红曲色素和桔霉素代谢调控方法的研究进展

在食品安全问题日益受到关注的今天,取代人工合成色素的天然色素具有广阔的市场前景。红曲色素是国际范围内生产量及使用量最大的天然食用色素之一,广泛应用于肉制品加工和水产品加工领域的着色。福建红曲以品质优、色价高的特点,在国内外享有极高声誉,但在红曲霉代谢过程中同时会合成真菌毒素桔霉素,使红曲色素在使用中存在安全隐患。我国红曲色素产品中桔霉素含量普遍偏高,制约了我国红曲产品的出口和使用领域的拓展。红曲色素和桔霉素合成呈伴生现象,常出现提高红曲色素产量的同时,桔霉素含量也相应提高的情况,因此调控红曲霉代谢过程中促进红曲色素的产生同时抑制桔霉素的产生成为解决这一矛盾的关键。文章介绍了国内外红曲色素和桔霉素的代谢调控方法的研究概况,主要包括菌种选育、发酵工艺优化及基因工程等来达到调控目的,通过掌握红曲菌代谢调控网络,研究红曲菌产桔霉素的代谢途径及途径中的代谢机制,进而综合分析调控红曲霉合成代谢桔霉素存在的问题并提出应对措施,对推动红曲产品的出口和红曲产业的健康发展具有重要意义。     

高效液相色谱(HPLC)法分析大米红曲中的桔霉素

本文探讨了大米红曲色素中桔霉素的高效液相色谱检测方法,并研究了影响红曲中桔霉素含量的一些因素。结果表明:红曲色素经预处理后以2%冰醋酸水和甲醇为流动相(2%冰醋酸水:甲醇=70:30)时,桔霉素能很好地与其他红曲色素成分分开;选育得到的15株红曲菌种中,11号和14号菌株产生的红曲色素中没有检测到桔霉素;液体发酵产物中桔霉素含量显著低于固体发酵法;干燥方法对桔霉素含量有一定的影响,但没有达到显著性差异。     

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。     

红曲菌深层发酵产业化现状与展望

红曲是中国特色的传统发酵产品,用途广泛,作为添加剂在肉类及食品工业中有很好的应用前景,也是保健品或药品的重要原料.阐述了红曲的发展历程、红曲菌液体深层发酵的产业化现状,红曲色素和功能红曲生产方法的发展;从菌种、配方、工艺等方面进行深入研究,解决深层发酵行业中目前存在桔青霉素含量超标的共性问题,努力达到色素高产,实现桔青...     

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。     

以合成桔霉素的关键基因为靶标的PCR检测方法与UPLC法检测红曲中桔霉素含量的一致性分析

为了解菌株中桔霉素生物合成基因与其发酵产品红曲中桔霉素含量的相关性,本实验以25株不同来源的红曲菌为研究对象,以桔霉素合成的关键基因为标靶,设计6对引物进行PCR扩增;同时采用传统生产工艺制备红曲,采用免疫亲和柱纯化与UPLC结合的方法测定红曲中桔霉素的含量。对比PCR扩增结果与UPLC检测结果表明,PCR方法得到的结果与UPLC检测结果具有高度一致性,即PCR扩增桔霉素合成关键基因为阳性的菌株,其发酵制备的红曲中桔霉素含量超过了QB/T 2847-2007功能性红曲米(粉)的桔霉素限量标准50 μg/kg,而PCR结果中桔霉素合成关键基因为阴性的,桔霉素含量均低于仪器检测限15.92 μg/kg,远低于QB/T 2847-2007功能性红曲米(粉)的桔霉素限量标准。结果表明,本研究采用的PCR方法可以作为判断传统工艺条件下生产的红曲产品中桔霉素是否超标的依据,也为了解菌株分泌桔霉素的能力提供了基本信息。     

高产橙黄色素低产桔霉素红曲菌的液态发酵条件优化

红曲菌在发酵过程中产生多种次级代谢产物,其中红曲色素作为一种使用历史悠久的天然色素,广泛应用于食品、医药、化妆品等行业领域中。但伴随着红曲色素的合成,会产生具有肾毒性的真菌毒素——桔霉素,使红曲色素的应用受到限制。为找到最佳培养基成分及培养条件,提高红曲色素产量的同时,降低桔霉素含量,以色素色价、菌体干重、桔霉素含量为考察指标进行筛选。结果表明,红曲菌高产橙黄色素、低产桔霉素的最佳发酵条件为:可溶性淀粉60 g/L,氮源为10 g/L(NH_4)_2SO_4,2 g/L K_2HPO_4,2. 0 g/L MgSO_4,0. 02 g/L Zn SO4;装液量50 m L/250 m L,初始p H 3,转速200 r/min,在28℃下培养5 d。在此工艺条件下,橙、黄色素分别比之前提高了6倍和4倍,桔霉素含量降低了30%。     

不产桔霉素红曲菌选育的研究进展

以往的研究大多是希望通过发酵过程控制降低红曲产品中桔霉素,但实际上这条技术路线是行不通的.将基因工程技术的成果,应用于不产桔霉素红曲菌的选育,应当是可行的.本文较为系统的介绍了国内外在不产桔霉素红曲菌的筛选,基因工程菌的构建的最新研究成果.     

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。     

红曲中桔霉素的检测控制及无桔霉素红曲产业化

红曲能产生多种功能性活性物质而得到了广泛应用和深入研究.然而大多数红曲霉在发酵过程中同时会产生桔霉素这种真菌毒素,从而影响到红曲产品的安全和出口.控制红曲产品中桔霉素,确保红曲的安全性是迫切需要解决的课题.本文综述了红曲发展的现状、桔霉素的检测方法、控制发酵过程中产生桔霉素的措施,并探讨了无桔霉素红曲的产业化发展策略.     

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。     

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.     

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。     

红曲霉菌9903发酵工艺条件对色素及桔霉素生产的影响

筛选到一株高产色素、低产桔霉素的红曲霉菌9903，并鉴定该菌种为红曲红曲菌。为提高色素含量、降低桔霉素含量，对该菌的发酵培养基成分进行了研究，通过三因素三水平正交实验得到了摇瓶最佳培养基配方，在10L的自动发酵罐实验中，以玉米淀粉和谷氨酸单钠盐为主要成分的发酵液色价达到184U／mL，桔霉素质量浓度低于1mg/L，发酵动力学的初步研究表明，色素及桔霉素的生产与菌体生长有一定的偶联关系，而且桔霉素在发酵后期有一定程度的降解。此外，溶氧条件对红曲霉产色素和桔霉素的影响的初步研究表明，高溶氧对色素和桔霉素的生产都有促进作用。     

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。     

高效液相色谱法测定红曲莫纳可林及桔霉素——如何防治色素的干扰

红曲产品存在的色素对桔霉素和莫纳可林K的高效液相色谱分析有干扰作用 ,并造成色谱柱负担过重。消除色素的副面影响显得尤为重要。采用甲苯 /乙酸乙酯 /甲酸为溶剂萃取固态红曲样品 ,可在萃取较少色素的同时最大程度萃取桔霉素。对于液态发酵的红曲样品 ,采用 2倍于发酵液体积的乙醇萃取桔霉素的方法也优于其他方法。在HPLC分析中 ,用红曲的 3种色素与莫纳可林K(酸型和内酯型 )分别进样或混合后进样 ,发现当流动相中的乙腈浓度较高时 ,内酯型莫纳可林K与黄色素有相当接近的出峰时间。同时 ,紫色素、橙色素与酸型莫纳可林K也有相当接近的出峰时间 ,无法完全分离。如果不预先去除红曲色素 ,也可通过降低流动相中乙腈的比例 ,有效分离色素与莫纳可林K ,以提高分析结果的准确性。     

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。     

Mevinolin, citrinin and pigments of adlay angkak fermented by Monascus sp

Adlay angkak a new developed product from an adlay substrate fermented by Monascus fungi can be used both as a natural coloring and a dietary supplement. However, not only useful secondary metabolites such as mevinolin and pigments are produced; the fungi also produce toxin substance called citrinin. This study conducted the cultivation of M. purpureus (ATCC 16365, BCC 6131, DMKU and FTCMU) and M. ruber TISTR 3006 on the adlay substrate for mevinolin, citrinin, pigments and glucosamine synthesis at room temperature (32-35 degrees C) for 28 days. The results elucidated that glucosamine levels expressed as the mold growth in solid-state fermentation corresponded as a relatively reliable indicator to the mevinolin, citrinin and pigments production. M. purpureus DMKU produced the lowest citrinin content of 0.26 ppm and the highest mevinolin content of 25.03 ppm with pigment concentrations expressed by absorbance at wavelengths of 400, 470 and 500 nm for yellow, orange and red pigments of 9.76, 3.03 and 3.43 units respectively and moisture content and pH of 83.51% and 6.54 respectively. This study suggested that M. purpureus DMKU has a potential for the production of adlay angkak within an authorized citrinin level.     

Study on red fermented rice with high concentration of monacolin K and low concentration of citrinin

Red fermented rice (RFR), known as Asian traditional fermentation foodstuff, is now used as natural colorants and a dietary supplement all over the world. However, the discovery of citrinin in RFR has led to a controversy about the safety of RFR. In this paper, a mutant strain, Monascus spp. M12-69, was acquired by treatment with mutagenic agents from a wild strain M12 of Monascus screened from RFR samples gathered around China. According to the classification guide of Hawksworth and Pitt on Monascus genus, they belong to Monascus pilosus Sato. The conditions of solid state fermentation of M12-69 were optimized. At the optimum conditions, the concentrations of monacolin K and citrinin in RFR, which was dried at 50 degrees C to a constant weight, were 2.52 mg/g and 0.13 ng/g, respectively. These results reveal that Strain M12-69 is a potential strain, which can be used to produce RFR with high concentration of monacolin K and low concentration of citrinin.     

红曲色素行业发展的问题与分析

红曲色素是我国特有的一种传统发酵产品,它主要用于食品工业的着色剂,然而在红曲色素产业中存在众多问题,如桔霉素、微生物残留、产品单一应用范围窄等问题,这些问题在一定程度上限制了红曲色素产业的发展。对红曲色素产业中存在的上述问题进行分析,并对红曲色素产业进行展望,探讨红曲色素产业发展策略。