高产洛伐他汀红曲菌的筛选及菌种共酵对红曲固态发酵的影响

本研究以筛选高产洛伐他汀红曲菌,并进一步优化富含洛伐他汀的红曲制曲方法为目的,分离筛选市售红曲中的红曲菌,并进行固态发酵制曲,使用HPLC法对红曲中的洛伐他汀含量进行测定,使用紫外分光光度法检测红曲的色价,选择产洛伐他汀含量最高的菌株进行形态观察和分子生物学鉴定;并进一步将高产菌株与常用食源菌株进行共酵制备红曲,优化洛伐他汀的含量。结果表明,分离筛选得到10株红曲菌,产洛伐他汀最高的菌种是H8-2,经固态发酵14 d后洛伐他汀产量达到9.79 mg/g,色价为1805.43μ/g。菌株H8-2经形态观察和生物学鉴定为紫色红曲菌(Monascus purpureus)。共酵制曲发现除枯草芽孢杆菌外其他菌种均可提高红曲菌产洛伐他汀含量,其中酵母对洛伐他汀产量提高的效果最显著(p0.01),发酵结束后洛伐他汀含量可达12.37 mg/g。进一步对实验室保藏的多株酵母菌株进行评价,发现酿酒酵母对洛伐他汀产量提高最为明显,共酵后红曲中洛伐他汀含量达到12.93 mg/g,相比未共酵条件下的洛伐他汀产量提高了34.5%。在红曲菌发酵培养基中添加不同酿酒酵母处理液,发现高温灭菌液和酵母破壁液可以使洛伐他汀产量显著提高(p0.01),分别可达11.96和12.24 mg/g,比对照组提高了24.8%和27.8%。说明酵母的代谢产物对红曲菌发酵产洛伐他汀有一定影响,相关诱导物质可能存在于胞内并且对热不敏感。     

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。     

紫苏叶对红曲菌产色素和莫纳可林K及抗氧化物的影响

以高产莫纳可林K（MK）及红曲色素（MPs）、不产桔霉素的丛毛红曲菌（Monascus pilosus）MS-1为实验菌株,优化已有的固态发酵工艺,考察添加紫苏叶对红曲菌产MPs、MK及抗氧化物的影响。结果表明,添加10%紫苏叶时MPs和MK的产量最高（P＜0.05）。添加紫苏叶及紫苏叶提取液均可显著促进菌株MS-1产MPs和MK（P＜0.05）,但两种添加方式对菌株MS-1产MPs及MK的影响无显著差异（P＞0.05）。添加紫苏叶后色价和MK产量可分别达211.73 U/g和8.15 mg/g,分别为对照的1.35和1.36倍。紫苏红曲粗提物的DPPH清除率显著高于对照（P＜0.05）,可达48.71%。然而,紫苏红曲中迷迭香酸含量仅为0.032 mg/g,而紫苏叶中迷迭香酸含量高达14.71 mg/g。添加紫苏叶不仅可促使红曲菌产MPs及MK,还可能促使红曲菌产抗氧化物质,从而提高其发酵产物的抗氧化能力。     

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。     

酿酒用高产洛伐他汀红曲菌的筛选

为获得酿酒用高产洛伐他汀红曲菌株,研究以洛伐他汀含量、红曲色素色价、桔霉素含量及红曲菌产酶能力为评价指标,通过固态发酵法从不同产地40份红曲米中筛选出1株高产洛伐他汀的菌株H5-3,经形态观察和分子生物学鉴定,判定该菌株为紫色红曲菌。经过检测,菌株H5-3的洛伐他汀产量高达17.90mg/g,红色素色价3195.27μ/g,糖化酶、液化酶、酸性蛋白酶的活力分别达2514.26、0.32、300.19U/g,且该菌株不产桔霉素,是可应用于红曲黄酒酿造的功能红曲菌。进一步将该紫色红曲菌H5-3应用于红曲黄酒的酿造,制得的红曲黄酒中洛伐他汀质量浓度63.75mg/L,红色素色价22.86μ/mL,酒精度14.86%,总酸4.90g/L,氨基酸态氮0.83g/L。对制得的红曲黄酒风味物质进行分析,发现有机酸质量浓度为12.70g/L,其中乳酸、乙酸、琥珀酸、酒石酸、柠檬酸为其主要成分,分别占总量质量分数的28.2%、21.9%、14.5%、12.2%、5.7%；游离氨基酸质量浓度3540.58mg/L；在挥发性风味物质中,酯类、醇类为主要成分,分别占总量质量分数的48.4%、43.9%,其中乙酸乙酯、乳酸乙酯、丁二酸二乙酯、正丙醇、苯乙醇等含量较高,对风味有较大贡献；有机酸、游离氨基酸和挥发性风味物质含量比例协调。希望研究对传统红曲菌种资源的发掘利用以及红曲黄酒保健功能的提升具有参考价值。     

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。     

福建红曲中高产色素红曲菌的筛选及其诱变育种研究

福建省是中国盛产红曲的省份之一,其红曲品种多样。采用选择性培养基分离纯化福建各地区红曲米中的红曲菌,得到13株红曲菌纯菌株,分别命名M-1~M-13。通过液态发酵和固态发酵相结合筛选得到1株高产色素的红曲菌M-3。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,鉴定红曲菌M-3为高粱红曲菌(M.kaoliang)。通过工厂化固态发酵试验该菌株的色素产量高达5523U/g,出曲率为44%。采用物理化学复合诱变(紫外诱变和氯化锂诱变)的方法对出发菌株M-3进行了诱变选育,筛选得到1株色素高产突变菌M-3-7,且连续传接6代色素产量稳定,三角瓶固态发酵色价保持在9500U/g左右。将其应用于工厂化固态发酵,结果表明色素高产突变菌M-3-7的色素产量高达6400U/g,比原菌高出15.9%,高于国内外报道的其他色素高产菌株的固态发酵生产水平。研究结果为我国红曲菌资源的整合以及红曲色素的工厂化大规模发酵生产奠定了前期基础。     

红曲霉的分离鉴定及红曲色素的测定

从不同红曲发酵产品中分离得到15株红曲霉纯培养菌株,经形态特征观察确定为红曲霉属(Monascus)中的4个种:红色红曲菌(M.ruber),紫色红曲菌(M.purpureus),红曲红曲菌(M.anka)及巴克红曲菌(M.barkeri)。从中发现一株具有较突出的红曲色素生产能力的菌株,用该菌种生产的红曲米色价为1532.69U/g。     

不同豆类对丛毛红曲菌MS-1发酵产物的影响

以黄豆、黑豆、豌豆、绿豆和红豆5种常见食用豆类为基质,以高产莫纳可林K(monacolin K)且不产桔霉素的丛毛红曲菌(Monascus pilosus)MS-1为发酵菌株,进行红曲菌固态发酵,并对红曲菌MS-1在不同豆类中的发酵进程、淀粉酶与蛋白酶的酶活、发酵产物色价、莫纳可林K的含量,以及色素组成进行了分析。结果显示,豌豆、绿豆、红豆比黄豆和黑豆更适合红曲菌的生长,发酵过程中淀粉酶与蛋白酶的产生、莫纳可林K和色素的积累,以及色素组分存在一定差异。其中,豌豆的色价和莫纳可林K含量最高,分别达到246.12 U/g(干基)和5.05 mg/g(干基),适合作为高色价和高莫纳可林K红曲的生产基质。     

不同品种大米发酵紫色红曲霉产色素的特性分析

该研究以一株色素产量稳定的紫色红曲菌为试验菌株,采用不同品种的大米（粳米、籼米、糯米）作为基质进行液态摇瓶发酵,通过测定生物量、葡萄糖含量、大米成分,分析红曲霉生长状况,借助高效液相色谱、薄层色谱和色差仪对发酵所产红曲色素的颜色特性及安全性进行评价。结果表明：粳米发酵的胞外色价最高,于505 nm处最高可达19.07 U/mL,是籼米的2.28倍,糯米的2.53倍;发酵3~4 d籼米的红曲菌胞内色价可达947.46 U/g（505 nm）,分别是糯米的1.24倍和粳米的1.33倍;发酵6~7 d粳米的胞内色价较高,于505 nm处可达1762.80 U/g,分别是籼米的1.41倍和糯米的1.86倍,粳米的后期发酵更利于M9的色素累积。HPLC分析六种主要红曲色素产量表明,籼米和糯米发酵显著促进了两种橙色素O1、O2在胞内积累,发酵第7 d的产量分别是粳米的5.00倍和6.31倍,粳米发酵更有利于红色素（R1、R2）及黄色素（Y1、Y2）产生;三种大米相比,粳米发酵所产桔霉素最低,安全性更高。总体而言,以粳米为基质发酵更利于M9产红、黄色素,而糯米和籼米更利于红曲菌M9产橙色素。     

降脂红曲高产Monacolin K生产工艺优化

为了提高降脂红曲中功能性成分Monacolin K的产量,降低生产成本,作者从多株红曲菌中筛选出高产Monacolin K的菌株为红色红曲菌9901。以不同品种的大米作为红曲菌固态发酵基质,确定广西早籼米为红色红曲菌9901产Monacolin K的最适基质,并对其高产的原因进行了初步分析,随后对发酵时间、抖料次数、变温时间、加水量及接种体积分数进行单因素实验。在此基础上用Design-Expert对红色红曲菌9901固态发酵产Monacolin K进行响应面分析,确定最适合红色红曲菌9901固态发酵产Monacolin K条件为:以初始含水量为10%左右的广西早籼米作为固态发酵基质,加水量为45 mL,接种体积分数为10%,先于30℃培养50 h,然后变温到25℃培养至20 d,在此条件下Monacolin K产量达到10453.07 mg/kg,比优化前提高了48.97%。     

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。     

高产Monacolin K红曲菌株筛选及菌种液态培养工艺

以玉米为原料,通过固态发酵筛选高产Monacolin K红曲菌株,并对菌株的液态培养基组成及培养条件进行研究.从实验室保存的5株红曲霉菌株中筛选出1株Monacolin K总产量为0.903g/kg的红曲霉M-A11.以红曲霉的生长量为指标,通过单因素试验确定最佳的液体培养基组成为玉米粉3％,豆粕粉1％,MgSO40.1％,K2HPO40.15％,NaNO30.1％,最佳的培养条件为装液量为50mL/250mL,pH值为5.5,培养温度为30℃,摇瓶转速为170r/min,最佳培养时间为84h.     

高产Monacolin K红曲霉菌种的筛选及液态发酵条件优化

为了提高红曲霉（Monascus ）液态发酵生产Monacolin K的能力,一种新型的常压室温等离子体（ARTP）诱变技术被应用于产Monacolin K红曲霉菌株的诱变选育工作;同时,通过构巢曲霉（Aspergillus nidulans ）平板对峙培养的筛选方法,选育获得较初始红曲霉菌Monacolin K产量提高60%以上的突变菌株MP60-6。确定发酵培养基组成为甘油5%,米粉50 g/L,蛋白胨15 g/L,NaNO3 2 g/L,MgSO4 1 g/L,ZnSO4 2 g/L,KH2PO4 1.5 g/L,并进一步确定在发酵第3、第4天添加0.1%的乙酸和0.2%的柠檬酸,发酵第8天补加10%的甘油。在上述条件下发酵17 d后Monacolin K产量可以达到1 302 mg/L,为出发菌株产量的2.66倍。     

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。     

高产Monacolin K红曲霉的诱变选育及其与酿酒酵母共酵培养

为提高红曲中莫纳克林K含量,以实验室保藏紫色红曲霉（Monascus purpureus）MY-11为原始菌株,利用紫外诱变筛选红曲霉,并进行固态发酵制备红曲,采用高效液相色谱（HPLC）法对红曲中的莫纳克林K含量进行测定,选出高产莫纳克林K突变株,并与食源性菌株酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）进行共酵。结果表明,通过紫外诱变筛选出2株高产莫纳克林K突变株M7和M8,固态发酵25 d后莫纳克林K含量分别为12.42 mg/g、12.49 mg/g,分别比原始菌株MY-11提高了26%、27%。将诱变菌株M7、M8分别继续与不同添加量的酿酒酵母共酵培养,结果发现加入酵母菌液添加量3%时莫纳克林K含量最高,分别为9.35 mg/g、8.94 mg/g,比对照组提高了2.63%、16.41%。紫外诱变筛选结合共酵培养方法可提高红曲中莫纳克林K含量。     

响应面法优化红曲霉固态发酵产Monacolin K工艺条件的研究

采用响应面分析方法,对红曲霉菌株(Monascus ruber GM A4)固态发酵产Monacolin K的工艺条件进行优化研究,提高产Monacolin K的浓度,运用单因子实验筛选出可溶性淀粉和酵母粉为最适碳源和氮源,确定发酵产Monacolin K的最佳培养时间为20天,初始含水量为40%以及添加前体乙酸钠浓度为1.2%,通过全因子实验,对影响产Monacolin K的4个重要因素进行评估并筛选出具有显著效应的2个因子:初始含水量、乙酸钠。通过最陡爬坡逼近以上2个因子的最大响应区域后,采用Central Composite Design(CCD)响应面分析法,确定产Monacolin K最佳工艺条件为:可溶性淀粉40g/L,酵母粉30g/L,乙酸钠14.6g/L,初始含水量51.2%,32℃培养3天,再26℃培养17天。在此条件下,Monacolin K产量达到15.49mg/g,比优化前条件:葡萄糖30g/L,蛋白胨20g/L,酵母粉20g/L,乙酸钠12g/L,初始含水量40%所得到的Monacolin K浓度11.03mg/g提高了40.4%。     

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。     

高产Monacolin K的青稞功能红曲发酵工艺优化研究

选用青稞为原料,在固态发酵条件下,研究青稞接种从毛红曲霉（Monascus pilosus）后发酵过程中不同因素对Monacolin K产量的影响。对不同培养基配方及发酵条件等进行单因素试验优化,并以发酵温度、接种量和初始pH值为影响因素,确定产Monacolin K的青稞功能红曲的最优发酵工艺条件。结果表明,以pH 4.0的水浸泡至无白心后蒸煮20 min的青稞米为基础培养基,添加0.6%蛋白胨、0.3%酵母提取物和0.3%磷酸二氢钾,装料量160 g/500 mL,接种10%从毛红曲菌液体菌种,变温发酵,32 ℃发酵2 d后降温至25 ℃发酵21 d。此优化条件下Monacolin K产量可达1.52%。     

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．