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%。     

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。     

丛毛红曲霉工程菌TI- 25 高产莫纳可林K发酵工艺优化

为优化丛毛红曲霉工程菌TI-25 高产莫纳可林K（monacolin K,MK）的发酵工艺,以菌株TI-25 作为研究对象,以MK 产量为评价指标,采用固态发酵方式,在单因素试验基础上,采用响应面优化设计,探究丛毛红曲霉工程菌TI-25 高产MK 的最佳发酵工艺。结果表明：发酵瓶装米量、初始加水量和发酵变温时间均会显著影响发酵产物的MK 产量,而发酵时间、种子液培养基初始pH 值和种子液接种量对发酵产物的MK 产量的影响较小。因此,选取发酵瓶装米量、初始加水量、发酵变温时间3 个因素进行响应面优化设计。优化结果表明,菌株TI-25 固态发酵产MK 的最佳发酵工艺为发酵瓶装米量20 g/350 mL,初始加水量32.38 mL,30 ℃培养3 d 后,变温为28 ℃继续培养12 d,种子液接种量10%,种子液培养基初始pH4.5,在此条件下发酵培养,发酵产物红曲米中的MK 产量高达635.12 mg/kg。     

红曲菌发酵豆浆生产Monacolin K的研究

以豆浆为原料,以红曲菌Monascus pilosus MS-1为菌种生产Monacolin K,在单因素试验的基础上,采用正交试验优化红曲菌生产Monacolin K液态发酵条件。结果表明,红曲菌发酵豆浆生产Monacolin K的优化条件为甘油浓度30g/L,初始pH 6.0,接种量7%,在此条件下,发酵10 d后Monacolin K产量达到415.15mg/L。方差分析表明,甘油对Monacolin K产量有极显著的影响,初始p H有显著影响,接种量无显著影响。     

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。     

发酵瓶及相关工艺条件对红曲固态发酵产Monacolin K的影响

对红曲固态发酵产Monacolin K所用发酵容器进行选择,选用500 mL的塑料发酵瓶,并考察在此发酵瓶中物料起始含水量、物料厚度、翻曲次数等发酵条件对Monacolin K产量的影响.实验得到的高产工艺条件是:前5 d 32℃,后9 d 26 ℃下变温发酵,周期14 d,物料起始含水量为40%～50%,物料厚度为5 cm以下,翻曲从发酵第4天开始.     

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。     

红曲霉固态发酵生产Monacolin K工艺条件的研究

通过对红曲霉TQ-57固态发酵生产Monacolin K的工艺条件的研究,确定了固态发酵的工艺条件为：培养基水分50%,相对湿度75%,起始pH值为6.0,发酵温度25℃,发酵时间16d,蛋白胨用量为3.0%,甘油用量为0.2%,Monacolin K量可达到2.243mg/g。通风培养时Monacolin K量为2.563mg/g干基质。     

红色红曲菌液态发酵产胞外淀粉酶的研究

通过对红曲菌胞外淀粉酶活力的检测初步研究了红色红曲菌液态发酵产淀粉酶的特性。研究表明,红色红曲菌在液态发酵培养过程中分泌的胞外淀粉酶主要为葡萄糖淀粉酶,产酶时间略提前于红曲菌菌丝体生长高峰期,在培养第2天达到最高值。葡萄糖淀粉酶分泌的最适碳源为6%淀粉,最适氮源为2%蛋白胨,发酵最适条件为32℃,初始pH6,接种量5%。红曲菌产葡萄糖淀粉酶的较佳培养条件与红曲菌较适生长条件基本相符。红曲菌在液态发酵过程中几乎不产胞外α-淀粉酶。无论是固态培养还是液态发酵,红色红曲菌的产淀粉酶能力均低于紫色红曲菌。     

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。     

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。     

功能性红曲发酵条件的优化

Monacolin K是红曲霉的一种次级代谢产物,能有效抑制人体内胆固醇的合成。 通过单因素试验确定红曲霉产生Monacolin K 的主要影响因素,并通过正交试验优化红曲霉发酵条件,获得Monacolin K的最大产量。结果表明,最佳固体发酵培养基组成为大米 38.5%,麸皮7.5%,水50%,葡萄糖2.5%,蛋白胨1.5%,pH值为5。最佳发酵条件为红曲霉在30 ℃培养36 h,将获得的种子液接种到固体 发酵培养基,先30 ℃培养3 d,然后在26 ℃培养15 d。在最佳条件下,莫纳可林K的产量为14.05 mg/g。     

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。     

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。     

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．     

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。     

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.     

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