酯化型红曲菌复合诱变选育及其固态发酵条件优化

为了获得高酯化力红曲菌,采用紫外线结合常压室温等离子体复合诱变对实验室保藏的红曲菌进行诱变育种,并通过单因素实验及响应面分析法优化其固态发酵条件,提高菌株产酯化酶能力。出发菌株N3经过复合诱变,采用透明圈法初筛及酯化酶活力测定法复筛,得到1株产酯化酶活力高且遗传稳定性较好的诱变菌株Z14,其酶活稳定至34.44 U/g,较出发菌株提高了74%。通过响应面分析法得到优化的固态发酵条件为:接种量为5%、含水量为70%、培养时间为7 d。在该条件下Z14产酯化酶活力达到38.53 U/g,较出发菌株提高了95%。     

红曲菌液态发酵产Monacolin K的现状及展望

红曲菌液态发酵可以产生次级代谢产物活性组分Monacolin K。本研究介绍了红曲菌液态发酵过程中通过菌种诱变,培养基优化和发酵条件优化等方面来提高Monacolin K的产量。同时,介绍了一些新型的Monacolin K检测方法,并且对液态发酵产生Monacolin K进行了展望。     

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%。     

红曲菌9901利用柚子囊固态发酵产Monacolin K

以Monacolin K为主要成分的功能性红曲 日益受到健康产业的青睐.为了拓宽功能红曲的生产原料来源,降低生产成本,利用不同食品副产物进行红曲菌9901固态发酵产Monacolin K的研究,进一步以合适的食品副产物柚子囊为发酵基质,进行了初始含水量、接种量、外加碳源种类、乳糖添加量、发酵时间等单因素实验,在此基础上...     

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。     

高产Monacolin K红曲菌株的诱变选育

红曲出发菌株Monascus ruber GM011 经紫外线(UV)、氯化锂(LiCl)、UV-LiCl 复合诱变、亚硝酸和硫酸二乙酯(DES)等诱变剂反复诱变处理,通过抑菌圈初筛,获得产桔霉素明显较出发菌株少的红曲诱变菌株15株,后摇瓶发酵培养,经高效液相色谱对初筛菌株发酵产物的进一步检测,有6株菌株产生正突变,其中3株具有较高的产Monacolin K能力,特别是诱变株W283的产量与出发菌株相比提高了53.1%,经5代培养后,Monacolin K 产量依次为395.1 mg/L、378.2 mg/L、385.3 mg/L、402.1 mg/L和383.7 mg/L,表明该高产菌株在遗传性状上较为稳定.     

液态发酵条件对红曲菌菌体形态及产物Monacolin K的影响

红曲菌是一种重要的食药双用丝状真菌,红曲菌9901种子扩大培养及液态发酵过程中,发酵条件、菌体形态与代谢产物Monacolin K(MK)之间有着紧密的联系。研究发现,斜面菌种的种龄和孢子接种量对红曲菌种子液的菌球直径、菌球外菌丝长度和菌体量等有明显的影响;在30 L机械搅拌发酵罐培养过程中,搅拌转速对红曲菌菌体形态、生物量和代谢产物MK的产量有较明显的影响。当搅拌转速较低时(150~350 r/min),红曲菌菌球直径和菌球比例随着转速的加大而逐渐增加,当搅拌转速为350 r/min时,发酵液的中菌体为均匀的、较大的、表面光滑的菌丝球,其液态发酵合成MK产量较高;当搅拌转速为400 r/min,初始直径为1 500μm的菌球减小至最终大小稳定为900μm的菌丝球,这些分散的、较小的、表面有较长菌丝的菌丝球,液态发酵合成MK产量较低。最后选择种子液初始菌球大小为1 500μm,设搅拌转速为350 r/min时,30 L发酵罐分批发酵384 h时MK的产量为1 308 mg/L,进而为更大规模的发酵罐以至工业化生产的实现奠定基础。     

高产酯化酶细菌的复合诱变选育及固态发酵条件优化

为了获得高产酯化酶的细菌,该研究以先期分离获得的贝莱斯芽胞杆菌(Bacillus velezensis)Nz 1.201为出发菌株,利用紫外线(ultraviolet,UV)及硫酸二乙酯(diethyl sulfate,DES)复合诱变技术进行诱变育种.采用透明圈法初筛、酯化酶酶活力测定法复筛,选育出高产突变菌株D27...     

两种红曲菌固态发酵产莫纳可林K和桔霉素的比较

红曲菌可产生具有降血脂功能的莫纳可林K,但部分菌株产生的桔霉素引起了人们对红曲产品安全性的担忧。选取11株紫色红曲菌和10株红色红曲菌,通过高效液相色谱法分析各菌株固态发酵所产红曲米中莫纳可林K和桔霉素的含量。结果表明,11株紫色红曲菌和4株红色红曲菌可产生桔霉素,1株紫色红曲菌和9株红色红曲菌可产生莫纳可林K。其中5株红色红曲菌所生产的红曲中莫纳可林K和桔霉素含量符合QB/T 2847—2007《功能性红曲(米粉)》。该结果可为修改红曲产品相关标准提供有价值的信息。     

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。     

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%。     

界面上红曲霉的生长及Monacolin K的产生

采用界面培养方法 ,对红曲霉的生长及其代谢产物的生成进行了研究。结果表明 ,采用界面培养方法 ,红曲霉的生物量、产量与温度的关系 ,同以大米为基质的固态发酵过程相似。这说明以界面培养法来简化传统的固态发酵过程是合理的。在界面上 ,红曲霉仍表现为顶端生长 ,在恒温条件下可获得比变温培养多的菌体量及色素 ,但变温培养可获得较多的MonacolinK。     

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．     

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。     

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。     

红曲霉中Monacolin K的研究进展

本文主要综述了Monacolin K的特性、药理作用及应用价值，阐述了影响Monacolin K产量的因素及国内外对Monacolin K的研究开发状况。     

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     

柠檬酸对紫色红曲菌液态发酵产Monacolin K能力的影响

为了提高红曲菌液态发酵产Monacolin K的能力,本文以实验室保藏的Monacolin K产量稳定的紫色红曲菌(Monascus purpureus)M1为试验菌株,拟在培养红曲菌的过程中添加不同浓度的柠檬酸,以分析其对红曲菌次级代谢产物合成的影响。通过扫描电镜对实验组与对照组的红曲菌菌丝体的超微结构进行观察、荧光定量PCR检测红曲菌Monacolin K合成关键基因的表达量的方法,进而探究提高Monacolin K产量的机理。结果表明:当添加的柠檬酸浓度在0.1%左右时,对Monacolin K产量促进效果最为明显,与原始培养基相比提高了2.71倍。扫描电镜的观察结果显示,实验组表面出现更多的褶皱,因此推测柠檬酸可能是通过提高红曲菌细胞膜通透性,将细胞合成的Monacolin K及时分泌到细胞外,细胞质中的Monacolin K浓度降低,进而分泌出细胞外的Monacolin K积累量增加。荧光定量PCR检测发现,添加柠檬酸的培养基中,红曲菌MonacolinK合成关键基因(mokA~mokI和LaeA)的表达量呈现一定的上升趋势,进而提高Monacolin K的产量。综上,Monacolin K在添加柠檬酸浓度为0.1%左右的培养基中产量最高,推测机理是柠檬酸改变了红曲菌细胞膜的通透性并提高了相关基因的表达量。     

富含莫纳可林K燕麦红曲的快速发酵

为获取富含莫纳可林K(Monacolin K,MK)的燕麦红曲,以可高产MK不产桔霉素的丛毛红曲菌(Monascus pilosus)MS-1为实验菌株,以裸燕麦(文中涉及燕麦均指裸燕麦)为发酵基质,在优化燕麦红曲固态发酵培养基配方的基础上,通过添加营养因子缩短发酵周期。结果表明,燕麦红曲的基本发酵参数为含水质量分数、粉碎度、乳酸添加量、MgSO_4·7H_2O添加量、装样量和接种量分别为33.35%、20目、0.6 mL/hg、0.007 mol/kg、75 g和10 mL/hg,在30℃发酵3 d后转入25℃发酵至14 d。在上述培养基中添加质量分数2%大豆分离蛋白,发酵14 d后燕麦红曲MK产量比对照提高32.63%,为19.77 mg/g。发酵至26 d时MK的产量最高,为41.85 mg/g。该研究可为燕麦精深加工提供新思路,对提高功能红曲的生产效率也具有借鉴意义。     

产洛伐他汀红曲菌的筛选及中药对其固态发酵的影响

经洛伐他汀（Monacolin K）抗性平板筛选和固态发酵实验验证,从红曲分离源中得到一株产洛伐他汀能力最强的菌株,并命名为M2-1,发酵12 d后其洛伐他汀产量可达1.472 mg/g（以干基计）。结合形态学特征和核糖体DNA内转录间隔区序列分析,将其鉴定为红色红曲菌（Monascus ruber）。考察15 种药食同源中药及其添加形式（药粉、药汁）对菌株M2-1固态发酵产洛伐他汀、色价等指标的影响,结果显示：陈皮粉、山楂粉、山楂汁、桑叶粉、丁香汁、黑胡椒汁、白芷粉制备药红曲效果最佳（P＜0.05）,其中陈皮粉红曲和山楂汁红曲的洛伐他汀和色价最高,分别为2.118 mg/g和320.12 U/g,分别较普通红曲提高43.89%和71.79%。本研究发现多种中药能够促进红曲菌产洛伐他汀和红曲色素,为进一步提升传统红曲的药食两用功能提供了新的思路。