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。     

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。     

双载体固定化红曲发酵红曲色素的研究

对以粉丝生产废液为主要培养基，以聚乙烯醇和海藻酸钠双载体固定红曲（Monascus purpureus），采用气升式生物反应器重复发酵生产红曲色素进行了考察研究，实验结果表明：粉丝生产废液经适当补加营养盐可作为发酵生产红曲色素的良好培养基，其最佳发酵条件为发酵培养基始初pH值5－6、发酵温度30℃、固定化细胞粒子接入量20％、通气量0.35vvm、发酵周期50h左右。     

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。     

PVA固定化红曲霉发酵生产红曲色素的研究

进行了采用聚乙烯醇固定化红曲霉细胞和游离红曲霉细胞发酵发生红曲色素的比较研究。实验结果表明：采用聚乙烯醇为载体固定化细胞颗粒机械强度高,产色素高,尤其通过添加话性碳解除产物抑制作用后。     

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。     

不同氮源对红曲霉菌产红曲色素的影响

本文比较了四种氮源——甘氨酸、硝酸铵、谷氨酸钠、赖氨酸单盐酸盐对红曲霉菌的细胞生长,发酵过程的pH,红曲色素的产生以及红曲色素的类型组成的影响。结果表明,除赖氨酸单盐酸盐不适于红曲霉生长外,其它三种氨源对菌体干重的影响基本一致。发酸过程中以谷氨酸钠、赖氨酸单盐酸盐为氮源,pH值保持稳定,而甘氨酸、硝酸盐为氮源,发酵后期pH显著升高。红曲色素分胞外色素和胞内色素两种,但大部门为胞内色素。甘氨酸、硝酸铵的胞内色素由红色素和黄色素组成,纯度高,而谷氨酸钠的胞内色素除含有红、黄色素外,还包括许多介于其间的杂色素,纯度低,分辨率差。就甘氨酸、硝酸铵两种氮源来说,以后者为氮源,其红曲色素的色价较高,且其中的黄色素占有较大的比例。故作者认为,如果拟利用红曲霉生产黄色素和红色素为目的,选用硝酸铵为发酵氮源较为合适。     

利用葡萄糖母液半连续发酵红曲色素的研究：（Ⅰ）摇瓶 …

对以葡萄糖母液为原料进行半连续发酵生产红曲色素进行了初步研究。结果表明：总葡萄糖液浓度为１５０ｇ／Ｌ时，以９０ｇ／Ｌ初始葡萄糖母液开始发酵至４８ｈ，６０ｈ分别流加３０ｇ／Ｌ的葡萄糖母液，液加发酵组的色素浓度比非流加发酵组的色素浓度增加２４３％。     

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%.     

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。     

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。     

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。     

钾肥对水稻产量及其构成因素的影响

应用随机组合设计方法 ,研究了石灰性草甸土壤合理施用钾肥对水稻产量及其构成因素的影响 ,结果表明 :钾肥主要是通过影响有效重穗、结实率而促进产量的形成 ,对水稻的效重穗、结实率表现出极明显的促进作用。对水稻的产量有 Y=6 973.5 7.388X- 0 .0 2 80 X2的模式效应     

不同施肥对日光温室春茬黄瓜生长、产量和品质影响

采用二次回归饱和D-最优设计进行基质培黄瓜施肥试验。以氮磷钾肥施用量为自变量,黄瓜产量、硝酸盐含量、维生素C为目标函数,设三因素四水平,探讨了不同施肥对日光温室基质栽培春茬黄瓜生长、产量和品质的影响。结果表明,应用二次回归饱和D-最优设计进行黄瓜施肥试验,获得黄瓜中农202氮磷钾肥的效应方程式为:Y=11231.91+285.13X1+9.86X2+777.15X3-960X1X1-204.58X2X2+208.26X3X3+758.36X1X3+164.96X2X3。所建立的优化施肥数学模型达到显著水平。钾肥的影响十分显著,氮钾、磷钾配合施用可使黄瓜产量显著增加,而增施钾肥是增产的关键。据此方程通过产量频数法分析后得出,黄瓜产量在10000~15000g/小区范围的优化施肥方案是:N为0.76g/株.次-1,P2O5为0.37g/株.次-1,K2O为0.91g/株.次-1;氮对果实中硝酸盐含量影响极显著;植株的主要形态指标与产量的相关度高低顺序为:株高>叶面积>叶片数。