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Progress in Natural Science:Materials International 2007年第6期17卷 703-707页

作者： Chen Zhi, Lin Wen, Yu Ping and Song Yuan(Department of Microbiology, College of Biological Sciences, China Agricultural University, Beijing 100094, China) Department of Microbiology College of Biological Sciences China Agricultural University Beijing 100094 China

Intergenric protoplast fusion between Aspergillus terreus CA99 and Monascus anka M-3, the high and low producers of monacolin k respectively,was performed for enhancement of monacolin k production. The 24-hour-old mycelia of A. terreus CA99 and M. anka M-3 were treated with 0.5% lywallzyme, 0.3% snailase and 0.3% cellulase at 34℃ for 5 h and at 30℃ for 3.5 h, and their protoplasts formation reached 1.76×107/mL and 1.68×107/mL respectively. Parental protoplasts were irradiated with a 30 W UV light away from 30 cm for 3 min and then mixed. The mixture was incubated with 30% PEG 6000 for 15 min. The reviving fusants were isolated on the regeneration plates. Of the 363 fusants isolated, over 100 showed enhanced monacolin k production compared with the parental strain M. anka M-3. Ten of them produced monacolin k about 1.6-fold of that *** M-3 does and the monacolin k titer of two fusants (F49 and F104) increased by about 1-fold. The monacolin k yields of F49 and F104 were 460 μg/mL and 457 μg/mL respectively. In optimized fermentation medium, the monacolin k titer of F49 reached 1216 μg/mL.

关键词： monacolin k Monascus anka Aspergillus terreus protoplast fusion fermentation.

精氨酸等物质对紫色红曲菌产monacolin k及红曲色素的影响

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食品科学技术学报 2021年第1期39卷 96-103页

作者：朱倩倩张函王海蛟李颖慧焦梓石嘉辰王成涛张婵北京工商大学北京食品营养与人类健康高精尖创新中心北京100048 北京工商大学北京市食品添加剂工程技术研究中心北京100048

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... 详细信息

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。

关键词：紫色红曲菌 monacolin k 红曲色素液态发酵精氨酸

红曲菌9901利用柚子囊固态发酵产monacolin k

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食品与发酵工业 2021年第15期47卷 142-149页

作者：刘晓宁钱高飞傅曼琼付杰戴海民张薄博江南大学生物工程学院江苏无锡214000 汕头大学理学院广东汕头515063 广东柚通柚美农产品技术研究有限公司广东梅州514000

以monacolin k为主要成分的功能性红曲日益受到健康产业的青睐。为了拓宽功能红曲的生产原料来源,降低生产成本,利用不同食品副产物进行红曲菌9901固态发酵产monacolin k的研究,进一步以合适的食品副产物柚子囊为发酵基质,进行了初始含... 详细信息

以monacolin k为主要成分的功能性红曲日益受到健康产业的青睐。为了拓宽功能红曲的生产原料来源,降低生产成本,利用不同食品副产物进行红曲菌9901固态发酵产monacolin k的研究,进一步以合适的食品副产物柚子囊为发酵基质,进行了初始含水量、接种量、外加碳源种类、乳糖添加量、发酵时间等单因素实验,在此基础上用Design-Expert方法进行响应面分析。适合红色红曲菌9901利用柚子囊固态发酵产monacolin k的条件为:初始含水量46.4%,接种量8.5%,乳糖添加量3.4%(质量分数),在30℃培养2 d后,变温到25℃培养至22 d,monacolin k产量可达6984.9 mg/kg。该研究通过红曲菌固态发酵的方式,充分利用柚子加工副产物生产高值化产品,具有重要的研究意义及实际应用潜力。

关键词：红曲菌 monacolin k 固态发酵柚子囊,高值化利用

柠檬酸对紫色红曲菌液态发酵产monacolin k能力的影响

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食品工业科技 2020年第11期41卷 104-110页

作者：李颖慧朱倩倩焦梓石嘉辰张函王成涛张婵北京食品营养与人类健康高精尖创新中心北京工商大学北京100048 北京市食品添加剂工程技术研究中心北京工商大学北京100048

为了提高红曲菌液态发酵产monacolin k的能力,本文以实验室保藏的monacolin k产量稳定的紫色红曲菌(Monascus purpureus)M1为试验菌株,拟在培养红曲菌的过程中添加不同浓度的柠檬酸,以分析其对红曲菌次级代谢产物合成的影响。通过扫描... 详细信息

为了提高红曲菌液态发酵产monacolin k的能力,本文以实验室保藏的monacolin k产量稳定的紫色红曲菌(Monascus purpureus)M1为试验菌株,拟在培养红曲菌的过程中添加不同浓度的柠檬酸,以分析其对红曲菌次级代谢产物合成的影响。通过扫描电镜对实验组与对照组的红曲菌菌丝体的超微结构进行观察、荧光定量PCR检测红曲菌monacolin k合成关键基因的表达量的方法,进而探究提高monacolin k产量的机理。结果表明:当添加的柠檬酸浓度在0.1%左右时,对monacolin k产量促进效果最为明显,与原始培养基相比提高了2.71倍。扫描电镜的观察结果显示,实验组表面出现更多的褶皱,因此推测柠檬酸可能是通过提高红曲菌细胞膜通透性,将细胞合成的monacolin k及时分泌到细胞外,细胞质中的monacolin k浓度降低,进而分泌出细胞外的monacolin k积累量增加。荧光定量PCR检测发现,添加柠檬酸的培养基中,红曲菌monacolink合成关键基因(mokA^mokI和LaeA)的表达量呈现一定的上升趋势,进而提高monacolin k的产量。综上,monacolin k在添加柠檬酸浓度为0.1%左右的培养基中产量最高,推测机理是柠檬酸改变了红曲菌细胞膜的通透性并提高了相关基因的表达量。

关键词：红曲菌 monacolin k 红曲色素柠檬酸实时荧光定量PCR 色价生物量

乙酸钠、烟酸对红曲菌白色变种产monacolin k的影响

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微生物学通报 2021年第1期48卷 70-81页

作者：赵宽刘宇欣陆信曜诸葛斌宗红江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122 江南大学生物工程学院工业微生物研究中心江苏无锡214122

【背景】红曲是由红曲菌寄生在大米发酵而成的一种食用米曲,含有胆固醇抑制剂monacolin k,但市售红曲中酸式monacolin k含量低且普遍呈红色,其应用存在局限性。红曲菌白色变种3001-18具有不产色素和桔霉素而高产酸式monacolin k的优点... 详细信息

【背景】红曲是由红曲菌寄生在大米发酵而成的一种食用米曲,含有胆固醇抑制剂monacolin k,但市售红曲中酸式monacolin k含量低且普遍呈红色,其应用存在局限性。红曲菌白色变种3001-18具有不产色素和桔霉素而高产酸式monacolin k的优点。【目的】研究微量营养物对红曲菌固态发酵monacolin k产量及酸式结构占比的作用,并分析其对相关基因表达的影响。【方法】将不同微量营养物添加到固态发酵培养基中以提高红曲菌生物量、monacolin k产量及酸式结构的含量,并对monacolin k合成相关基因进行分析。【结果】添加质量分数为0.1%的乙酸钠后红曲monacolin k总产量提高10.63%,可达17.90 mg/g;添加0.015%的烟酸后可以使红曲产品中monacolink酸式结构的比例由76.08%提升至90.51%;乙酸钠能促进monacolink合成相关基因mokA、mokB和mokC的表达,提高monacolin k产量;烟酸则通过上调mokF、mokH和mokI的表达,使酸式monacolin k迅速合成并外排且产物monacolin k中酸式结构占比提升。【结论】微量营养物能通过增加红曲菌monacolin k合成相关基因的表达量来促进其合成,为高产酸式monacolin k的研究提供了一定的理论依据。

关键词：微量营养物红曲菌固态发酵 monacolin k 相对转录水平

高产monacolin k的青稞功能红曲发酵工艺优化研究

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中国酿造 2021年第2期40卷 66-71页

作者：郝静涂兆鑫纪凤娣刘煜吴晶张成萍张建玲魏巍青海华实科技投资管理有限公司青海西宁810000 青海华实青稞生物科技开发有限公司青海西宁810000 青海省青稞资源综合利用工程技术研究中心青海西宁810000 北京市营养源研究所北京100069

选用青稞为原料,在固态发酵条件下,研究青稞接种从毛红曲霉(Monascus pilosus)后发酵过程中不同因素对monacolin k产量的影响。对不同培养基配方及发酵条件等进行单因素试验优化,并以发酵温度、接种量和初始pH值为影响因素,确定产Monaco... 详细信息

选用青稞为原料,在固态发酵条件下,研究青稞接种从毛红曲霉(Monascus pilosus)后发酵过程中不同因素对monacolin k产量的影响。对不同培养基配方及发酵条件等进行单因素试验优化,并以发酵温度、接种量和初始pH值为影响因素,确定产monacolin k的青稞功能红曲的最优发酵工艺条件。结果表明,以pH 4.0的水浸泡至无白心后蒸煮20 min的青稞米为基础培养基,添加0.6%蛋白胨、0.3%酵母提取物和0.3%磷酸二氢钾,装料量160 g/500 mL,接种10%从毛红曲菌液体菌种,变温发酵,32℃发酵2 d后降温至25℃发酵21 d。此优化条件下monacolin k产量可达1.52%。

关键词：从毛红曲菌青稞功能红曲 monacolin k 发酵工艺

含monacolin k功能性红曲的制备及应用研究

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含Monacolin K功能性红曲的制备及应用研究

作者：王龙湖北工业大学

学位级别：硕士

以收集自不同地域的11种红曲米为研究对象，挑选出monacolin k含量高，糖化、酯化能力强，含水量、酸度适中的红曲米。并从中分离筛选得到1株各项能力突出菌CG-3B，以其为出发菌进行紫外氯化锂复合诱变，得到高产Mk红曲菌株MB-3。进行... 详细信息

以收集自不同地域的11种红曲米为研究对象，挑选出monacolin k含量高，糖化、酯化能力强，含水量、酸度适中的红曲米。并从中分离筛选得到1株各项能力突出菌CG-3B，以其为出发菌进行紫外氯化锂复合诱变，得到高产Mk红曲菌株MB-3。进行固、液态纯种红曲制曲及功能性红曲酒酿造工艺研究，并对其功能性及稳定性进行分析，结果如下： 1）菌种的分离筛选：收集不同地域红曲米并测定其理化指标（含水量、色价、糖化力、酯化力），采用高效液相色谱法（HPLC）测定红曲米中monacolin k的含量。以Mk的含量为首要筛选指标，辅以糖化力、色价等因素，筛选出一株红曲菌CG-3B，其各项指标分别为：含水量11.32%，色价为1280.20u/g，糖化力为644.15mg/g h，酯化力为246.57mg/100mL，Mk含量为1.237mg/g。 2）紫外氯化锂复合诱变：以CG-3B为出发菌，进行紫外线敏感性研究，结果表明20cm、15W，紫外照射90s时其致死率达92.3%，故选取90s为最佳照射时间。将经紫外处理后的红曲孢子均匀涂布于含氯化锂的平板上，当氯化锂浓度为0.8‰时，其致死率达86.7%。经多次复合诱变筛选，得到一株高产Mk菌株MB-3，其Mk产量比出发菌提高了49.23%，达1.846mg/g。 3）制曲工艺研究与优化：以MB-3为菌种制备固态及液态红曲，分别发酵酿造红曲酒，其中固态曲发酵酒Mk含量为37.86mg/L，液态曲发酵酒Mk含量为18.72mg/L，故选择固态红曲为最佳酿造用曲。以MB-3为菌种，大米终含水量、制曲温度、初始pH值及制曲时间为变量设计实验，结果以高产Mk为首要筛选指标，得到最佳固态纯种制曲工艺：大米终含水量40%、30℃5d转23℃9d、pH4.0、发酵14d，Mk产量为：2.174mg/g。 4）酿造工艺研究与优化：优化传统黄酒酿造操作，并以糖化条件、黄酒酵母添加量、添加的红曲制曲方式及添加时间为变量设计实验优化其酿造工艺，结果以酒体色泽、口感、Mk含量为筛选指标，得到最佳酿造工艺：按1:1的料水比，添加0.07mL耐高温α-淀粉酶和0.05mL糖化酶糖化180min，以2‰的比例添加黄酒酵母和15g固态红曲，调节料水比发酵产酒17d后压榨过滤，红曲酒Mk含量为56.68mg/L。

关键词：红曲霉 monacolin k 纯种制曲红曲酒

红曲菌9901利用柚子囊固态发酵产monacolin k的研究

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红曲菌9901利用柚子囊固态发酵产Monacolin K的研究

作者：刘晓宁江南大学

学位级别：硕士

随着我国经济的发展,国民生活水平的提高和生活方式的改变,患有高血脂、高血压等心血管疾病的人数急剧增加。功能性红曲含有的主要成分monacolin k,具有显著的降脂功效,日益受到健康产业的青睐,发展前景广阔。但在现有研究中,谷物类作... 详细信息

随着我国经济的发展,国民生活水平的提高和生活方式的改变,患有高血脂、高血压等心血管疾病的人数急剧增加。功能性红曲含有的主要成分monacolin k,具有显著的降脂功效,日益受到健康产业的青睐,发展前景广阔。但在现有研究中,谷物类作为红曲菌产monacolin k的常用固态发酵基质,生产成本较高。如何通过拓宽功能性红曲的生产原料来源降低成本,同时提高monacolin k的产量是红曲固态发酵的研究趋势。食品加工副产品的综合利用可以避免资源的浪费,提高产品的经济利用率,还可以减少环境的污染。微生物利用食品副产物进行固态发酵用于生产各种活性物质,已有不少成功的案例。但红曲菌利用食品加工副产物固态发酵生产monacolin k的研究较少,产量整体偏低,仍有较大的研究和发展空间。本文主要通过筛选食品副产物发酵基质和优化工艺条件的方式提高monacolin k的产量,同时分析了固态发酵过程基质的变化,初步探究柚子囊促进monacolin k合成的原因。本实验以高产monacolin k的菌株红曲菌9901为试验菌株,对固态发酵基质、初始含水量、接种量、外加碳氮源种类、乳糖添加量、发酵时间进行了优化。并通过Design-Expert方法对接种量、乳糖添加量、含水量进行响应面优化。结果表明:初始含水量为46.4%、接种量为8.5%,乳糖添加量为3.4%,在30℃培养2 d后,变温到25℃培养至22 d进行固态发酵时,monacolin k的产量最高,可达到6984.9 mg·kg。随后进一步探究了红曲菌9901利用柚子囊固态发酵过程中发酵前后形态、化学组分、抑菌性的变化。通过电镜实验观察发现,发酵前后柚子囊比表面积增大,基质内部物质消耗明显。且发酵前后柚子囊干重降低了32.1%、果胶降低了69.1%、可溶性总糖降低了89.2%、蛋白质降低了89.3%、总多酚降低了12.1%,说明红曲菌9901能够充分利用柚子囊的营养物质。在高产monacolin k的同时,总黄酮含量增加了525.5%、柚皮苷含量增加了100%。通过检测发酵前后抑菌性的变化,发现发酵后柚子囊具有抑菌成分,其提取物对枯草芽孢杆菌的抑菌圈达到18.1 mm,对金黄色葡萄球菌的抑菌圈达到14.5 mm,对大肠杆菌无抑菌效果。此外,为探究柚子囊提取物是否可以促进红曲菌9901利用其他食品副产物生产monacolin k,本实验将柚子囊的水提物和醇提物添加到香菇腿、橘子核的发酵基质中进行固态发酵,结果表明柚子囊的水提和醇提物均对利用这两种基质发酵生产monacolin k有促进作用。本论文可为柚子副产物的高值化利用开拓新的途径,为促进功能性红曲产业发展提供有益的参考,具有重要的研究意义及实际应用潜力。

关键词：红曲菌 monacolin k 固态发酵柚子囊高值化

不同基因型的稻米原料和红曲菌株制备高monacolin k红曲的研究

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不同基因型的稻米原料和红曲菌株制备高Monacolin K红曲的研究

作者：朱逸涵福建农林大学

学位级别：硕士

人体血液中胆固醇含量长期处于过高状态,易导致动脉粥样硬化(AS)等心脑血管疾病。1979年,日本学者远藤章教授发现红曲霉的次生代谢产物monacolin k具有显著的降胆固醇功效,可用于改善人类当前所面临的心脑血管疾病的困境,因此如何提高... 详细信息

人体血液中胆固醇含量长期处于过高状态,易导致动脉粥样硬化(AS)等心脑血管疾病。1979年,日本学者远藤章教授发现红曲霉的次生代谢产物monacolin k具有显著的降胆固醇功效,可用于改善人类当前所面临的心脑血管疾病的困境,因此如何提高红曲发酵产物中monacolink含量成为国内外众多专家、学者研究的热点。本文主要从三方面入手研究,以期提高红曲中monacolink含量,即筛选高产菌株、筛选优质稻米原料、优化发酵工艺;通过小鼠动物试验对本研究制备的红曲的降胆固醇功效进行研究。主要研究结果如下:1、高产monacolink红曲菌株的筛选:以40株红曲菌株为研究对象,采用固态发酵方式,以发酵产物中monacolin k含量作为指标,筛选出一株高产monacolin k的红曲菌株FG-2,其monacolin k含量为2.46mg/g,是模式菌株APS 002的2.29倍。将其ITS序列与GenBank数据库进行blastn比对分析,基本确定该菌株为紫红曲霉(MOnascus purpureus)。2、优质稻米原料的筛选:以紫红曲霉FG-2对26份稻米原料进行筛选,发现当以水稻“1a825”的精米为底物进行发酵时,产生的monacolink含量最高,可达3.61mg/g,为以市售大米为底物的2.70倍。同时,对FG-2以不同类型稻米为原料产monacolink的能力进行了比较,结果表明,以精米为原料(monacolin k平均产量1.00mg/g)优于糙米(0.42mg/g),以粘稻(0.98mg/g)为原料优于糯稻(0.39mg/g)。3、红曲菌株产monacolink最佳发酵工艺的确定:采用紫红曲霉FG-2为生产菌种,通过单因素优化和正交试验法确定出最佳发酵条件为:发酵前期温度为30℃,pH为5.0,装米量为40g,发酵时间为17d,最佳发酵条件下测得的monacolink含量为4.64mg/g,较优化前提高了28.5%,约为市售古田红曲米的8.30 倍。4、monacolink降胆固醇功效研究:以等量的不同种类的红曲喂食高脂血症小鼠,3周后取血,测定血清中总胆固醇(TC)和甘油三酯(TG)。结果表明,与高脂血症模型对照组(B)相比,古田红曲粉试验组(C)、自制红曲粉试验组(D)、血脂康药品试验组(E)的TC含量分别降低了29.5%、34.1%、37.0%。B组相对于其余各组存在着极显著差异(p0.05)。因此,在降胆固醇功效方面:“血脂康”药品>本研究制备的红曲>市售古田红曲米。

关键词：红曲霉稻米原料 monacolin k 降胆固醇发酵条件

红曲菌液态发酵产monacolin k和红曲色素之研究

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红曲菌液态发酵产Monacolin K和红曲色素之研究

作者：陈小林浙江工业大学

学位级别：硕士

为了提高红曲菌液态发酵产monacolin k的水平，以红色红曲菌Monascus ruber GM011为试验菌株，对它进行改变细胞膜通透性，寻找刺激因子，热冲击，超声波处理，以及遗传算法培养基优化等研究。为了改变细胞膜通透性，加强细胞内外物质... 详细信息

为了提高红曲菌液态发酵产monacolin k的水平，以红色红曲菌Monascus ruber GM011为试验菌株，对它进行改变细胞膜通透性，寻找刺激因子，热冲击，超声波处理，以及遗传算法培养基优化等研究。为了改变细胞膜通透性，加强细胞内外物质、能量的交流。在发酵的过程中进行了添加甲苯、乙醚和吐温80的试验;试验的结果表明，添加甲苯对该菌的生长，菌球形态，红曲红色素的产生，发酵液中的monacolin k浓度均会产生不利影响，且这种影响，随着添加体积的增加而增强，当添加体积达到3mL／100mL时，发酵液中几乎检测不到monacolin k，菌球的直径远远大于对照。添加吐温80可以明显促进红曲红色素的产生，但对monacolin k会产生一定的抑制作用，另外值得关注的是，试验发现，吐温80的添加对菌体量有一定的促进作用。乙醚的添加可以显著引起发酵液monacolin k浓度的增加，但对菌体形态，菌体量的影响却非常小。当以1mL／24h的量添加乙醚时，发酵液中的monacolin k浓度达到425mg／L，为对照的2.53倍。在应用热冲击和超声波对红曲菌GM011液态发酵进行处理的试验中，试验发现，热冲击对该菌液态发酵的红色色素色价、monacolink浓度菌会产生不利影响，而且随着冲击时间的增加，这种不利影响会得到增强。超声波处理的效果要远远好于热冲击，试验发现，在所设定的处理时间内，超声波处理均能不同程度的提高红曲色素色价、以及发酵液monacolin k浓度。当处理时间为3min时，发酵液中的monacolin k浓度达到506mg／L，较未经处理的对照提高近90％。以kCl、NaNO为渗透压调节剂，从渗透压的角度对红曲菌GM011进行研究，结果表明，渗透压与发酵液中的monacolin k浓度存在很大的相关性。试验证明，完全可以利用调节发酵培养基的渗透压来降低发酵培养基中甘油的添加量。添加山药和桔皮粉的试验表明，添加山药粉更有利于monacolink的产生。根据试验推测在山药中可能存在对monacolin k有刺激性的物质。往发酵培养基中添加红曲色素的试验则表明，色素的过量可能反馈抑制monacolin k与色素合成的公共途径上的酶，从而导致红曲色素和monacolin k合成量的同时减少。以发酵液中的monacolin k的浓度为适应度函数，用遗传算法对组成红曲菌GM011液态发酵的培养基组分进行10因子，50水平优化，使得最终发酵液中的monacolin k浓度达到1300.4mg／L。此时的培养基组成为：甘油9.4％，葡萄糖2.9％，蛋白胨1.7％，酵母膏0.7％，黄豆粉2.6％，ZnSO 0.27％，NaNO 1％，MgSO 0.07％，kHPO0.54％，山药粉3.92％。

关键词：红曲菌 monacolin k 液态发酵遗传算法超声波处理热冲击