通过红曲霉-土曲霉属间原生质体融合提高Monacolin K产量

为获得高产Monacolin K的红曲霉菌株,将高产Monacolin K的土曲霉Aspergillus terreus CA99与低产Monacolin K的红曲霉Monascus anka M-3进行原生质体融合．生长24 h的A．terrus CA99和M．anka M-3菌株用0．5％溶壁酶、0．3％蜗牛酶和0．3％纤维素酶混合酶液分别在34℃和30℃下处理5 h和3．5 h,原生质体的形成率分别为1．76×10~7/mL和1．68×10~7/mL．两种原生质体分别置于30W的紫外灯下,距离30 cm照射3 min灭活,等浓度混合后用浓度为30％的PEG 6000融合15min．再生平板上共选取363株融合子,从中筛选得到多株Monacolin K产量高于出发菌株的高产融合子,其中有10株产量的提高幅度超过60％,有2株融合子(F49和F104)产量提高了将近一倍,分别为460μg/mL和457μg/mL．对F49的发酵培养基进行优化,Monacolin K发酵单位达到了1216μg/mL．     

红曲霉液态发酵多糖工艺条件的优化

研究了红曲霉产多糖的液态发酵条件,得出优化后的培养基组成为:蔗糖45 g/L,酵母粉4.5 g/L,KH2PO4·3H2O 3.5 g/L,MgSO4·7H2O 0.85 g/L.通过单因素实验和正交试验,得到红曲霉N产多糖的优化发酵工艺条件为:种龄30 h,接种量7.5%,发酵培养基初始pH 5.75,装液量162.5mL/1 000 mL三角瓶,发酵时间84 h.在此条件下,红曲霉液态发酵的多糖质量浓度达999.8 mg/L,比优化前的684.2 mg/L提高46.1%。     

红腐乳中高产γ-氨基丁酸红曲霉菌株的筛选

从红腐乳中分离筛选到一株相对高产γ-氨基丁酸(GABA)的红曲霉菌株M-6,初步鉴定该菌株为紫红曲霉(Monascus purpureus).对菌株M-6的发酵培养基和发酵条件用单因素轮换试验和正交试验进行了整体优化.结果表明,菌株M-6转化富集GABA的适宜条件为:以可溶性淀粉为碳源、牛肉膏和硝酸钠为复合氮源,在初始pH5.0、培养温度40℃、摇床速度120 r/mim条件下发酵培养48 h,发酵液中GABA的产量最高可达7.826 g/L.表明利用红曲霉菌株进行富含GABA食品的生产是可行的.     

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.     

高产Monacolin K的红曲霉诱变育种

为了提高Monacolin K的产量,以紫红曲霉M2为出发菌株进行诱变育种(紫外诱变、常压室温等离子体ARTP诱变),通过构巢曲霉对峙培养、高效液相色谱HPLC等方法筛选高产Monacolin K的优秀突变菌株。结果显示:相对于原始出发菌株M2,两种方法均能够高效筛选到红曲菌株,对6株高产Monacolin K诱变菌株进行5次传代培养,发现诱变菌株产Monacolin K的能力均有下降;但紫外诱变菌株Z-4和ARTP诱变菌株M-43的Monacolin K产量分别下降2.83%和1.97%,表现为良好的遗传稳定性,说明Z-4和M-43具有潜在应用价值。     

红曲霉固体发酵生产洛伐他汀条件的研究

红曲能够降低血压与血脂,这与其发酵产物洛伐他汀有关,而红曲霉固体发酵产洛伐他汀产量较低,因此有必要探究洛伐他汀高产的最适条件.本实验从固体角度出发,以大米为培养基质,首先比较东北大米、湖北香米、糯米三种大米对洛伐他汀产量的影响,选出最佳培养基质,然后分析碳源、氮源、无机盐、接种量以及发酵时间5个因素对洛伐他汀产量的影响,并挑选出碳源、氮源、无机盐进行正交试验设计,最终得出最适培养基为:以湖北香米为培养基质,可溶性淀粉3%、硝酸钠2%、磷酸二氢钾0.2%,最适发酵条件为:接种量2m L/100m L发酵液、发酵时间8d.本研究对红曲霉固体发酵高产洛伐他汀具有指导意义.     

精氨酸等物质对紫色红曲菌产Monacolin K及红曲色素的影响

基于前期的非靶向代谢组学研究结果,在红曲菌发酵液原有营养成分的基础上添加精氨酸、L-苹果酸、D-葡萄糖、烟酰胺、α-酮戊二酸、苯丙氨酸、赖氨酸、焦磷酸硫胺素、黄素单核苷酸、L-乳酸等差异代谢物,对发酵第8天和第15天的红曲色素以及Monacolin K的产量进行了分析。结果表明:精氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸以及黄素单核苷酸的添加对Monacolin K产量的提高效果较好,推测氨基酸类物质的添加对Monacolin K产量有促进效果;其中精氨酸添加后效果最为显著,Monacolin K产量约为对照组的2.2～3.7倍。不同含量的烟酰胺对Monacolin K有不同的影响,低含量具有促进作用;而高含量则表现为抑制作用。赖氨酸、苯丙氨酸以及黄素单核苷酸对红曲色素提升效果较好,其中黄素单核苷酸可使红曲色素产量约提高至对照组的1.5～3.0倍。     

红曲霉液态发酵产洛伐他汀条件的研究

对红曲霉GM026产洛伐他汀的液态发酵培养基成分和发酵条件进行了研究,结果表明,最佳培养基组成:甘油9%,大豆粉0.75%,NaNO30.2%,MgSO4.7H2O 0.05%,KH2PO40.15%;最佳发酵条件:培养温度26℃,初始pH=5.0,接种量7%,250 mL三角瓶装液量为50 mL,摇床转速170 rad/min。在上述条件下,发酵培养14 d,洛伐他汀产量达到375.853 mg/L.     

红曲霉M1发酵糙米代谢产物抗S180细胞增殖效应研究

以红曲霉M1分别发酵大米和糙米,比较其代谢产物的变化;采用MTT比色法,初步研究了Monacolin K标准品、红曲糙米及红曲大米乙醇提取物对S180小鼠腹水瘤细胞的抑制作用. 结果表明：在MBR乙醇提取物中,可检测到MK的酸式构型,MK含量约为MR乙醇提取物的13倍. 经红曲霉M1发酵后,MBR中γ-氨基丁酸-GABA-质量浓度达到298mg/g,是MR乙醇提取物的31倍. MBR中桔霉素质量浓度低于MR. MK标准品、MBR及MR乙醇提取物均对S180小鼠腹水瘤细胞具有一定的抑制作用. MK质量浓度在3~50 μg/mL,三者抑制S180小鼠腹水瘤细胞增殖效应随MK质量浓度的增大而增大. 在MK含量相同的条件下,MR和MBR乙醇提取物的抑制效果显著大于MK标准品-P<001- .     

4种培养基对红曲霉M1莫纳可林K产量影响及基因差异表达分析

莫纳可林K是红曲霉重要的次级代谢产物之一。研究了4种培养基质对红曲霉M1莫纳可林K产量的影响,并利用RT-qPCR的方法,对莫纳可林K相关基因簇mRNA水平的差异表达进行测定分析。结果表明,荞麦培养基中莫纳可林K的产量最高(8.49mg/L),其次为糙米(莫纳可林K产量7.12mg/L)、燕麦(莫纳可林K产量4.77mg/L)、大米(莫纳可林K产量2.11mg/L)。荞麦培养基利于红曲霉莫纳可林K产生。基因差异表达研究发现,除MKB与MKC基因外,其他基因的表达量均与莫纳可林K产量呈正相关;不同培养基通过刺激红曲霉基因表达从而影响其次级代谢产物产生。