高产γ-氨基丁酸的红曲霉菌株筛选及发酵条件优化

从实验室保藏的11种红曲霉中,筛选出高产γ-氨基丁酸的红曲霉CH-1菌株.研究了发酵温度、时间、接种量、谷氨酸钠添加量等发酵条件对红曲霉CH-1产GABA含量的影响.经单因素实验及正交试验后得出红曲霉CH-1发酵大米产γ-氨基丁酸的较佳发酵条件为：发酵温度30℃,发酵时间9 d,接种量17%,谷氨酸钠添加量0.10 g,在此条件下,红曲霉CH-1发酵大米产GABA为1.93 mg/g,经高效液相色谱检测,桔霉素含量为0.01μg/g,低于国家标准1μg/g,可利用该产品开发更多形式的红曲食品.     

红曲霉固态发酵产糖化酶及酸性蛋白酶条件的优化

从8株红曲霉中筛选出红曲霉MQ7作为高产糖化酶和酸性蛋白酶的供试菌株,采用固态发酵方法测定在不同发酵温度、底物料液比、大米和麸皮比例条件下的产酶情况.利用正交实验优化固态发酵产酶过程,确定该菌株产酶最佳发酵条件为:发酵温度30,℃,底物料液比(g∶mL)20∶25,大米麸皮比例(g∶g)17∶3.在此条件下,糖化酶活力达1,641.69,U/g,酸性蛋白酶活力达151.09,U/g.同时研究了NaCl含量对红曲霉酶活力的抑制作用,当NaCl质量分数达到18.92%时,红曲霉MQ7产糖化酶活力下降64.8%,酸性蛋白酶活力下降85.6%.     

红曲霉固态发酵产生降脂物质的研究

以激光诱变红曲霉(Monascus)菌株,获突变株T-0013.研究其产洛伐他汀类物质的最佳固体发酵工艺条件,研究结果表明:T-0013菌株用大米作为基本培养基,添加氮源D和微量元素C组合,培养基初始为pH5.0,含水量控制50%,采用28℃培养,洛伐他汀类物质的产量最高.此外根据红曲霉色素产量与洛伐他汀生成量的关系,推测红曲霉产洛伐他汀的生物合成途径,可能是红曲色素生成途径中的一个分支.     

两株紫色红曲菌根癌农杆菌介导的T-DNA转化子的生物学特性

从根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的紫色红曲菌(Monascus purpureus)菌株S的转化子库中筛选出2株产红曲色素性能变化显著且遗传稳定的转化子S62和S158,分别对其菌落形态、显微结构、菌落生长速度、遗传稳定性、潮霉素抗性及其产色素和桔霉素的能力等进行了分析.结果表明,2株转化子的生物学特性均发生了显著变化,且发酵后红曲色素的色价和桔霉素的产量降低.其中:转化子S62液态发酵后色价为2.71 U/mL,仅为原始菌株S色价的0.04倍;转化子S158发酵后色价为17.62 U/mL.     

红曲色素液态发酵生产工艺研究

通过优化紫色红曲霉FDSJA-01的液态发酵生产工艺参数（搅拌器类型、溶氧、过程pH、补糖条件）以提高红曲色素的产量。优化后的5L发酵罐液态深层发酵生产工艺条件为：采用六折叶DT602搅拌器,溶氧维持在40±5%,发酵pH维持在3.5±0.5,当发酵96 h时开始以5 mL/h的流速流加40%葡萄糖,230 h时停止流加补糖。发酵 264 h胞内色素含量（以每克湿菌体计算）达到最大值,红色素为3454.9 U/g,橙色素3746.7 U/g,黄色素3295.8 U/g,分别比优化前提高了4.6倍、4.7倍、3.4倍,总色价提高了4.2倍;发酵液桔霉素含量为29.12 μg/L。     

红曲霉固态发酵产生降脂物质的研究Ⅰ

以激光诱变红曲霉(Monascus)菌株，获突变株T—0013。研究其产洛伐他汀类物质的最佳固体发酵工艺条件，研究结果表明：T—0013菌株用大米作为基本培养基，添加氮源D和微量元素C组合，培养基初始为pH5．0，含水量控制50％，采用28℃培养，洛伐他汀类物质的产量最高。此外根据红曲霉色素产量与洛伐他汀生成量的关系，推测红曲霉产洛伐他汀的生物合成途径，可能是红曲色素生成途径中的一个分支。     

影响红曲酒糟发酵物γ—氨基丁酸含量的因子分析

红曲制品含有降血压功能的天然γ—氨基丁酸。增加红曲酒糟的γ—氨基丁酸含量可以显著提高制酒和醋的副产品红曲酒糟的附加值。本研究对影响红曲酒糟二次发酵中发酵温度、原料比、料水比、pH值、发酵时间、红曲霉菌株、金属离子等对发酵物γ—氨基丁酸含量的影响效应进行了分析,确定了红曲酒糟高天然γ—氨基丁酸二次发酵的各因子参数为：选用＂丹溪1号＂红曲霉菌株,红曲/酒糟/米皮原料比0.10/2/0.8,料水比128/100,添加0.12%CaCl,pH4.6,35℃恒温发酵72 h～79h。结果表明,该工艺可使二次发酵的红曲酒糟γ—氨基丁酸含量显著提高,具有很好的应用前景。     

酿酒用高产洛伐他汀红曲菌的筛选

为获得酿酒用高产洛伐他汀红曲菌株,研究以洛伐他汀含量、红曲色素色价、桔霉素含量及红曲菌产酶能力为评价指标,通过固态发酵法从不同产地40份红曲米中筛选出1株高产洛伐他汀的菌株H5-3,经形态观察和分子生物学鉴定,判定该菌株为紫色红曲菌。经过检测,菌株H5-3的洛伐他汀产量高达17.90mg/g,红色素色价3195.27μ/g,糖化酶、液化酶、酸性蛋白酶的活力分别达2514.26、0.32、300.19U/g,且该菌株不产桔霉素,是可应用于红曲黄酒酿造的功能红曲菌。进一步将该紫色红曲菌H5-3应用于红曲黄酒的酿造,制得的红曲黄酒中洛伐他汀质量浓度63.75mg/L,红色素色价22.86μ/mL,酒精度14.86%,总酸4.90g/L,氨基酸态氮0.83g/L。对制得的红曲黄酒风味物质进行分析,发现有机酸质量浓度为12.70g/L,其中乳酸、乙酸、琥珀酸、酒石酸、柠檬酸为其主要成分,分别占总量质量分数的28.2%、21.9%、14.5%、12.2%、5.7%;游离氨基酸质量浓度3540.58mg/L;在挥发性风味物质中,酯类、醇类为主要成分,分别占总量质量分数的48.4%、43.9%,其中乙酸乙酯、乳酸乙酯、丁二酸二乙酯、正丙醇、苯乙醇等含量较高,对风味有较大贡献;有机酸、游离氨基酸和挥发性风味物质含量比例协调。希望研究对传统红曲菌种资源的发掘利用以及红曲黄酒保健功能的提升具有参考价值。     

双载体固定化细胞发酵红曲色素的研究

采用玉米芯为吸附载体,海藻酸钠为包埋剂对红曲霉细胞进行吸附包埋固定化培养。对以不同浓度的硝酸钾、大米粉、不同初始pH值等条件变化对细胞红曲霉菌进行发酵培养。通过正交优化实验表明:硝酸钾浓度为0 2%,米粉浓度为5%,培养基初始pH5 5时,通气量为75mL/500mL时产色素色价最高。包埋载体海藻酸钠的浓度为5%,固化剂氯化钙浓度为4%时,红曲霉的固定化粒子的机械强度较好。     

酸性蛋白酶高产菌株选育及酶学性质的研究

采用紫外线和亚硝基胍联合诱变,得到酸性蛋白酶高产的黑曲霉菌株Y06,提高了其产酸性蛋白酶能力.结果表明,诱变后菌株的酶活由768 U/g提高到36 134 U/g,相对于出发菌株提高了46倍.为优化高产酸性蛋白酶的固体培养条件,检测了培养菌株最适pH值、温度、含水量、营养物质添加量及发酵时间等,并对所产酸性蛋白酶在各种条件下的酶活力和稳定性进行测定,为生产和利用酸性蛋白酶提供重要的实验基础.     

麦麸米糠混合发酵生产红曲色素条件的研究

以廉价农产品废弃物麦麸和米糠为原料,通过单因素试验,正交试验和附加碳、氮源及微量元素试验,研究了接种量、发酵温度和发酵时间对红曲SM01色素产量的影响。确定了红曲SM01的最佳发酵条件为接种量13%,发酵温度30℃,发酵时间10 d;最佳附加方案为葡萄糖+硝酸铵+甘油+ KH2PO4+ MgSO4。 在上述培养条件下,以低成本的麦麸、米糠、葡萄糖、硝酸铵、甘油及微量元素混合物来代替大米培养红曲霉,色价高达3 789 U/g,降低了约30%的生产成本。     

He-Ne激光对红曲霉ZL307的诱变育种

以红曲霉ZL307为出发菌株,利用氦-氖（He-Ne）激光对其单孢子悬液进行诱变育种．通过计算存活率和正突变率,确定激光诱变育种的处理条件为电流强度20mA,照射时间50min．通过平板初筛和摇瓶发酵进行复筛,选育出突变株红曲霉ZZ307．相对于出发菌株,实验不仅缩短了菌种的培养时间,而且产色素色价达到100．39U／mL（提高了34％）,色价达到峰值时间提前1d．进行10代遗传稳定性实验,突变菌株仍具有良好的遗传稳定性．     

不同单色光对紫色红曲霉生长、色素和桔霉素合成的影响

以紫色红曲霉M9为研究对象,研究不同单色光对其生长、色素和桔霉素合成的影响。采用观察法和高效液相色谱法对紫色红曲霉M9在持续红光、黄光、绿光、蓝光照射下的菌落形态及6种红曲色素产量进行研究。采用高效液相色谱法和RT-qPCR法对不同红光光照时间和光照强度下红曲色素和桔霉素产量以及相关基因表达量进行测定。结果表明,红光是最显著的促进紫色红曲霉M9生长和色素产生的光源。高产红曲色素、低产桔霉素的最佳光照时间和强度分别为30min/d和300lx,初步推测红曲色素合成相关基因mppA/B/D/F、mppR1/R2、MpPKS5、MpFasA2/B2可能参与两种橙色素的生物合成,mppC、mppE可能参与两种红色素和两种黄色素的生物合成;桔霉素合成相关基因ctnA/D/E/F/G/H/I、orf1/3/4/5、pksCT可能参与桔霉素的合成代谢,而ctnR1可能参与桔霉素的分解代谢。     

红曲菌转化子性状分析及分子验证

以根癌农杆菌（Agrobacterrium tumefaciens）介导的紫色红曲菌（Monascus purpureus）突变体库中的538株转化子菌株为材料,通过菌落形态观察并结合显微特征分析,筛选获得了9株形态特征变化显著的转化子,对其进行了分子验证和遗传稳定性检测,证明转化子基因组DNA中含有T-DNA插入片段,并能稳定遗传.在此基础上,采用乙醇提取法和改良的纸色谱法分别对转化子的主要代谢产物红曲色素和γ-氨基丁酸（γ-Ami-nobutyric Acid,GABA）进行了分析,发现突变株产生次级代谢产物的能力有不同程度的变化.     

烟酰胺对紫色红曲菌生长和次级代谢产物合成的影响

以北京市食品添加剂工程技术研究中心实验室保藏的 Monacolin K产量稳定的紫色红曲菌M1为出发菌株,利用紫外-可见分光光度法、超高效液相色谱法以及实时荧光定量PCR法,通过测定红曲色素含量、Monacolin K含量等,探究烟酰胺添加对红曲菌合成次级代谢产物的影响。结果表明:实验组红、橙、黄3种色素产量与对照组菌株相比均有所降低；Monacolin K产量较对照组提高了31.34%,达到124.23mg/L。电镜观察发现,实验组菌株的孢子头和菌丝体褶皱程度明显多于对照组菌株。实时荧光定量PCR发现,实验组与Monacolin K产量相关的mokA、mokB、mokC、mokD、mokE、mokF、mokG和mokH基因的表达量均呈上调趋势,而mokI基因呈下调趋势。实验以烟酰胺为添加物进行探究,以期为红曲菌培养基优化,高产Monacolin K产品筛选提供参考。     

固定化红曲葡萄糖母液流加发酵红曲色素的研究

对固定化红曲以葡萄糖为原料，在生物反应器中流加发酵生产红曲色素进行了研究，建立了简单的数学模型控制流加。结果表明，当总葡萄糖母液浓度为１５０ｇ／Ｌ时，９０ｇ／Ｌ初始葡萄糖母液开始发酵，当流加控制因子Ｋ＝０．００１３时，变速流加发酵组的色素浓度比非流加发酵组的色价增加３２％。     

红曲霉产生的生理活性物质的研究──Ⅱ．红曲霉菌株产生麦角固醇的研究

红曲霉Ｍｏｎａｓｃｕｓｐｕｒｐｕｒｅｕｓ７２１菌株不仅能产生红曲色素，而且还能产生麦角固醇。在１００ｇ干菌体中可获１ｇ以上麦角固醇。该菌株以大米粉培养基培养最适宜，发酵周期为９６ｈ，产生的麦角固醇最高吸收值为２８１ｎｍ，产生的红曲色素平均色价约为８０。     

利用气升式反应器生产红曲色素的研究

分别使用 １ 升玻璃气升式反应器和 ５ 升不锈钢气升式反应器进行了红曲霉菌的深层培养。实验结果表明：采用多级风量控制和补料分批培养技术有利于色素的形成。在实验确定的较优条件下,１ 升反应器和５ 升反应器的发酵液总色价分别为３８０７ｕ／ｍ ｌ和 ３７１４ｕ／ｍ ｌ,发酵时间为 ８４ｈ。