色素合成代谢的影响

研究了四种吐温对红曲霉突变菌株合成代谢黄色素和橘霉素的影响。结果表明:吐温20和吐温80对黄色素的合成代谢有一定的促进作用,胞内黄色素生成量分别提高12.30%和9.32%,对橘霉素的合成代谢有一定的消除效果,但效果不明显,而吐温40和吐温60对橘霉素的合成代谢有明显的促进影响,分别能提高橘霉素生成量111.36%和317.44%,对黄色素的合成代谢影响出现不利影响,分别能使胞内黄色素生成量下降8.33%和15.23%。研究结果在一定程度上为红曲黄色素工业化液态发酵生产提供一定的理论依据和技术参考。     

氨基酸对紫红曲霉Y66中红曲色素合成影响的研究

利用含无氨基氮源的合成培养基发酵试验研究了20种常见氨基酸分别对紫红曲霉(Monascus purpureus)Y66中红曲色素合成的影响。研究结果表明:当游离氨基酸添加量为5 g/L时,组氨酸的添加能够促进红色素的合成,酪氨酸的添加有利于黄色素的合成,而异亮氨酸、蛋氨酸的添加使红色素和黄色素的合成均受到显著抑制,其余氨基酸对色素合成则表现出不同程度的抑制或者无显著影响。氨基酸浓度梯度试验结果表明,当组氨酸添加量为7 g/L时,对红色素合成的增强作用最显著,其峰值产量提高了32.7%;当酪氨酸添加量为7 g/L时,对黄色素合成的增强作用最显著,其峰值产量提高了24.8%。综上所述,在培养基中分别添加7g/L组氨酸或酪氨酸能够显著提高紫红曲霉Y66中红曲色素的产量。研究结果将为探究红曲色素合成机制以及构建红曲色素的高产发酵体系提供有益借鉴。     

抗氧化剂促进红曲菌固态发酵生产红曲黄色素

红曲菌生产的红曲黄色素,已经被证明是良好的抗炎症、抗肿瘤、抗动脉粥样硬化和抗肥胖药物。但是有毒的物质橘霉素也在红曲菌发酵过程中产生。在试验中,通过添加抗氧化剂利用固态发酵优化红曲菌FJ3高产红曲黄色素,同时降低橘霉素产量。在选用的4种抗氧化剂中,半胱氨酸和植酸钙对黄色素具有良好的促进作用,维生素C、植酸钙和乳酸钙对橘霉素具有良好的抑制作用。通过正交试验优化各个抗氧化剂的添加量,在维生素C、半胱氨酸、植酸钙和乳酸钙的添加量分别为16.0,6.0,1.4和8.0 g/kg时,黄色素的产量达最大,为2 988 U/g(优化前的6.80倍),色调为1.39(优化前的1.45倍),同时橘霉素产量为0.017 6 mg/g(优化前的约1/2)。     

统计学优化金属离子促进红曲菌固态发酵生产红曲黄色素

利用统计学的方法优化固态发酵中金属离子的添加量,使红曲菌FJ3高产红曲黄色素的同时降低橘霉素产量。Plackett-Burman实验确定了8种金属离子对黄色素产量影响最显著的为Na~+、Fe~(2+)、Cu~(2+)和Mn~(2+),但是对橘霉素影响都不显著。最陡爬坡实验确定了最佳的响应面中心点为Na~+、Fe~(2+)、Cu2+和Mn~(2+)的添加量分别为1.5、0.5、0.5和1.5 mM/kg。Box-Behnken实验设计响应面实验进行优化,黄色素产量在Na~+、Fe~(2+)和Mn~(2+)的添加量分别为2.0、1.0和2.0 mM/kg达到最大1828U/g,是优化前的2.53倍。同时橘霉素的产量也降低了1.28倍。     

小麦基质下枯草芽孢杆菌与酵母共发酵代谢特征

以小麦粉为基质,采用枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）分别与汉逊酵母（Hansenula sp.）、弗比恩毕赤酵母（Pichia fabianii）、酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）和鲁氏酵母（Zygosaccharomyces rouxii）共发酵,通过对还原糖、乙醇及氨基酸的检测分析其代谢特征。结果表明,汉逊酵母和枯草芽孢杆菌共发酵最利于乙醇的合成,乙醇最高含量为（740.00±28.28） mg/L。枯草芽孢杆菌分别与汉逊酵母、弗比恩毕赤酵母、酿酒酵母、鲁氏酵母共发酵时氨基酸合成代谢存在差异,分别合成10、10、12、12种氨基酸,最高总氨基酸含量分别为（210.41±18.75）μg/mL、（160.92±9.11）μg/mL、（3 957.35±261.47）μg/mL、（956.71±56.64）μg/mL,酿酒酵母与枯草芽孢杆菌共发酵时更有利于氨基酸的合成。四种发酵体系中共有氨基酸为缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、组氨酸和酪氨酸,非共有氨基酸为丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸、半胱氨酸、苏氨酸、色氨酸、谷氨酸以及谷氨酰胺。     

巨峰葡萄酒酿造过程中高级醇生成的研究

葡萄酒中的高级醇为酵母代谢过程产物,是葡萄酒中的主要香味物质。不同接种量、添加不同氮源及葡萄汁含氮量都会影响高级醇的生成量。接种量在6×106个m/L时高级醇生成量较小,葡萄汁中酵母浓度过高或过低都会使高级醇生成量增大。葡萄汁中α-氨基氮总量为180～195m g L/时,杂醇油的生成量较低。添加亮氨酸对高级醇生成量影响最为显著,甘氨酸对高级醇生成量基本无影响。(孙悟)     

铵盐对紫色红曲霉合成代谢红曲色素及桔霉素的影响

研究紫色红曲霉（Monascus purpureus）Y20液态发酵过程中不同铵盐对目的产物红曲色素及有害物质桔霉素的合成代谢的影响。在发酵培养基中添加不同铵盐,检测M. purpureus Y20发酵液中红曲红色素、红曲黄色素及桔霉素含量,分析其变化及原因。结果表明：M. purpureus Y20发酵过程中发酵液pH值相对较稳定,未添加铵盐的对照组发酵液基本维持在pH 4.8;添加CH3COONH4、NH4H2PO4、C6H5O7(NH4)3的发酵液pH＞6;添加NH4NO3、(NH4)2SO4、NH4Cl的发酵液初始pH＜5.5,发酵过程中持续降低至pH 2.5左右;含有0.3 mol/L NH4＋的(NH4)2SO4的发酵液中桔霉素含量降为0.05 mg/L,较对照组降低88.6%;含有0.1～0.3 mol/L NH4＋的NH4Cl发酵液中桔霉素含量降为0.05 mg/L;含有0.3 mol/L NH4＋的NH4NO3发酵液未检出桔霉素,红曲黄色素含量较对照组升高31.0%、红曲红色素含量降低11.6%;添加CH3COONH4、NH4H2PO4、C6H5O7(NH4)3的发酵液无桔霉素检出,但菌体干质量较小,色价较低。因此,添加铵盐可影响发酵液pH值,影响M. purpureus Y20对营养物质吸收和代谢,改变红曲色素的组成比例和抑制桔霉素的生成;添加适量(NH4)2SO4、NH4Cl、NH4NO3有利于促进红曲黄色素的生物合成,阻碍桔霉素的生成。     

安卡红曲霉As 3.4811液态发酵制备膳食纤维的特性研究

为提高农产品废渣利用价值,通过安卡红曲霉（Monascus anka）As 3.4811液态发酵豆渣、麦麸和梨渣制备膳食纤维。采用扫描电镜、X-衍射光谱、红外光谱、紫外-可见光谱及高效液相色谱（HPLC）等,对安卡红曲霉As 3.4811发酵豆渣、麦麸和梨渣膳食纤维进行结构表征、特性分析及橘霉素含量检测。结果表明,安卡红曲霉As 3.4811发酵后,豆渣、麦麸和梨渣不溶性膳食纤维的基质被破坏,使其内部结构暴露出来,纤维结晶度降低;豆渣、麦麸和梨渣膳食纤维分子内氢键断裂,寡糖含量增加;豆渣和梨渣中的红曲色素主要有橙色素,而麦麸中的红曲色素主要含有黄色素;红曲霉种子液、豆渣、麦麸和梨渣发酵液中橘霉素含量分别为9.8 μg/L、9.4 μg/L、8.8 μg/L和9.0 μg/L。因此,安卡红曲霉As 3.4811液态发酵可以改善豆渣、麦麸和梨渣膳食纤维结构及其特性。     

红曲霉菌9903发酵工艺条件对色素及桔霉素生产的影响

筛选到一株高产色素、低产桔霉素的红曲霉菌9903，并鉴定该菌种为红曲红曲菌。为提高色素含量、降低桔霉素含量，对该菌的发酵培养基成分进行了研究，通过三因素三水平正交实验得到了摇瓶最佳培养基配方，在10L的自动发酵罐实验中，以玉米淀粉和谷氨酸单钠盐为主要成分的发酵液色价达到184U／mL，桔霉素质量浓度低于1mg/L，发酵动力学的初步研究表明，色素及桔霉素的生产与菌体生长有一定的偶联关系，而且桔霉素在发酵后期有一定程度的降解。此外，溶氧条件对红曲霉产色素和桔霉素的影响的初步研究表明，高溶氧对色素和桔霉素的生产都有促进作用。     

Effect of amino acids on red pigments and citrinin production in Monascus ruber

Amino acids were used as sole nitrogen sources to examine their effects on the production of water-soluble red pigments and citrinin by Monascus ruber ATCC 96218 cultivated on chemically defined media. In general, when glycine, tyrosine, arginine, serine, or histidine were used as sole nitrogen sources, they favored the production of red pigments, and restricted the synthesis of the mycotoxin. In contrast, the production of citrinin was enhanced in media supplemented with either glutamate, alanine, or proline. Histidine was found to be the most valuable amino acid as it resulted in the highest production of red pigments and almost completely eliminated the formation of mycotoxin.     

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。     

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。     

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。     

低产桔霉素红曲霉菌种筛选

对部分红曲霉菌种的液态发酵液和固态红曲米中桔霉素质量分数进行了测定 ,从中筛选了数株低产桔霉素的红曲霉菌种 ,重点对红曲霉ZK0A菌种生产的红曲米的色价及桔霉素质量分数进行了测定 .连续培养 3批该菌种 ,所生产的红曲米色价高于 10 0 0U / g ,桔霉素质量分数低于5mg/kg.而另一株红曲霉ZH 12生产的红曲米 (色价 170 0U/ g)中桔霉素质量分数则高达 1g/kg以上 .对这两株红曲霉菌种的菌落形态进行了鉴定 ,初步认定这两株菌种都是紫色红曲霉 .     

Optimization of culture medium for yellow pigments production with <Emphasis Type="Italic">Monascus anka</Emphasis> mutant using response surface methodology

In our laboratory, one Monascus anka mutant able to produce high yield of yellow pigments screened by physical and chemical combination mutagenesis was obtained. This study evaluated peptone, NH₄NO₃ and KH₂PO₄ as the most significant variables for Monascus yellow pigment production by this M. anka mutant MYM in submerged fermentation. Response surface methodology (RSM) optimized these nutrient parameters for maximum yellow pigment production (87.24 OD units), which resulted at 10.3 g/L peptone, 11.9 g/L NH₄NO₃ and 4.7 g/L KH₂PO₄ in the medium. According to the fitting equation, through five replication experiments under the optimized conditions, the average yellow pigment production obtained was 88.14 OD units for flask cultivation and 92.45 OD units for 5 L fermenter cultivation. Meanwhile, the citrinin could not be detected by HPLC method.