高产开环型monacolin K红曲霉菌株的筛选及其在红曲酒酿造中的应用

该研究采用38株红曲霉菌株固态发酵制备功能红曲米,采用高效液相色谱法测定红曲米中monacolin K和桔霉素含量,筛选高产开环型莫纳可林K(monacolin K)红曲霉菌株,通过形态观察及分子生物学技术对筛选菌株进行鉴定,并将其应用于红曲酒酿造,分析红曲酒的品质。结果表明,筛选得到1株高产开环型monacolin K、不产桔霉素的菌株ABQ2,经鉴定,其为丛毛红曲霉(Monascus pilosus)。采用该菌株发酵制备功能红曲米中的monacolin K含量达到25.10 mg/g,开环率为90.5%,且桔霉素未检出。采用菌株ABQ2酿造的红曲酒酒精度为12%vol,酸度为1.91 g/100 mL,monacolin K含量为0.48 mg/mL,其理化指标均符合相关行标要求;与小曲酒相比,红曲酒中总酯含量(433.65 mg/L)极显著增加(P<0.01),其中乳酸乙酯和乙酸乙酯含量最高,高级醇类含量(145.52 mg/L)略低,主要为正丙醇、异丁醇、正戊醇、β-苯乙醇等。

高产Monacolin K红曲霉的诱变选育及其与酿酒酵母共酵培养

为提高红曲中莫纳克林K含量,以实验室保藏紫色红曲霉(Monascus purpureus)MY-11为原始菌株,利用紫外诱变筛选红曲霉,并进行固态发酵制备红曲,采用高效液相色谱(HPLC)法对红曲中的莫纳克林K含量进行测定,选出高产莫纳克林K突变株,并与食源性菌株酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)进行共酵。结果表明,通过紫外诱变筛选出2株高产莫纳克林K突变株M7和M8,固态发酵25 d后莫纳克林K含量分别为12.42 mg/g、12.49 mg/g,分别比原始菌株MY-11提高了26%、27%。将诱变菌株M7、M8分别继续与不同添加量的酿酒酵母共酵培养,结果发现加入酵母菌液添加量3%时莫纳克林K含量最高,分别为9.35 mg/g、8.94 mg/g,比对照组提高了2.63%、16.41%。紫外诱变筛选结合共酵培养方法可提高红曲中莫纳克林K含量。

红曲菌利用甘油产色素及莫纳可林K的动态过程探究

红曲色素(Monascus pigments,MPs)和莫纳可林K(Monacolin K,MK)是红曲菌(Monascus spp.)的主要次级代谢产物。有研究表明,甘油可促进红曲菌产MPs与MK,但作用机制不明确。采用分光光度法、液相色谱法及气相色谱法等分析甘油对红曲菌生长、产MPs及MK和甘油利用等的影响。结果表明,与对照相比,添加甘油后红曲菌发酵液的pH降低、生物量增加,红曲菌产MPs及MK的量均得到提升(p<0.05)。当培养基中甘油浓度分别为40 g/L和160 g/L时,甘油的利用率随着发酵时间的延长而提升,分别在12 d和15 d时甘油利用率达到最高。发酵过程中,甘油主要分布在胞外。随着发酵时间的推移,甘油在胞内的比率有所提升。该结果为利用甘油促进红曲菌产MPs及MK提供一定的理论和技术支撑。

红曲霉发酵生产Monacolin K的研究进展

红曲中的Monacolin K,作为一种抑制胆固醇合成的活性物质,是公认的降低胆固醇的理想药剂,具有高效、低毒、安全的特点。对红曲霉发酵生产Monacolin K的研究进展进行了综述,阐述了Monacolin K的理化性质,对Monacolin K抑制胆固醇合成的作用机理进行了论述,并综述了如何提高Monacolin K含量的途径和检测方法,叙述了毒性物质桔霉素的产生原因和解决方法。

界面上红曲霉的生长及Monacolin K的产生

采用界面培养方法 ,对红曲霉的生长及其代谢产物的生成进行了研究。结果表明 ,采用界面培养方法 ,红曲霉的生物量、产量与温度的关系 ,同以大米为基质的固态发酵过程相似。这说明以界面培养法来简化传统的固态发酵过程是合理的。在界面上 ,红曲霉仍表现为顶端生长 ,在恒温条件下可获得比变温培养多的菌体量及色素 ,但变温培养可获得较多的MonacolinK。

双向薄层层析测定红曲中Monacolin K

采用双向薄层层析法,对红曲产品中MonacolinK的提取方法以及第1展开剂和第2展开剂分别进行了研究。结果表明,采用乙酸乙酯为提取剂,以正己烷:乙酸乙酯:无水乙醚:甲酸(20:1:5:0.5)为第1展开剂,以正己烷:氯仿:无水乙醚(30:1:5)为第2展开剂,红曲产品提取液的MonacolinK能很好地分离和检测。在此基础上对22个红曲样品进行了分析,结果显示,其中12个样品均高低不一地含MonacolinK。

产Monacolin K红曲霉筛选及响应面法优化发酵条件

采用紫外分光光度法初筛、高效液相色谱(HPLC)法复筛,从湘西原香醋醋醅中筛选产Monacolin K红曲霉,应用Box-behnken中心组合试验设计建立数学模型,进行响应面分析优化发酵条件。结果表明,初筛获得7株具有产Monacolin K能力的红曲霉,复筛选择产Monacolin K能力达157mg/L的M3菌株为优势菌株。响应面分析结果显示,最优发酵条件为:初始pH5.3、发酵温度25℃、摇瓶转速112r/min、发酵时间10.5d,在此条件下发酵液的Monacolin K质量浓度达354.68mg/L。

红曲的生产工艺及Monacolin K和桔霉素的检测

综述红曲的生产工艺及MonacolinK和桔霉素的检测方法,指出采用新型生产工艺、优化发酵条件和应用菌种筛选等现代技术是生产既富含活性成分MonacolinK又不含桔霉素的功能性红曲的重要途径,同时预示MonacolinK和桔霉素检测技术的进展将为功能性红曲产品的质量、安全使用及国际市场的开拓提供技术支撑。

红曲霉中Monacolin K的应用研究

20世纪70年代从红曲霉培养液中分离出了一种能够抑制胆固醇合成的活性物质,命名为莫纳可林K(Monacolin K),由于其在保健作用和药用方面的潜在价值成为了国内外学者研究的热点。文中论述了红曲霉中Monacolin K的特点以及应用研究的进展。

HPLC法测定红曲中酸型与内酯型Monacolin K

功能性红曲产品中的MonacolinK包括酸型和内酯型两种成分.采用HPLC法,色谱柱为ZORBAXSBC 18,5μm,250mm×4.6mm,柱温28℃,V(乙腈)∶V(0.1g/dL磷酸水溶液)=65∶35为流动相,紫外检测器波长为238nm,可同时对酸型和内酯型的MonacolinK进行定量检测,线性关系和重复性均满足要求.固体红曲样品可以用甲醇直接萃取,液态的红曲样品在甲醇萃取之前需调整pH值6～7,测定结果能反映原样品中两种形态MonacolinK的含量.色素对MonacolinK检测存在一定影响,但对于多数功能性红曲色价低、MonacolinK高的特点,这一影响作用较轻,可以忽略.

添加酵母破壁液提高红曲霉Monacolin K产率

红曲霉生长过程中分别添加酵母破壁液、酵母和酵母乏液,均能提高MonacolinK的产量,其相应的MonacolinK产量分别为48.06、43.64和44.79mg/L,是对照的1.38、1.26、1.29倍。当在红曲霉发酵初始添加酵母破壁液、添加量为2.7%(v/v),MonacolinK的产量可达61.93mg/L。通过发酵过程中菌体量变化的观察,发现添加酵母破壁液的主要作用是提高菌体量和改善红曲霉的代谢,进而提高MonacolinK的产量。

响应面法优化红曲霉菌株Monascus purpureusWX液态发酵产Monacolin K工艺条件

通过将单次单因子法和响应面法相结合的方法,对红曲霉菌株Monascus purpureusWX液态发酵产Monacolin K的工艺条件进行了优化.其较佳的工艺条件为:甘油102.2 g/L,黄豆粉29.2 g/L,NaNO32.0 g/L,MgSO4.7H2O 1.0 g/L,KH2PO41.0 g/L,初始pH 4.5,26℃下培养15 d.在此条件下,Monacolin K质量浓度达到297.4 mg/L,比优化前提高了约3.9倍.

高产红曲色素和Monacolin K红曲霉菌的诱变选育

采用紫外-氯化锂复合诱变方法筛选高产红曲色素及Monacolin K的红曲霉菌株,最佳诱变条件为紫外诱变时长2min,氯化锂浓度0.6‰。对突变株菌落形态进行初筛,对红曲色素和Monacolin K含量检测进行复筛,并进行遗传稳定性实验,得到了高产红曲色素、Monacolin K且遗传稳定性能好的突变菌株QH12,其红曲色素色价达到2450U/g,Monacolin K产量达1.68mg/g,分别是原始菌株的1.84倍和4.67倍,相对于原始菌株有较大提高。

红曲霉菌产Monacolin K固体发酵条件的优化

对Monacusspp.3的固体发酵生产MonacolinK的培养条件和培养基进行了优化.考察了物料厚度、起始含水量、发酵时间、起始pH值等发酵条件,以及大米培养基中添加附加碳源、氮源、磷酸盐等的影响.结果表明,固体发酵的培养条件为:物料(大米)厚度在4cm以下,起始pH值自然,培养温度32℃,相对湿度60%～70%,发酵时间为12d;经单因素和正交试验得适宜的发酵培养基为:大米100g,甘油0.2g,玉米浆0.15g,起始含水量50%.且以此优化条件固体发酵培养,MonacolinK产量稳定在1.4mg/g左右,最高产量为1.6mg/g.

一株高产Monacolin K红曲霉菌株的生理特性研究

对实验室保藏的一株高产Monacolin K红曲霉菌株的生理特性进行了研究，结果表明，该菌株菌落较小，成橙红色；菌丝有横隔，分生抱子着生于菌丝体或分支末端；最适生长温度为30～33℃；能耐8％浓度的乙醇；可以利用包括鼠李糖、松三糖、甘露醇等在内的17种碳源，但只能对葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、糊精和乙醇等少数几种碳源进行发酵产气；在利用不同类型的氮源时发酵液色泽差异较大，其中对铵盐的利用较好。

超声提取红曲霉发酵液中的Monacolin K

研究了不同提取剂和提取条件对红曲霉玉米粉豆渣发酵液中Monacolin K的超声提取效果。实验以双波长紫外分光光度法检测发酵液中的Monacolin K浓度为指标,在单因素实验的基础上,通过正交实验及分析,确定超声提取工艺条件。实验结果表明:最佳提取剂为75%的乙醇,提取时间40 min,提取温度60℃,料水比(菌丝湿重∶75%乙醇)为1∶8(g∶mL),超声功率250 W。在此条件下,Monacolin K的提取率达到93.6μg/mL。

高产Monacolin K纯种红曲培养条件的研究

本实验对已有的十株红曲霉菌株进行纯种制曲,筛选出一株生长良好、Monacolin K含量高、不产桔霉素、产色素能力强及糖化酶活力相对较高的红曲霉菌株。以大米为原材料,采用液固联合制曲法,通过单因素实验对纯种红曲的培养条件进行优化。结果表明,固体培养基初始含水量为45%,接种量为8%,变温培养红曲时,红曲霉M-7所得纯种红曲最佳,其Monacolin K含量高达243μg/g,色价450 U/g,糖化酶活力4 289 U/g。与优化之前比较,Monacolin K含量提高了37.2%。

红曲中莫纳可林K(Monacolin K)的研究进展

莫纳可林K(MonacolinK)是红曲中的重要活性物质,是很好的胆固醇合成抑制剂。笔者联系国内外的文献对其性质、药理作用、提取方法、测定方法以及目前提高红曲中MonacolinK含量的方法等方面进行了阐述。

红曲霉固态发酵生产Monacolin K的工艺优化

为提高Monacolin K的产量,降低生产成本,论文采用Plackett-Burman与Box-Benhnken实验设计对红曲霉MY-01固态发酵生产Monacolin K的工艺进行了优化,获得了最佳发酵条件:培养基含水量42.77%(mL/g)、装瓶量46.26 g/250 mL三角瓶、接种量8.52%(mL/g)、pH 5、葡萄糖1%(质量分数)、蛋白胨1%(质量分数),于28℃恒温培养14 d,Monacolin K的产量可达(16.67±0.36)mg/g,比基础培养基提高了47.7%。

HPLC法测定红曲霉发酵样品中Monacolin K的含量

利用HPLC法对红曲霉发酵样品中MonacolinK的测定方法进行了研究。以V (甲醇 )∶V(0 18%磷酸 ) =77∶2 3为流动相 ,流速 0 6mL/min ,检测波长 2 3 7nm ,用外标法进行定量 ,相对标准偏差和平均回收率分别为 0 .2 7%和 98 92 %。用甲醇提取红曲米样品 ,摇床振荡 (3 0℃ ,2 0 0r/min) 2 5～ 3h可将MonacolinK提取完全。红曲霉摇瓶发酵产生的MonacolinK有 5 0 %以上存在于发酵滤液中 ,因此可以直接取滤液进行分析。该方法简便有效 。