高产红曲色素低产桔霉素紫色红曲霉转化子筛选与代谢产物分析

以红曲米中筛选到的紫色红曲霉Mp-41菌株为出发菌株,利用农杆菌介导T-DNA插入转化技术,构建了含有983株红曲霉转化子的T-DNA插入转化子库。用紫外-可见光扫描方法等从转化子库中筛选出10株红曲色素色价稳定高于原始Mp-41菌株的转化子,薄层层析结合高效液相色谱(HPLC)技术分析了10株转化子发酵液中桔霉素的含量;其中,转化子62的红曲色素色价较高,为95.4 U/m L,是原始Mp-41菌株(色素色价50.7 U/m L)的1.88倍,桔霉素含量稳定低于原始Mp-41菌株。以原始Mp-41菌株和转化子62为试验材料,进行5 L发酵罐发酵并定时取样,HPLC等方法分析生长量和发酵液中各种代谢产物的含量。结果显示,转化子62生长速度稍快于原始Mp-41菌株,红曲色素色价和莫纳可林K的含量分别为120.76 U/m L,63.72 mg/L,是原始Mp-41菌株的1.5倍和1.21倍;而桔霉素含量为1.172 4 mg/L,是原始Mp-41菌株的35.08%。因此,利用T-DNA插入的方法对红曲霉进行育种,能产生稳定的遗传变化,在红曲霉资源的利用上有一定潜力。     

高产莫纳可林K、低产桔霉素的红曲霉菌株筛选及其发酵条件优化

筛选高产莫纳可林K、低产桔霉素的红曲霉菌株,为后期红曲工艺的开发和应用奠定基础。以福建省古田县不同品牌的红曲米为原料,分离纯化并筛选出高产莫纳可林K、低产桔霉素的红曲霉菌株。最后,通过单因素试验对纯种红曲的发酵条件进行优化。结果表明:通过筛选得到15株(编号为M1～M15)红曲霉菌,经HPLC测定莫纳可林K和桔霉素的含量,显示M8菌株的桔霉素含量为1.40μg·g~(-1),莫纳可林K含量为3 950μg·g~(-1),选为最优红曲霉出发菌种。进一步优化M8菌株的发酵条件,发现在pH值4.5、培养温度25℃和培养时间11d的情况下,红曲霉M8菌株的莫纳可林K产量最高,可达4 160μg·g~(-1)。试验筛选得到了1株高产莫纳可林K、低产桔霉素的红曲霉菌株,扩大了高产莫纳可林K的菌株选择。     

高产色素红曲霉菌株的筛选、鉴定和固体发酵条件优化

从全国各地民间收集的红曲米中分离筛选到1株高产红曲色素的红曲霉Mp-41菌株,依据形态和ITS序列鉴定该菌株为紫色红曲霉(Monascus purpureus)。对Mp-41菌株的固体发酵基质和发酵条件进行响应面优化。结果表明,Mp-41菌株产生红曲色素的适宜条件为:以籼米为固体发酵基质,初始含水量44.81%,初始p H 6.0,培养温度32℃,接种量为2.65 m L·30g-1,发酵时间为10.19 d。在此条件下,Mp-41菌株发酵生产红曲米色价最高,可达5 340.4 U·g-1,为市售红曲米色价的2~3倍。     

正交试验优化高色价红曲色素的制备工艺

[目的]寻找提高红曲米色价的方法。[方法]以红曲霉为菌种,大米为原料,用固态培养的方法生产红曲米;在不同条件下进行红曲米的发酵,通过测定红曲米色素的色价得出最适的发酵工艺。[结果]提高红曲米色价的的最佳发酵条件为大米中添加10%的麸皮,米饭的含水量为40%,pH为5,接种量为6%,发酵时间为8 d,在此条件下,生产的紫红色红曲米色价较高,为370。[结论]该研究优化了红曲米发酵制备工艺,为获得更高产量的红曲色素奠定了基础。     

红曲菌T-DNA插入突变库转化子的特征及代谢产物分析

以农杆菌介导的红曲菌T-DNA插入突变库中8 000多株转化子为材料,通过菌落形态观察,获得230株形态变化显著的突变子,并将其分为7类.在此基础上,分析了14株代表菌株产色素、莫纳可啉K(Mo-nacolin K)、桔霉素和淀粉酶的情况.结果表明:所有供试菌株的产色素能力均低于出发菌株M-7,其中806#和2553#的色价均不到M-7的1/10;10株突变菌株产Monacolin K的能力高于M-7,其中3245#产Monacolin K的能力较M-7提高了近10倍,达到679.25μg/g;1822#产桔霉素(干红曲)能力最高,达60.01 ng/g,是M-7的近30倍,而806#和178#产桔霉素能力较低,在试验条件下未检测到;13株突菌株的淀粉酶活高于M-7,1067#最高约为M-7的20倍,达3 227.10 U/g.     

红曲霉液态发酵条件的优化

以红曲米粉中分离纯化的红曲霉为菌种进行液态发酵,生产红曲色素,利用正交试验设计,研究不同碳源、氮源、pH、装液量对红曲霉色价及菌体干重的影响。结果表明:红曲霉最佳发酵工艺条件为以3%玉米粉为碳源、0.02%酵母膏为氮源,调整发酵液初始pH至4.0,装液量125mL/250mL,红曲霉产生的红曲色素能较好地积累,总色价可达93.66U·mL-1。     

偏黄色调高色价红曲米发酵条件的研究

通过固体培养,研究不同红曲霉菌株、初始pH值和复合无机盐添加浓度对红曲米色价和色调的影响,以期得到偏黄色调高色价红曲米的培养条件.结果表明:在浸米水中适量添加醋酸可以在色价小幅下降的情况下,提高产品的黄色调;定量添加复合无机盐,产品色价比常规工艺提高100%以上,黄色调有明显提高;在红曲培养期内,产品的色价呈逐步增加趋势,色素中的橙黄组分在培养7～13 d内呈先缓慢上升后略有下降的过程.通过正交试验及方差分析,确定出优化培养组合116R菌株、复合无机盐浓度0.2%、初始pH值5.8.     

紫红曲霉的复合诱变及培养条件优化

为筛选较高色价和较低橘霉素的优良红曲霉菌株,利用紫外线和氯化锂对Monascus purpureus GX菌株进行复合诱变,结果:在紫外线照射时间为80 s和氯化锂浓度为1.0‰的条件下,获得了1株橘霉素(Citrinin)产量低、色价中等的突变菌株M.S 9.突变株M.S 9发酵的红曲米色价为873 U/g,Citrinin含量为18 mg/kg.将该菌株连续培养5代后,其红曲米色价为892 U/g,Citrinin含量为26 mg/kg.以色价为目标函数(y),初始pH值(x1)、初始温度(x2)、接种量(x3)、乙醇浓度(x4)、豆油浓度(x5)为试验因子,选用二次饱和D-最优设计法(R521D)设计试验方案.经软件统计分析得到红曲米色价与各试验因子的最优回归方程和色价达到理论最高值1 411 U/g时,各因素的最佳组合为:初始pH 3.8,初始温度26.8℃,接种量13.5%,乙醇浓度0.5%,豆油浓度1%.经验证,各因子为最佳组合时,红曲米色价为1 423 U/g.     

红曲霉固态发酵控制条件对色素及桔霉素生产的影响

[目的]探讨红曲霉固态发酵控制条件对色素及桔霉素生产的影响。[方法]通过改变红曲霉(FF-6202)固态发酵的条件,研究发酵过程中烘干温度,发酵时间,接种量,发酵温度及翻曲次数对色素和桔霉素的影响。[结果]50℃时桔霉素的含量最大。随着温度升高,色素和桔霉素损失增大。桔霉素的生成量随着固态发酵时间的延长而增大,到96h时达到最大。所产色素随着接种量的增加而增多,12%接种量时为最多。变温培养时红曲霉产桔霉素量增加,恒温培养时色价高于变温培养时。降低固态发酵翻曲次数,可同时降低桔霉素和色素的产量。[结论]红曲霉固态发酵最佳控制条件为:烘干温度50℃,发酵时间在96h内,接种量12%,温度恒温34℃,发酵后期的翻曲次数减少为1次。     

马铃薯粉丝加工废液制备红色素

对由市场销售的优质红曲米中分离出的产红曲色素的红曲霉菌株,经过液体扩大培养后,对以马铃薯粉丝生产废液为主要培养基,适当补加营养盐,采用摇瓶振荡发酵培养生产红曲色素进行了研究.试验结果表明:以马铃薯粉丝生产废液适当补加营养盐可作为发酵生产红曲色素的良好培养基,即培养基的pH值为5.8,培养温度为30℃,振荡培养5d可获取红曲色素.     

马铃薯粉丝加工废液制备红色素

对由市场销售的优质红曲米中分离出的产红曲色素的红曲霉菌株,经过液体扩大培养后,对以马铃薯粉丝生产废液为主要培养基,适当补加营养盐,采用摇瓶振荡发酵培养生产红曲色素进行了研究。试验结果表明：以马铃薯粉丝生产废液适当补加营养盐可作为发酵生产红曲色素的良好培养基,即培养基的pH值为5．8,培养温度为30℃,振荡培养5d可获取红曲色素。     

复合诱变选育红曲红色素高产菌株的研究

通过采用紫外线、60Co-γ射线对紫红曲霉(Monascus purpureus Went)进行复合诱变,获得一株突变株,其发酵色价达到48.4U/mL,是出发株的3.67倍。该突变株色价提高幅度明显,传代稳定性良好,可作为生产红曲红色素的优良菌株。     

红曲霉高产水溶性色素菌株的筛选

通过紫外诱变筛选出一株高产水溶性色素的红曲霉菌株,并对其生长特性进行研究,为开拓红曲色素的应用领域奠定了基础。     

红曲发酵力测定方法的可行性研究

红曲米是福建红曲黄酒酿制过程中重要的糖化发酵剂。发酵力是衡量酿造用红曲品质的一个重要指标。研究通过酒精测定法和二氧化碳失重法测定酿造用红曲的发酵力,以评价2种发酵力测定方法的可行性。结果表明,二氧化碳失重法更适合于红曲米发酵力的测定。研究还对福建省20个红曲米的发酵力进行了测定,结果表明用二氧化碳生成量能够很好地表征红曲米发酵力的强弱。红曲米发酵力测定方法可行性分析对红曲米相关标准的制定具有重要意义。     

耐高浓度赖氨酸红曲霉突变菌株的选育

 设计双层培养基选育耐高浓度赖氨酸红曲霉菌株，经紫外线长时间诱变获得一株新菌株102w，该菌株可在大米粉10%和赖氨酸1.6%的发酵液中正常生长，红曲色素产量达168.4U/mL。     

基于响应面法优化红曲霉菌丝体中红色素的提取工艺

以突变株红曲霉（Monascus rubber YT1）发酵后菌丝体为原料,优化其红曲色素的提取工艺,采用单因素试验对影响红曲色素提取的三个主要影响因素进行了考察（乙醇体积分数、提取时间、提取温度）。以红曲色素的色价为指标,对三因素进行Box-Behnken响应面优化,得到二次多项式回归方程预测模型,对方程进行最优值求解。结果表明菌丝体中红曲色素的最佳提取工艺条件为：乙醇体积分数90%,浸提时间100 min,浸提温度62℃,最优色价值达到799.2（U/g）,与预测值误差为0.467%。     

马铃薯粉丝加工废液制备红色素的研究

[目的]研究利用马铃薯粉丝废液发酵生产天然红色素的工艺技术。[方法]由市场销售的优质红曲米中分离出产红色素的红曲霉菌株,经过液体扩大培养后,以马铃薯粉丝生产废液为主要培养基,适当补加营养盐,采用摇瓶振荡发酵培养生产红曲色素。[结果]以马铃薯粉丝废液适当补加营养盐配制发酵培养基,调整其pH为5.8,培养温度控制在30℃,振荡培养5 d生产红色素是完全可行的。发酵液pH值为5.8时,最适宜红曲霉的生长。红曲霉的适宜生长温度为25～30℃3,0℃时其红色素产量最高。适宜红曲霉发酵培养的振荡器转速为160～200 r/min。红曲色素产量在发酵开始后的第5天达高峰。[结论]马铃薯粉丝废液无需再经过特殊处理即可直接用于发酵生产红曲色素,简化生产工艺和缩短生产周期,大大降低了天然红色素的生产费。     

红曲霉液体深层发酵生产红曲色素条件的研究

[目的]确定红曲霉产生红曲色素最适宜的培养基配方和培养条件.[方法]采用改变单一变量的方法,测定红色素色价的变化规律,确定红曲霉产生红色素最适宜的培养基配方和培养条件.[结果]试验确定了红曲霉产生红色素最适宜的培养基配方为：葡萄糖5％,酵母粉2％,CaCO30.2％,NaCl0.1％,MgSO4·7H2O 0.1％,KH2PO40.2％,吐温200.05％;最适宜的培养条件为：pH 6.0,装液量为60 ml/250 ml三角瓶中接种10％ （1/6）种龄为72 h的液体种子,30 ℃恒温摇床上振荡培养,转速为180 r/min,发酵6d,红曲色素色价可达19.2 U/ml.[结论]该试验可为工业上大规模生产红曲红色素提供理论依据.     

抑制膳食相关酶活性的红曲霉菌株的选育

为弄清红曲霉在降脂减肥方面的作用,进一步开发红曲产物类药物应用于市场,以产红曲红色素的红曲霉菌株为出发菌株,经60Co诱变,对抑制与膳食相关的α-淀粉酶、胰蛋白酶和脂肪酶3种酶活性的红曲霉菌株进行了选育。结果表明:选育出1株能显著抑制3种与膳食相关酶的突变菌株M3-19,菌株M3-19液体发酵产物对α-淀粉酶、胰蛋白酶、脂肪酶有明显的抑制作用,抑制率分别为55.83%、25.4%和31.5%。经传代10代遗传稳定。     

大叶山楝拮抗内生真菌DYSJ3的鉴定及抑菌活性产物分析

从大叶山楝体内分离得到1株内生真菌DYSJ3,发现其对香蕉炭疽病菌、橡胶炭疽病菌、香蕉枯萎病菌和芒果炭疽病菌具有较强的拮抗作用,皿内抑制率分别为61.9%、57.9%、55.3%和65.9%。通过形态学观察结合ITS序列分析,初步将菌株DYSJ3鉴定为杂色曲霉(Aspergillus versicolor)。对菌株DYSJ3产生的抑菌活性物质进行了初步分析,发现菌株DYSJ3的抑菌活性物质集中于菌丝体中,其菌丝体乙酸乙酯浸提物对多种植物病原真菌具有较强的抑菌活性,且热稳定性较好,100μg/m L浸提物对香蕉炭疽病菌及苹果轮纹病菌具有明显抑制活性,抑制率分别为72.7%和62.0%。当浓度为1 000μg/m L时,浸提物对香蕉炭疽病菌、苹果轮纹病菌、黄瓜枯萎病菌、橡胶炭疽病菌、小麦赤霉病菌的抑制率均大于90%。