紅曲色素和功能性紅曲的菌種選育和生產(chǎn)工藝的優(yōu)化.pdf

1、紅曲霉在中國(guó)的應(yīng)用已經(jīng)有一千多年的歷史，它一直作為傳統(tǒng)食品加工的神奇微生物。近年來(lái)，經(jīng)過(guò)許多國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究發(fā)現(xiàn)，紅曲霉的代謝產(chǎn)物中主要有兩種重要物質(zhì)：紅曲色素和Monacolin K。紅曲色素在中國(guó)的應(yīng)用歷史已經(jīng)是源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，它作為一種天然著色劑主要應(yīng)用于酒、食品、醫(yī)藥和化妝品等領(lǐng)域。自1979年日本學(xué)者遠(yuǎn)藤章發(fā)現(xiàn)紅色紅曲霉(Monascus ruber)能產(chǎn)生降膽固醇的物質(zhì)Monacolin K后，引起了國(guó)內(nèi)外研究降脂紅曲的熱潮，紅曲

2、霉極大的藥用價(jià)值已經(jīng)逐漸得到了人們的重視。然而，我國(guó)雖然利用紅曲霉歷史悠久，但對(duì)于工業(yè)化發(fā)酵生產(chǎn)紅曲色素和Monacolin K普遍存在產(chǎn)量低、生產(chǎn)成本高等問(wèn)題，經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。因此，提高紅曲霉發(fā)酵產(chǎn)紅曲色素和Monacolin K的產(chǎn)量具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義，對(duì)其工業(yè)化生產(chǎn)有一定的指導(dǎo)意義。本文對(duì)高產(chǎn)紅曲色素和Monacolin K的菌株進(jìn)行了篩選，并對(duì)二者的發(fā)酵工藝分別做了系統(tǒng)的優(yōu)化，產(chǎn)量均有了很大的提高。具體研究結(jié)果如

3、下：
　　 (1)本研究一共分離出11株紅曲霉，并命名為MY-01-MY-11。這11株紅曲霉分為4種：MY-01、MY-04-MY-08為紫色紅曲霉(Monascus purpureus)；MY-02和MY-09為叢毛紅曲霉(Monascus pilosus)；MY-03和MY-11為紅色紅曲霉(Monascus ruber)；MY-10為血紅紅曲霉(Monascus sanguineus)。通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用紅曲霉液態(tài)發(fā)酵

4、從分離出的11株紅曲霉中篩選出一株特性穩(wěn)定、產(chǎn)紅曲色素高的出發(fā)菌株，為MY-03；運(yùn)用紅曲霉固態(tài)發(fā)酵從分離出的11株紅曲霉中篩選出一株特性穩(wěn)定、產(chǎn)Monacolin K高的出發(fā)菌株，為MY-01。
　　 (2)采用單因素實(shí)驗(yàn)、Plackett-Burman實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)紅色紅曲霉MY-03液態(tài)發(fā)酵產(chǎn)紅曲色素工藝進(jìn)行了優(yōu)化，結(jié)果標(biāo)明，菌株MY-03發(fā)酵產(chǎn)紅曲色素的最佳培養(yǎng)基組成為：葡萄糖50g/L、蛋白胨58.07g/

5、L、MgSO42g/L、NaNO32g/L、MnSO40.3g/L、ZnSO40.1g/L、裝瓶量50.8mL/(250mL三角瓶)、接種量10％(V/V)，于150r/min、30℃恒溫培養(yǎng)7d。在此最佳條件下，紅曲色素色價(jià)可達(dá)(342.24±2.88)U/mL，比基礎(chǔ)培養(yǎng)基提高了86.9％。
　　 (3)采用單因素實(shí)驗(yàn)、Plackett-Burman實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)紫色紅曲霉MY-01固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)Monacolin