红曲色素和桔霉素代谢调控方法的研究进展

在食品安全问题日益受到关注的今天,取代人工合成色素的天然色素具有广阔的市场前景。红曲色素是国际范围内生产量及使用量最大的天然食用色素之一,广泛应用于肉制品加工和水产品加工领域的着色。福建红曲以品质优、色价高的特点,在国内外享有极高声誉,但在红曲霉代谢过程中同时会合成真菌毒素桔霉素,使红曲色素在使用中存在安全隐患。我国红曲色素产品中桔霉素含量普遍偏高,制约了我国红曲产品的出口和使用领域的拓展。红曲色素和桔霉素合成呈伴生现象,常出现提高红曲色素产量的同时,桔霉素含量也相应提高的情况,因此调控红曲霉代谢过程中促进红曲色素的产生同时抑制桔霉素的产生成为解决这一矛盾的关键。文章介绍了国内外红曲色素和桔霉素的代谢调控方法的研究概况,主要包括菌种选育、发酵工艺优化及基因工程等来达到调控目的,通过掌握红曲菌代谢调控网络,研究红曲菌产桔霉素的代谢途径及途径中的代谢机制,进而综合分析调控红曲霉合成代谢桔霉素存在的问题并提出应对措施,对推动红曲产品的出口和红曲产业的健康发展具有重要意义。

红曲与桔霉素

因红曲中含有桔霉素 ,将使我国的红曲出口受到很大影响。本文介绍了红曲中桔霉素的产生及合成途径 ;桔霉素的分子式、结构、物理和化学性质、毒性、抑菌性和检测方法等内容。

红曲霉中桔霉素定量分析及其合成相关基因簇的研究

目的对红曲霉中真菌毒素桔霉素进行定量分析,并研究桔霉素合成相关基因簇,为从基因水平上对桔霉素的产生进行调控、提高红曲霉相关食品的安全性提供理论依据。方法采用高效液相色谱(HPLC)法对3株红曲霉(紫色红曲霉YY-1、M2,丛毛红曲霉FJ-1)在液态发酵过程中产生的桔霉素开展定量分析,采用二代测序技术鉴定桔霉素合成基因簇的序列特征,应用实时定量聚合酶链式反应(RT-PCR)法进行相关基因表达水平分析。结果在固态培养和液态发酵过程中,3株红曲霉菌体生长情况无明显差异;在液态发酵过程中,HPLC结果显示M2桔霉素产量最高,其次为YY-1,FJ-1产量最少;M2、YY-1、FJ-1桔霉素合成基因簇相似度达99.9%;膜转运蛋白基因(orf5)、聚酮合酶基因(pksCT)、氧化还原酶基因(ctnB)、转录调节蛋白基因(ctnA)、脱氢酶基因(orf1、ctnE)六个基因表达水平在M2中最高,在FJ-1中最低。结论桔霉素的产量差异与桔霉素合成基因簇所表达酶的种类无关,而与其基因表达的调控相关。