一株高產胞外多糖紅曲霉發(fā)酵和提取工藝及抗氧化活性研究.pdf

1、紅曲霉（Monascus）是一類小型絲狀腐生真菌，屬子囊菌亞門、不整囊菌綱、散囊菌目、紅曲科，其次級代謝產物富含色素、γ-氨基丁酸、莫納卡琳、多糖等多種活性成分。國內外研究表明紅曲多糖具有提高免疫力、抗腫瘤、抗病毒等多種生物學功能。目前對紅曲霉液態(tài)發(fā)酵多糖的研究還比較少，本文從采集的紅曲米和紅腐乳中篩選出一株高產胞外多糖的紅曲霉菌株Mr-70;研究了紅曲霉菌株Mr-70產胞外多糖的液態(tài)發(fā)酵條件，優(yōu)化了發(fā)酵培養(yǎng)基組成;利用響應面法(Res

2、ponse SurfaceMethod，RSM)優(yōu)化了紅曲霉菌株Mr-70胞外多糖的提取工藝;通過堿液浸提法對紅曲霉菌株Mr-70的菌絲體多糖進行提取工藝優(yōu)化;對紅曲霉菌株Mr-70的胞外多糖和菌絲體多糖的體外抗氧化活性進行了初步研究。研究結果如下:
　　 (1)從浙江省各地采集來的紅曲米和市售紅腐乳中分離純化得到256株紅曲霉菌株，通過搖瓶發(fā)酵試驗篩選獲得了一株高產胞外多糖紅曲霉菌株，經形態(tài)特征、生理生化特征和ITS序列分析將

3、其鑒定為紅色紅曲霉菌株Mr-70(Monascus rubber)，命名為Mr-70，其胞外多糖產量達5.35 g/l。
　　 (2)為了提高胞外多糖的產量，對篩選得到的高產菌株Mr-70液態(tài)發(fā)酵條件進行了初步研究，得到紅曲霉菌株Mr-70優(yōu)化后的發(fā)酵工藝條件為:葡萄糖60g/l，蛋白胨20 g/l，K2HPO410 g/l，MgSO4·7H2O1.1 g/l，發(fā)酵液起始pH6.5，在搖床轉速200 r/min，溫度32℃的條件

4、下培養(yǎng)96 h，胞外粗多糖產量可達10.15 g/l。
　　 (3)為了進一步提高紅曲霉菌株Mr-70胞外多糖的提取率，選擇影響胞外多糖提取的三個因素（乙醇體積分數(shù)、乙醇沉淀時間、發(fā)酵濾液pH值）進行研究，并在單因素實驗基礎上，設計三因素三水平的Box-Behnken中心組合實驗及響應面法分析對紅曲霉菌株Mr-70胞外多糖的提取工藝進行優(yōu)化，建立了二次多項式回歸方程的預測模型，得到紅曲霉菌株Mr-70胞外多糖的最優(yōu)提取工藝:乙醇

5、沉淀時間為16.5h，乙醇體積分數(shù)為80％，發(fā)酵濾液pH值為8.05。
　　 (4)為優(yōu)化紅曲霉菌株Mr-70菌絲體多糖的堿提取工藝，在單因素試驗的基礎上，選擇提取溫度、堿液濃度、液料比以及浸提時間為自變量，多糖提取率為響應值，采用響應曲面法設計實驗、分析研究各自變量及其交互作用對多糖提取率的影響，模擬得到二次多項式回歸方程的預測模型，并確定紅曲霉菌株Mr-70菌絲體多糖堿提取工藝的最佳條件為浸提溫度49℃，堿液濃度7％，液料比

6、23 ml/g，浸提時間2.3h。在此條件下，紅曲霉菌株Mr-70菌絲體多糖提取得率達到10.1％。
　　 (5)探討了紅曲霉菌株Mr-70胞外多糖(EPS)、熱水浸提的菌絲體多糖(HMP)和堿液浸提的菌絲體多糖(AMP)的體外抗氧化活性。從清除超氧陰離子自由基(O2-·)、羥基自由基(OH·)、二苯代苦味肼基自由基(DPPH·)三個方面，研究了EPS、HMP和AMP的體外抗氧化效果。結果表明，三種紅曲霉多糖對DPPH自由基、O