红曲菌与酿酒酵母组合发酵对米酒挥发性风味组分生成的影响

红曲酒是以糯米为原料,以红曲作为发酵剂酿造而成的。其中红曲菌和酿酒酵母是酿造体系中的核心微生物。本文以糯米为发酵基质,选用紫色红曲菌、红色红曲菌和高粱红曲菌分别与酿酒酵母菌进行组合发酵,研究不同组合和发酵模式(同步发酵和顺序发酵)对挥发性组分生成的影响。基于顶空固相微萃取-气质联用法,从发酵的米酒中共鉴定出89种挥发性风味化合物。热图分析发现:红曲菌与酿酒酵母组合发酵明显比红曲菌纯菌发酵产生更多的挥发性物质,顺序发酵明显比同步发酵产生更多的挥发性风味物质,尤其是紫色红曲菌、红色红曲菌与酿酒酵母组合的顺序发酵。对不同红曲菌与酿酒酵母组合发酵的挥发性风味组分进行主成分分析,紫色红曲菌和红色红曲菌与酿酒酵母在顺序发酵模式下会产生更多的挥发性风味组分且其风味组成较为接近。挥发性风味组分含量差异分析表明,异丁醇、1-庚醇、(3Z)-3-壬烯-1-醇、2-十四醇、(Z)-5-辛烯-1-醇、癸醛、辛酸乙酯、癸酸乙酯、9-癸烯酸乙酯、苯乙酸乙酯、乙酸苯乙酯、1,2-二甲氧基-4-乙烯基苯等是红曲菌与酿酒酵母组合发酵产物中的特征挥发性风味物质。本研究结果可为红曲酒工业化生产中风味品质的提升与质量控制提供一定的参考数据。     

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。     

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。     

高产色素红曲菌的选育及摇瓶发酵培养基优化

红曲菌发酵生产食用色素被认为是微生物发酵法生产天然色素行业中最成功的范例之一,如何提高红曲菌发酵生产色素的水平吸引了越来越多的关注。本实验以紫色红曲菌(Monascus purpureus)H1102为出发菌株,在优化原生质体制备条件的前提下,对红曲菌采用原生质体紫外诱变,获得了一系列菌体形态、色素产量发生变化的突变株。经高渗平板初筛,液态摇瓶发酵复筛一系列实验获得了一株高产色素,且桔霉素含量仅0.62 mg/L的紫色红曲菌H1102-5,并对发酵培养基做了优化实验,优化后的摇瓶实验发酵液色价可达514U/mL,相对于出发菌株提高了121%,为红曲色素的大规模发酵生产奠定了基础。     

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。     

不同红曲菌株对多糖饮料品质的影响

该文以新鲜红薯为主要原料,利用3株红曲菌（Monascus GN、H4000和Z505）进行液态发酵研制红曲多糖饮料,并对其红曲色素、红曲多糖含量、桔霉素含量以及感官评分进行研究。结果表明,不同红曲菌株发酵研制的多糖饮料存在明显差别,其中,红曲菌株Z505发酵新鲜红薯的发酵液色泽橙黄透亮,产红曲多糖的能力最强（1.89 g/L）,桔霉素含量较低,感官评分为83,具有花果香味,口感最佳。     

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。     

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。     

红曲霉研究进展综述

本文对红曲霉的形态及分类、代谢产物、红曲的制作、红曲霉在食品及医药上的应用、红曲霉的现状和面临问题等进行了全面的论述并展望了未来的发展。     

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。     

发酵麸皮制取红曲色素的初步研究

利用黑曲霉Aspergillus niger HS-16菌株作生产菌,麸皮为原料,采用厚层通风固体发酵工艺糖化麸皮,使麸皮的还原糖含量从2.8g/100g增加到糖化后的39.0g/100g,为红曲霉M-1菌株利用麸皮制备红曲麸增加了可发酵碳源。再利用红曲霉M-1菌株为生产菌,糖化麸皮为原料,采用曲盒发酵工艺制备红曲麸,红曲麸的红曲色素色价达到了372U/g,为二级红曲米红曲色素色价的74%。     

Edible Filamentous Fungi from the Species Monascus: Early Traditional Fermentations,Modern Molecular Biology,and Future Genomics

Monascus spp. are filamentous fungi famous for their fermented products, especially red mold rice (RMR), a traditional fermented food in East Asian areas with a very long edible history documented back to the Han dynasty (BC 202‐AD 220) in China. Nowadays, RMR and its related products involve a very large industry from artisanal traditional fermentations to food companies to medicine manufacturers, which are distributed worldwide. Modern studies have shown that Monascus spp. are able to produce abundant beneficial secondary metabolites, such as monacolins (cholesterol‐lowering agents), γ‐amino butyric acid (an antihypertensive substance), dimerumic acid (an antioxidant), and pigments (food‐grade colorants), and some strains can also secrete citrinin, a nephrotoxic metabolite. Monascus‐related studies have received much attention because of their wide applications. However, to our knowledge, no systematic review on the progress of Monascus research has ever been published. In this review, the progress of research on Monascus is summarized into 3 stages: Monascus fermentation, Monascus molecular biology, and Monascus genomics. This review covers the past history, current status, and future direction of Monascus research, contributing to a comprehensive understanding of Monascus research progress.     

产红曲色素菌株的筛选及发酵培养基优化

从市售红曲米中分离得到1株高产红曲色素的红曲霉菌株M02,利用单因素实验和正交实验确定了M02菌株的最适发酵培养基。结果表明,最适发酵培养基的组成为大米粉5%,硝酸钠0.3%,KH2PO40.105%,K2HPO40.045%,MgSO40.2%。在此培养基条件下,调整初始pH为5.0,发酵温度为30℃,转速为180r/min摇床发酵,发酵5天后色价达到72.8U/mL。     

无机氮源对红曲霉调控初探

采用以硫酸铵、硝酸铵、硝酸钾、亚硝酸钠4种不同的无机盐作为氮源,探讨其对红曲霉（Monascus）菌株GZUM-25菌落形态、菌丝形态以及色素种类和产量的影响。结果表明,在以硫酸铵为氮源的培养基上,红曲霉菌落的基质菌丝和气生菌丝生长紧密,且气生菌丝在边缘呈放射状,菌丝粗壮、分支多,色素种类多且色价最高为13.5 U/mL;在以硝酸钾为氮源的培养基上,菌落基质菌丝较为疏松,气生菌丝呈毛绒状,菌丝较为粗壮但不具有分支,色素种类单一,色价较高为1.91 U/mL;在以亚硝酸钠为氮源的培养基上,菌落基质菌丝细长且不具有分支,色价最低0.08 U/mL。由此可知,铵盐可以促进红曲霉菌丝的生长发育和次级代谢产物的生成,而亚硝酸盐则有抑制作用。     

红曲色素的研究及应用新进展

红曲色素是我国传统的由红曲霉发酵生产的天然食用色素,具有天然、营养、多功能等多重优点,故其作为添加剂在食品特别是肉品工业中有很好的应用前景。较全面地介绍了红曲色素的组成及性质,并对红曲色素的生物合成途径及其在食品行业中的应用进行综述。     

色素红曲霉和降脂红曲霉主要胞外酶系的比较研究

通过对比试验研究了在相同的固态发酵条件下色素红曲霉和降脂红曲霉的生长特性以及主要胞外酶系的差异，结果表明色素红曲霉接种后生长快，对底物的利用率高，使底物淀粉的残留量由90．5％降至34．7％，而降脂红曲霉仅使淀粉残留量由90．5％降至69．8%，色素红曲霉的胞外葡萄糖淀粉酶、酸性蛋白酶、中性蛋白酶的最高酶活力分别为303．8U／g、135．8U／g和5．3U／g，而降脂红曲霉的最高酶活力分别为38．4U／g、51．2U／g和16．2U／g二者产α一淀粉酶脂肪酶和碱性蛋白质酶活力均未检出。这些胞外酶活力的差异可能是降脂红曲霉在生产过程中抗污染能力不及色素红曲霉的一方面原因。     

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。     

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。