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。     

8株红曲菌生产特性研究

采用固态和液态两种发酵方法对8株野生红曲菌进行发酵,分析对比其产色素能力、产生理活性物质莫纳可林(Monacolin K)能力及产桔霉素情况,以筛选出可在发酵食品工业上安全应用的优良红曲菌菌株。结果表明:8株红曲菌生产特性存在显著性差异,其中L2菌株红曲色素产量和Monacolin K产量最高,而真菌毒素桔霉素产量最低,是一株可安全应用于发酵食品工业的优良菌株。     

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。     

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。     

4株红曲霉发酵产生次级代谢产物的分析

目的为研究评价红曲霉产生次级代谢产物能力,选育优良菌株。方法通过建立的发酵液中γ-氨基丁酸(GABA)、红曲色素、monacolin K和桔霉素的比色法和高压液相色谱检测方法,比较了紫色红曲霉(Monascus purpureus)、丛毛红曲霉(Monascus pilosus)、红色红曲霉(Monascus ruber)、橙色红曲霉(Monascus aurantiacus)的液体发酵产生上述次级代谢产物能力。结果不同红曲霉菌株产生上述4种次级代谢产物的能力是不同的,4种红曲霉均可产生的红曲色素、monacolin K和桔霉素3种次级代谢产物,其中M.pilosus J2的monacolin K产量最高(8.1 mg/L)、桔霉素生成量最低(0.09 mg/L);M.purpureus Y4的红曲色素色价最高,为380U/mL;仅有紫色红曲霉Y4可代谢产生γ-氨基丁酸,产量约为0.2 g/L。结论不同红曲霉菌株产生γ-氨基丁酸、红曲色素、monacolin K和桔霉素这4种次级代谢产物能力存在较大差异。     

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。     

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。     

紫外-化学诱变筛选高产莫纳可林K或色素的红曲菌株

为获取能稳定高产莫纳可林K（MK）或红曲色素（MPs）的红曲菌株,以不产桔霉素的丛毛红曲菌（Monascus pilosus）MS-1为 出发菌株,经紫外诱变、氯化锂化学诱变及紫外-氯化锂复合诱变分别得到红曲菌11株、2株和3株,对16株诱变菌进行复筛和遗传稳 定性试验研究,得到4株产MPs或MK能力提高且遗传稳定性较好的诱变菌株。 其中诱变菌株ZWS5产MPs总色价为1 476.25 U/g,与出 发菌株MS-1相比产MPs能力提高了23.36%;诱变菌株ZWN2、LHL1和FH2的MK产量分别为7.34 mg/g、7.03 mg/g、和7.16 mg/g,比出发 菌株MS-1产MK能力分别提高了27.65%、22.26%和24.52%。     

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。     

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。     

不同液态发酵基质对红曲霉产红曲色素及桔霉素的影响

在前期分离纯化出的10株红曲霉基础上,以18种液体培养基对10株红曲霉进行发酵培养,通过分光光度计和质谱分析仪测 定各发酵液中红曲色素和桔霉素含量,分析不同地区红曲霉的红曲色素和桔霉素的代谢特性,筛选出高产红曲色素低产桔霉素的 红曲霉菌株。 结果表明,产红曲色素最适的液体培养基配方为葡萄糖3%、蛋白胨1%,其中新疆地区红曲霉所产红曲色素量最高,为 6.81×10-2 mg/mL;新疆地区红曲霉仅在18种培养基中的面筋碱性蛋白酶水解液+葡萄糖发酵液中产生了桔霉素,而红曲霉ZBX天津 在所有培养基发酵液中均未产生桔霉素。     

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.     

红曲色素高产菌株的诱变筛选及液态发酵初探

从不同的红曲样品中分离纯化获得红曲霉菌株 5株 ,以此为菌种液态发酵制备红曲 ,选出发酵后菌丝体色价与发酵原液色价都相对较高的编号为M3的菌株为出发菌株 ,进行了6 0 Co γ射线的诱变 ,获得了编号为M 3 2相对高产的色素菌株 ,其发酵后菌丝体总色价和发酵液总色价分别提高了 2 7 0 8%和 2 5 90 %。并对其液态发酵制备的红曲色素进行了质量分析。     

红曲色素发酵生产过程桔霉素控制技术研究进展

红曲色素作为天然色素已广泛应用于食品行业,而桔霉素污染会对其食品安全性造成严重影响,也对其出口造成很大障碍。该文总结了红曲色素发酵生产过程中桔霉素控制相关研究进展,包括无桔霉素或低桔霉素的菌种选育,培养基优化,发酵过程参数控制等手段来控制或消除桔霉素,以期为有效减少桔霉素生成,提高红曲色素产品的安全性提供参考和借鉴。     

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。     

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 .     

ISSR标记技术辅助形态学的红曲菌株分类鉴定

以市售红曲产品中分离的17株红曲菌株和8株标准菌株为主要材料,根据它们的菌落形态和显微形态特征进行分类,25株菌株归为6类。同时,运用内部简单重复序列（ISSR）标记分类法进行聚类分析,在相似性水平为0.9时,25株菌株聚为5类。综合形态学分类鉴定法和ISSR标记分类法结果,25株红曲菌株被聚为3大类,分别是红色红曲菌（Monascus ruber）、紫色红曲菌（Monascus purpureus）和血红红曲菌（Monascus sanguineus）。结果表明,传统形态学分类方法结合ISSR标记分类法能为红曲菌株的分类鉴定提供综合参考信息。也可为了解市售红曲相关发酵产品生产菌株的分类与特征、进一步发掘和保护红曲菌株资源提供参考。