红曲霉的有效生理活性物质及应用

红曲霉(Monascus)以其能产生大量天然红曲色素而著称。近年来,由于合成色素的安全性受到挑战,天然色素日益受到重视,特别是具有保健功能的红曲色素更受到消费者的青睐。红曲是以大米为原料,经红曲霉繁殖发酵而成的一种红色米曲。红曲的药用价值虽然在《本草纲目》等早有记载,作为改善血液循环的保健品在我国一直应用到现在,但是长期以来并没有引起人们的重视。1979年日本远藤章从红色红曲霉(M.ruber)中分离出一种命名为MonacolinK的活性物质后,红曲霉的生理活性物质才引起人们的重视。1红曲霉属的分类、培养特征和重要种1.1红曲霉…     

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.     

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.     

紫色红曲霉的微波诱变及其产红曲色素发酵条件的优化

以紫色红曲霉S1为出发菌株进行微波诱变,筛选出产红曲色素能力最高的突变株紫色红曲霉S1-29,其红曲色素值达3 240 U/g,比出发菌株提高了57%.针对菌株S1-29固态发酵培养产红曲色素的条件进行优化,添加不同的碳源、氮源以及无机盐,研究添加物对产红曲色素能力的影响,并进行正交实验,得到最佳发酵条件:在大米基质中添加葡萄糖、蛋白胨、硫酸镁和磷酸氢二钾,使其质量分数分别为4%,6%,0.4%和0.3%,32 ℃培养11 d,菌株S1-29红曲色素值达到4 003 U/g,比优化前提高23.55%.     

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。     

cAMP在红曲霉蓝光诱导途径中的作用

蓝光可以调控红曲霉次生代谢以及孢子生殖,但具体调控机理还未知.为研究腺苷-3',5'-环化一磷酸(cAMP)在蓝光调控红曲霉产孢及桔霉素代谢的作用,在接种红曲霉MX1的YES发酵培养基中添加可诱导红曲霉细胞内cAMP生成的氨茶碱,观察桔霉素产量及红曲霉产孢变化.结果表明,当培养基中氨茶碱浓度为10 mmol/L时,桔霉素产量和分生孢子数分别提高了1.90倍和2.97倍.培养基中氨茶碱浓度为15 mmol/L时,红曲霉子囊孢子数提高了2.84倍,这与蓝光对红曲霉次生代谢及孢子产生调控结果一致.推测蓝光可能是通过cAMP信号途径对红曲霉的产孢及桔霉素进行代谢调控的.     

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。     

红曲色素生产中代谢调控的研究进展

红曲色素由红曲霉发酵而得,它的发酵质量直接影响红曲色素的产量和质量.文章对近几年红曲色素发酵中代谢调控的研究进展以及控制过程中建立的数学模型作一简单介绍.     

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。     

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。     

响应面法提高红曲黄色素的色调

在单因子的研究基础上,用响应面方法优化红曲霉突变株(Monascus anka mutant MYM2)的发酵培养基,来提高红曲色素中的黄色素色调。研究发现,葡萄糖、硝酸铵和磷酸二氢钾对红曲黄色素色调影响很大,它们对色调的影响有最低浓度值,分别为1.42%,0.67% 和0.57%,其理论色调值为4.58。根据模型方程,重复五次实验,其色调的平均值为4.21,黄色素色价达到88.14(U/mL)。     

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.     

红曲色素稳定性研究

本文研究了温度、ｐＨ、光照、金属离子对作者通过液体发酵法所得的红曲色素包括红曲黄色素和红由红色素稳定性的影响，结果表明红曲黄色素在酸性条件下比较稳定。红白色素的耐热性较差，红白色素受室内自然光的影响较小，但在室外自然光的直射下失色严重。Ｆｅ３＋，Ｆｅ２＋对色素的稳定性影响较大，其它金属离子的影响较小。     

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。     

高产胞外多糖红曲菌株的筛选及形态学鉴定

从浙江省各地采集到的红曲米中分离纯化得到111株红曲菌,通过摇瓶发酵实验初步筛选出胞外多糖产量在5.0 g/L以上的6株红曲菌,并对它们进行了形态学分类鉴定.通过3次重复液体发酵实验,结合平板上菌丝的生长速度和液体发酵菌丝体的生物量,最终筛选出一株胞外多糖产量高达5.28 g/L的红曲菌株MP-66.     

稻瘟病菌对水稻PS Ⅱ的影响研究

采用在分蘖期接种稻瘟病菌,研究稻瘟病菌不同生理小种对水稻叶片光合色素和叶绿素荧光参数的影响.结果表明水稻接种稻瘟病菌孢子后,叶片出现不同程度发病,光合色素含量下降,叶片的Fv/Fm,Fv/F0,F′v/F′m,ΦPS Ⅱ,qP,qN,ETR和α较对照均显著降低.不同水稻品种对稻瘟病菌的敏感程度不同,R725接种ZA5后,叶片细胞结构遭到破坏,光合色素含量大幅下降,叶瘟发生最重;R720接种ZC8后发病最重,叶绿素a(Chla)和类胡萝卜素(Car)含量大幅下降,Fv/F0和ΦPS Ⅱ等叶绿素荧光参数也显著低于对照;R727接种ZG1后发病最重,光合色素显著下降,叶绿素荧光参数Fv/Fm,qP,ΦPSⅡ,ETR,qN和α也显著低于对照.