高产莫纳可林K低产桔霉素红曲霉菌株的筛选和发酵条件初步优化

采集全国各地红曲霉制品中的红曲霉资源,经分离获278株红曲霉菌株。高效液相色谱(HPLC)法测定各菌株发酵液中莫纳可林K(Monacolin K)和桔霉素含量,筛选获1株Monacolin K产量较高、桔霉素含量较低的红曲霉菌株编号为M-22。依据形态特征和ITS基因序列,参照红曲霉属分类检索表,鉴定M-22菌株为紫色红曲霉(Monascus purpureus)。通过摇瓶发酵对温度、初始pH、碳源、氮源、碳氮比(C/N)等因素进行优化,确定M-22菌株摇瓶发酵产Monacolin K适宜条件为发酵温度26℃、初始pH 5.0、转速160 r/min,甘油为碳源、蛋白胨为氮源、碳氮比(C/N)为5:1,Monacolin K产量显著提高,最高为107.16 mg/L。以优化的发酵条件对M-22菌株进行5 L发酵罐发酵,发酵液中Monacolin K产量最高为189.83 mg/L,桔霉素含量32.53μg/L,红曲色素色价为16.38 U/m L。     

红曲霉桔霉素的检测方法及红曲霉产桔霉素的判别方法*

建立了红曲霉真菌毒素桔霉素的HPLC检测方法。用谷氨酸和葡萄糖为唯一氮、碳源的培养基(MSG)液态摇瓶培养及红曲米固态培养,对30多株红曲霉产桔霉素的情况进行了普查,发现大多数红曲霉菌种可产生桔霉素。红曲霉的培养状态及条件对桔霉素的产生有重大影响。红曲霉菌种是否产桔霉素,可根据MSG培养基摇瓶发酵液中是否含有桔霉素来初步定性判断,为准确判断红曲霉菌是否产桔霉素,可采用多种培养法综合判断。     

红曲霉发酵液中桔霉素快速检测方法的优化

研究确立了一种高效液相色谱法,能有效地对红曲霉代谢产物中的桔霉素分离和定量分析。色谱柱:Shimadzu VP-ODS C18(5μm,250 mm×4.6 mm),流动相组成为V(乙腈):V(甲醇):V(水)=70:10:20,pH≤2.8。荧光检测器:λex=331 nm,λem=500 nm。在优化的色谱条件下绘制标准曲线,当桔霉素质量浓度为0.1 mg.L-1~1 mg.L-1时线性关系良好,R2=0.9992。对桔霉素标品的最低检测质量浓度为0.01 mg.L-1,在红曲霉发酵样品中的定量回收率达到了0.9187722~1.029138。     

高产γ-氨基丁酸低产桔霉素红曲霉(Monascus ruber)突变子1047筛选与发酵特性研究

以红曲米中筛选到的红色红曲霉菌株G为原始菌株,通过农杆菌介导T-DNA插入突变技术,成功构建了含有1 483株红曲霉突变子的T-DNA插入突变库。用HPLC等方法从突变库中筛选出10株γ-氨基丁酸(GABA)产量稳定高于原始菌株G的突变子,薄层层析结合HPLC技术分析了10株突变子发酵液中桔霉素的含量;其中突变子1047的GABA产量较高,为1.169g/L,是原始菌株G(GABA产量0.472g/L)的247.67%,桔霉素含量稳定低于原始菌株G。以红曲霉菌株G和突变子1047为实验材料,通过5 L发酵罐发酵并定时取样,HPLC等方法精确分析发酵液各种活性物质的含量;结果显示,突变子1047生长速度稍快于原始菌株G;GABA、莫纳可林K(Monacolin K)、红曲色素色价分别为2.201 g/L、83.892 mg/L、21.984 U/mL,是原始菌株G的279.67%、108.01%和182.35%;而桔霉素产量为1.976 mg/L,是原始菌株G的41.71%。因此,利用TDNA插入的方法对红曲霉进行育种,能产生稳定的遗传变化,在红曲霉资源的保护和利用上有一定潜力。     

红曲霉发酵生产Monacolin K的研究进展

红曲中的Monacolin K,作为一种抑制胆固醇合成的活性物质,是公认的降低胆固醇的理想药剂,具有高效、低毒、安全的特点.对红曲霉发酵生产Monacolin K的研究进展进行了综述,阐述了Monacolin K的理化性质,对Monacolin K抑制胆固醇合成的作用机理进行了论述,并综述了如何提高Monacolin K含量的途径和检测方法,叙述了毒性物质桔霉素的产生原因和解决方法.     

红曲霉T-DNA插入转化库中桔霉素突变子的筛选

以农杆菌介导法建立的红曲霉T—DNA转化库为实验材料,采用抑菌圈法从5,000多个转化子中筛选出200株桔霉素突变子的候选菌株,用高效液相色谱法进一步筛选得到53株与出发菌株相比产桔霉素能力发生显著变化的突变子,其红曲中桔霉素含量介于0．04～154．57μg／g之间。进一步分析了突变子的红曲色价,发现突变子产桔霉素能力与产色素能力之间有一定的相关性。这些研究结果为进一步从分子水平上探讨红曲霉产桔霉素和色素等次生代谢产物之间的关系提供了材料和基础。     

红曲霉液态发酵生产Monacolin K培养基的优化

利用正交试验设计对红曲霉TQ-57发酵生产Monacolin K的摇瓶发酵培养基进行了初步研究。结果表明:Monacolin K的最适发酵碳源为甘油,最佳添加质量分数为14%,最适氮源为蛋白胨,最佳氮源质量分数为3%,培养基初始pH为6.5,培养周期为8 d,在此条件下Monacolin K产量可达27.75 mg/L。     

红曲霉变异株A6产色素发酵条件研究

本文对红曲霉变异株Ａ６进行了产红曲色素发酵条件试验,发现在以６％饴糖为碳源,以０３％ＮａＮＯ３为氮源的培养基,初始ｐＨ４０～４５,接种量为１５％时产色素浓度最高。同时,考察了整个发酵过程中ｐＨ,残糖量与色素生成浓度的关系,认为发酵周期拟控制在８０～８５ｈｒ为宜。本试验还发现在发酵过程中补加适量饴糖有利于产红曲色素     

紫色红曲霉Mp-24高产Monacolin K发酵工艺响应面优化

将单因素实验结果与响应面法相结合,对高产Monacolin K的紫色红曲霉Mp-24菌株进行发酵工艺条件优化。通过摇瓶发酵对碳源、氮源、碳源含量、氮源含量、培养时间等进行单因素优化,确定Mp-24菌株摇瓶发酵适宜条件：乳糖为碳源、酵母膏为氮源、碳源含量7%、氮源含量2%、培养时间12 d,Monacolin K产量为167 mg/L。应用Box-Behnken中心组合试验设计建立数学模型,进行响应面分析优化发酵条件,结果显示最佳发酵工艺条件为：碳源(乳糖)8%,氮源(酵母膏)3%,培养时间11 d,在此条件下Monacolin K的含量达到247.8 mg/L,比优化前提高1.5倍。     

红曲霉T-DNA插入转化库中桔霉素突变子的筛选*

以农杆菌介导法建立的红曲霉T-DNA转化库为实验材料,采用抑菌圈法从5,000多个转化子中筛选出200株桔霉素突变子的候选菌株,用高效液相色谱法进一步筛选得到53株与出发菌株相比产桔霉素能力发生显著变化的突变子,其红曲中桔霉素含量介于0·04~154·57μg/g之间。进一步分析了突变子的红曲色价,发现突变子产桔霉素能力与产色素能力之间有一定的相关性。这些研究结果为进一步从分子水平上探讨红曲霉产桔霉素和色素等次生代谢产物之间的关系提供了材料和基础。     

种间双亲灭活原生质体融合选育高产Monacolin K红曲菌

为获得高产MonacolinK的红曲菌菌株,将经农杆菌介导转化获得的携带潮霉素抗性基因且以甘油为原料液态发酵高产MonacolinK的发白红曲菌H2和以大米为原料固态发酵产Monaco-1inK的烟色红曲菌9908作为亲本,对其原生质体分别进行热灭活及紫外灭活,然后对灭活双亲用PEG作融合剂进行原生质体融合。从融合子中选出有潮霉素抗性的突变株,通过发酵与亲本对比,筛选得到一株以大米为原料固态发酵高产MonacolinK的融合株F12．11,其MonacolinK产量达到8．73mg／g;较发白红曲菌H2与烟色红曲菌9908分别提高了100．23％和48．98％;一株以甘油为原料液态发酵高产MonacolinK的融合株F13-2,其MonacolinK的产量达到1752．46mg／L,较发白红曲菌H2与烟色红曲菌9908分别提高了32．98％和1979．33％。     

氨基酸对于Monascus ruber生物合成Monacolin K影响的研究

在Monacolin K发酵中添加氨基酸后发现较高质量浓度的氨基酸高度抑制了Monacolin K的产量。0.1 g.L-1的D-甲硫氨酸在发酵第4 d添加可以提高产量30%以上,而L-甲硫氨酸则没有此功能,D,L-甲硫氨酸因D-甲硫氨酸的关系也有一定的增产效果。以甲硫氨酸代替蛋白胨作为主要氮源,则抑制了polyketide途径的前期步骤,因此严重抑制了色素及Monacolin K的生产。另外,发现1 g.L-1的L-苯丙氨酸的添加时间越早越有利于Monacolin K的生产,在起始时添加发酵单位可达135.9 mg.L-1,可能是因为L-苯丙氨酸经过脱氨后,可以进入polyketide途径从而促进了Monacolin K的生产。     

乙酸钠、烟酸对红曲菌白色变种产Monacolin K的影响

[背景]红曲是由红曲菌寄生在大米发酵而成的一种食用米曲,含有胆固醇抑制剂Monacolin K,但市售红曲中酸式Monacolin K含量低且普遍呈红色,其应用存在局限性.红曲菌白色变种3001-18具有不产色素和桔霉素而高产酸式Monacolin K的优点.[目的]研究微量营养物对红曲菌固态发酵Monacolin K...     

Optimization of submerged fermentation medium for citrinin-free monascin production by Monascus

Microbial fermentation of citrinin-free Monascus pigments is in favor in the development of food industry. This study investigated the influences of carbon source, nitrogen source, and mineral salts on the cell growth, monascin (MS), and citrinin (CT) production in Monascus M9. A culture medium composition was established for maximizing the production of citrinin-free MS in submerged culture, as follows: 50?g/L Japonica rice powder, 20?g/L NH₄NO₃, 3?g/L NaNO₃, 1.5?g/L KH₂PO₄, 1?g/L MgSO₄?·?7H₂O, 0.2?g/L MnSO₄. Under these conditions, no CT was detectable by high performance liquid chromatography. The yield of MS reached 14.11?mg/g, improving approximately 30% compared with before optimization.     

Simultaneous Enrichment of Deglycosylated Ginsenosides and Monacolin K in Red Ginseng by Fermentation with Monascus pilosus

To improve its bioavailability and pharmacological effects in humans, red ginseng was fermented with a newly isolated fungus, Monascus pilosus KMU103. Most of the ginsenosides were converted to deglycosylated ginsenocides, such as Rh₁, Rh₂, and Rg₃. The total amount of ginsenosides Rh₁, Rh₂, and Rg₃ was 838.7 mg/kg in the red ginseng, and increased to 4,117 mg/kg after 50 L fermentation in 13% red ginseng and 2% glucose. In addition, the Monascus-fermented red ginseng contained 3,089 mg/kg of monacolin K, one of the metabolites produced by Monascus known to reduce cholesterol in the blood. This newly developed Monascus-fermented red ginseng should result in improved health effects, not only by biotransforming gisenosides to deglycosylated ones but also by creating additional bioactive compounds.     

红曲霉液态发酵生产红曲色素的工艺优化

为提高红曲色素的液态发酵水平,降低生产成本,采用Plackett-Burman试验与Box-Benhnken试验对红曲霉MY-03液态发酵生产红曲色素的工艺条件进行了优化,获得了最佳工艺条件:葡萄糖50 g/L、蛋白胨58.07 g/L、Mg SO4 2 g/L、Na NO3 2g/L、Mn SO4 0.3 g/L、Zn SO4 0.1 g/L、装瓶量50.8 m L、接种量10.0%(V/V),于150 r/min、30℃恒温培养7 d,红曲色素色价可达342.24±2.88 U/m L,比基础培养基提高了86.9%。     

红曲霉菌液相培养高产色素低产桔霉素的代谢调控研究

从8株固态发酵高产红曲色素菌株中筛选出一株适合于液相培养工艺的高产红曲色素菌株FL1,并对其液相培养过程特性及高产色素低产桔霉素的代谢调控策略进行了研究.发酵过程动力学研究结果表明,红曲色素与桔霉素作为次级代谢产物,其合成与红曲霉菌生长的关系属于非生长偶联型.本文首次采用连续补料的Fed-Batch培养技术,用于红曲霉...     

Production of red pigments byMonascus purpureus in submerged culture

For the purpose of mass producingMonascus red pigments optimum medium composition and environmental conditions were investigated in submerged flask cultures. The optimum carbon and nitrogen sources were determined to be 30 g/L of glucose and 1.5 g/L of monosodium glutamate (MSG). Of the three metals examined, Fe²⁺ showed the stronges stimulatory effect on pigment production and some stimulatory effect was also found in Mn²⁺. Optimum pH and agitation speed were determined to be 6.5 and 700 rpm, respectively. Under the optimum culture conditions batch fermentation showed that the maximum biomass yield and specific productivity of red pigments were 0.20 g DCW/g glucose and, 32.5 OD₅₀₀ g DCW⁻¹ h⁻¹, respectively.