乳酸和乳酸钠对红曲霉突变菌株合成代谢色素及橘霉素的影响

主要研究了乳酸和乳酸钠对红曲霉突变菌株代谢合成红曲色素和橘霉素的影响。实验结果表明,添加一定量的乳酸和乳酸钠都有利于红曲色素(包括黄色素和红色素)的合成代谢,有利于黄色素合成代谢的最适乳酸或乳酸钠添加量在0.01～0.05mL/30mL之间,而有利于红色素合成代谢的最适乳酸或乳酸钠添加量在0.05～0.1mL/30mL之间,红曲霉突变菌株利用乳酸或乳酸根作为其生长的底物和红曲色素合成代谢的底物。乳酸或乳酸盐本身对红曲霉突变菌株合成代谢橘霉素没直接的影响,其形成的发酵pH环境直接影响了橘霉素的合成代谢。     

铵盐对紫色红曲霉合成代谢红曲色素及桔霉素的影响

研究紫色红曲霉（Monascus purpureus）Y20液态发酵过程中不同铵盐对目的产物红曲色素及有害物质桔霉素的合成代谢的影响。在发酵培养基中添加不同铵盐,检测M. purpureus Y20发酵液中红曲红色素、红曲黄色素及桔霉素含量,分析其变化及原因。结果表明：M. purpureus Y20发酵过程中发酵液pH值相对较稳定,未添加铵盐的对照组发酵液基本维持在pH 4.8;添加CH3COONH4、NH4H2PO4、C6H5O7(NH4)3的发酵液pH＞6;添加NH4NO3、(NH4)2SO4、NH4Cl的发酵液初始pH＜5.5,发酵过程中持续降低至pH 2.5左右;含有0.3 mol/L NH4＋的(NH4)2SO4的发酵液中桔霉素含量降为0.05 mg/L,较对照组降低88.6%;含有0.1～0.3 mol/L NH4＋的NH4Cl发酵液中桔霉素含量降为0.05 mg/L;含有0.3 mol/L NH4＋的NH4NO3发酵液未检出桔霉素,红曲黄色素含量较对照组升高31.0%、红曲红色素含量降低11.6%;添加CH3COONH4、NH4H2PO4、C6H5O7(NH4)3的发酵液无桔霉素检出,但菌体干质量较小,色价较低。因此,添加铵盐可影响发酵液pH值,影响M. purpureus Y20对营养物质吸收和代谢,改变红曲色素的组成比例和抑制桔霉素的生成;添加适量(NH4)2SO4、NH4Cl、NH4NO3有利于促进红曲黄色素的生物合成,阻碍桔霉素的生成。     

红曲色素液体发酵动力学模型的构建

为构建红曲色素液体发酵动力学模型，对红曲霉合成色素进行了初步研究。在红曲霉分批发酵过程中，测定茵体干重、总糖浓度、色价和pH值，经处理后得到茵体生长、红曲色素合成和基质消耗的动力学模型及参数。对比实验数据与模型表明，两者能较好地拟合，基本反映红曲霉发酵合成红曲色素。     

发酵培养条件对红曲霉菌产红曲色素的影响研究

通过研究发酵培养条件对红曲霉产红曲色素的影响,确定了MC108红曲霉的致死温度为60℃;对红曲霉最终发酵液进行了全波长扫描,得到对比结果,试验用菌种MC108红曲霉与厂家产品波形相似,出峰位置相近;对MC108红曲霉进行了37℃下的正交试验,得到最佳发酵培养基为大米粉6%,豆粉酶解液2%,硝酸钠0.10%,初始pH值用乳酸调至5,对发酵影响最大的因素是豆粉酶解液的含量。     

红曲霉JR液体发酵产红曲色素的工艺研究

对红曲霉JR液体发酵产红曲色素的发酵丁艺进行了研究.首先,考察了培养基装量、接种量以及培养基初始pH值等因素对红曲霉JR液体发酵产红曲色素色阶的影响,结果表明30mL/250mL三角瓶的培养基装量5%～20%的接种量、培养基初始pH7.0最有利于红曲色素的合成;此外,对红曲霉爪摇瓶分批发酵与摇瓶分批补料发酵的培养模式进行了比较,结果表明:摇瓶分批补料培养所得的最大菌体干重和红曲色素色阶分别为44.57g/L和350.7U/mL,均显著高于摇瓶分批培养下的25.59g/L和160.83U/mL.     

pH值对乳酸菌生长和乳酸产量的影响

研究了分别用HCl和乳酸调节培养基初始pH以及在发酵过程中加入不同的酸中和剂对乳酸菌生长和乳酸产量的影响。结果表明 ,终产物乳酸的积累是抑制乳酸菌生长和导致乳酸产量下降的直接原因 ,该情况随发酵液中H+浓度的升高 (即pH的降低 )而增强 ,H+的积累对菌体生长和产酸的影响是间接的 ;用CaCO3 调节发酵液pH优于用NaOH和NH4OH。     

玉米芯水解液发酵生产红曲色素的研究及条件优化

红曲霉是用于生产红曲色素的一类重要真菌,但红曲霉还会产生桔霉素,因此在控制桔霉素的前提下增强色素合成是目前研究的热点。玉米芯是一种分布广泛的农业废弃物,研究选用玉米芯水解液为碳源,考察其对红曲霉液态发酵时生物量、桔霉素和红曲色素水平的影响,并对发酵条件进行了优化。结果显示,玉米芯水解液是红曲霉发酵的良好碳源,当水解液中葡萄糖为40g/L,木糖为30g/L,暗光培养并添加辛酸时,桔霉素产率仅为27μg/L,红曲色素色价(OD510nm)高达268。     

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。     

红曲霉JR摇瓶分批补料发酵产红曲色素的研究

利用摇瓶分批补料培养模式考察了补料基质对红曲霉JR的菌体生长以及红曲色素色阶的影响.考察了碳源补加种类(葡萄糖、蔗糖和麦芽糖)、蛋白胨补加浓度对红曲霉JR发酵的影响,结果表明:碳源的补加能显著促进菌体生长及红曲色素色阶的提高,葡萄糖是最佳的补加碳源;补加蛋白胨也显著促进红曲霉JR的菌体生长.在红曲霉JR摇瓶分批补料培养模式下,第48h、72h、96 h补加2.0 g/100mL发酵液的葡萄糖和0.5g/100mL发酵液的蛋白胨,红曲色素色阶达到331.6±8.7U/mL,显著高于摇瓶分批培养的色阶(105.7±5.8 U/mL).     

固定化液态发酵红曲霉色素的研究

对红曲霉F4018菌株固定化(用海藻酸钙包埋法固定)液态发酵生产色素进行了研究.其整个发酵过程分为3个阶段:0～48 h为快速生长期,并伴随少量色素合成;48～96 h为平衡期,大量合成色素,占总色素的85%以上,其中红色素的合成速度超过黄色素的合成速度;96 h后衰老期,色素色价开始下降,但下降缓慢,持续时间长,发酵液的色调偏红.同传统的液态发酵具有两方面优势:(1)具有一样的生长期,较长、稳定的平衡期和缓慢的衰老期,非常有利于色素产量的提高.(2)多批次发酵后固定化细胞的稳定性表现仍然良好,适合现代工业化大规模生产的需要.     

灵芝菌体液态深层发酵条件的优化

研究摇瓶灵芝菌体液态深层发酵温度和初始pH 值,在此基础上进行5L 发酵罐批次培养,研究发酵过程pH 值控制、溶氧控制对灵芝菌体生长和灵芝胞外多糖的影响。结果表明：发酵温度30℃,初始pH 值为6.0;过程pH 值控制策略：菌体生长前期(0～40h)控制pH 值为5.5,40～48h 控制pH 5.0,48h 后至发酵结束控制pH4.5;溶氧控制策略为：搅拌转速160r/min,通风量0.75vvm。优化后的验证实验结果：灵芝菌体生物量最高达到19.7g/L,胞外多糖最高达到3.23g/L,较优化前灵芝菌体生物量12.8g/L 和灵芝胞外多糖2.39g/L 分别提高了53.9% 和35.1%。     

红曲霉产琥珀酸与酯化酶的变化规律

分别对红曲霉生长过程中产生的琥珀酸和酯化酶进行色谱分析和酶活力测定,探讨红曲霉产琥珀酸与酯化酶的变化规律。研究在不同时间、不同培养条件及菌体状态下,红曲霉产琥珀酸及酯化酶的动态变化情况,以获得红曲霉产琥珀酸和酯化酶的最佳培养时间和最佳培养状态。结果表明：琥珀酸在红曲霉生长的第5天即达到最大值3.62 g/L,随后琥珀酸质量浓度明显下降;酯化酶在红曲霉生长过程中可不断地积累,在第9天酯化酶酶活力达到143.65 U/mL;接种量、pH值、温度、转速及菌体形状等影响琥珀酸及酯化酶的产量;颗粒状菌体发酵有利于琥珀酸及酯化酶的积累;接种量为10%、初始pH 6.5、30 ℃、180 r/min条件下培养至第6天,可兼顾琥珀酸及酯化酶的积累。     

红曲色素发酵过程中生物量与色价的关系研究

研究测量红曲霉发酵过程中生物量与色价,得出了红曲霉的生长曲线和产色规律。结果表明:红曲霉发酵过程中色价与生物量之间的关系密切,红曲霉的生长和产色相互影响。得出了红曲霉在76h生物量量最大,发酵时间112h最佳。此研究对工业上红曲霉的液态发酵提供了重要的理论基础。     

红曲色素在红曲霉发酵代谢中生理功能的探讨

对红曲霉发酵过程中合成的红曲色素的生理功能研究表明：红曲色素是红曲霉的一种能量贮存物质,又是一种氮源捕获剂。证实了红曲色素在红曲霉发酵过程中特殊而巧妙的生理功能。     

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。     

红曲色素在曲霉发酵代谢中生理功能的探讨

对红曲霉发酵过程中合成的红曲色素的生理功能研究表明：红曲色素是红曲霉的一种能量贮存物质，又是一种氮源捕独剂。证实了红曲色素在红曲霉发酵过程中特殊而巧妙的生理功能。     

米醋废渣发酵红曲色素的条件研究

对米醋废渣主要成分进行了分析,其中干燥质量损失为66.89%,酒精度为4.15%vol,干物质中粗蛋白、粗淀粉、粗纤维、粗脂肪含量分别为63.83%、7.55%、10.77%、9.02%。以米醋废渣为发酵培养基对8株红曲霉进行了筛选,得到一株红曲色素产量较高的红曲霉MS-5,其色素合成周期显著短于同条件下的大米培养基。通过单因素及正交试验对米醋废渣红曲色素发酵工艺进行了优化,结果表明,最佳工艺参数为葡萄糖添加量5%,氯化铵添加量1.5%,初始水含量50%,初始pH值6.0,发酵时间6 d。在此条件下红曲色素发酵产量可达（1 252.5±47） U/g。     

红曲霉中桔霉素定量分析及其合成相关基因簇的研究

目的对红曲霉中真菌毒素桔霉素进行定量分析,并研究桔霉素合成相关基因簇,为从基因水平上对桔霉素的产生进行调控、提高红曲霉相关食品的安全性提供理论依据。方法采用高效液相色谱(HPLC)法对3株红曲霉(紫色红曲霉YY-1、M2,丛毛红曲霉FJ-1)在液态发酵过程中产生的桔霉素开展定量分析,采用二代测序技术鉴定桔霉素合成基因簇的序列特征,应用实时定量聚合酶链式反应(RT-PCR)法进行相关基因表达水平分析。结果在固态培养和液态发酵过程中,3株红曲霉菌体生长情况无明显差异;在液态发酵过程中,HPLC结果显示M2桔霉素产量最高,其次为YY-1,FJ-1产量最少;M2、YY-1、FJ-1桔霉素合成基因簇相似度达99.9%;膜转运蛋白基因(orf5)、聚酮合酶基因(pksCT)、氧化还原酶基因(ctnB)、转录调节蛋白基因(ctnA)、脱氢酶基因(orf1、ctnE)六个基因表达水平在M2中最高,在FJ-1中最低。结论桔霉素的产量差异与桔霉素合成基因簇所表达酶的种类无关,而与其基因表达的调控相关。     

姬菇菇脚对红曲霉菌丝生长和产色素的影响

为调查以姬菇菇脚为底物进行液态发酵生产天然红曲色素的可行性,作者采用平板培养和液态发酵技术,以平板菌落直径、发酵液菌丝体生物量和色素产量为指标,评估姬菇菇脚对紫红曲霉MR02菌丝生长和产色素能力的影响。结果表明,普通培养基添加姬菇菇脚能促进紫红曲霉MR02菌丝体的生长和色素产量的提高;以不同配比的菇脚和大米粉为底物进行培养,在单一菇脚为底物的培养液中测得一定量的菌丝体和红曲色素;以菇脚为底物培养紫红曲霉MR02,其生长特性符合多细胞生物的生长曲线规律;以不同质量分数的姬菇菇脚为底物发酵,菇脚质量分数为12%,培养到第144小时时,菌丝体生物量为5.52 g/L,培养到第216小时时,红曲色素产量为72.92 U/mL。因此,以紫红曲霉MR02为出发菌株,利用姬菇菇脚为底物发酵生产红曲色素是可行的。     

红曲霉固态发酵产红曲色素的发酵条件优化及稳定性研究

以大米与玉米粒不同配比为基质,利用因素实验、正交设计和验证性实验研究了红曲霉固态发酵生产红曲色素的发酵条件,得出红曲霉固态发酵产红曲色素的最适条件:大米∶玉米粒为1.5∶1(大米∶玉米粒为18∶12,g/g),氯化铵添加量为2g,水添加量为40mL,培养时间为14天,在此条件下,红曲霉固态发酵产红曲色素的色价可达到1005.42U/g。对红曲霉产红曲色素的稳定性研究发现红曲色素受光照和pH的影响比较大,而温度对其稳定性影响不明显。