[发明专利]一种红曲菌发酵液中添加微粒提高红曲黄色素产量的方法

说明书

本发明公开了本发明涉及一种红曲菌发酵液中添加微粒提高红曲黄色素产量的方法，属于微生物发酵技术领域。本发明接种红曲种子培养液于液态发酵培养液后，在25‑35℃发酵6‑12d，其在发酵后的第0h向发酵培养液中添加4g/L的3μm滑石粉，以促进红曲在生长过程中合成天然红曲黄色素。本发明通过这种有效调控，可以提高红曲液态发酵生产红曲黄色素的能力，仅通过较低的成本投入，就可显著提高发酵合成目标产物的产量，方便实用且安全可靠，具有很高的经济效益。

技术领域

本发明涉及一种红曲菌发酵液中添加微粒提高红曲黄色素产量的方法，属于微生物发酵技术领域。

背景技术

目前市场上的色素主要包括合成色素、半合成色素和天然色素这三大类，相比于合成与半合成色素，天然色素安全性更高也更容易被消费者所接受。但天然色素现仅占市场份额的30％，远远低于其市场需求量，具有十分广阔的发展前景。天然色素的来源主要有微生物发酵法和动植物抽提法。而相比于动植物抽提法，微生物发酵法有易于放大和不受季节影响等多种优势。

其中，红曲菌发酵所产生的一类重要的聚酮类次级代谢产物，天然红曲黄色素，作为一种良好的着色剂，被广泛应用于食品工业。其来源主要是通过红曲菌的固态发酵和液态发酵两种方法。固态发酵色素产量虽高，但发酵时间过长，且发酵条件不易控制，相比之下液态发酵优势明显，生产效率高、培养周期短、且易控制、低污染，因此被广泛应用于工业生产。目前国内外的学者主要通过菌种诱变筛选和发酵优化两种方法来提高红曲黄色素的色价，但仍存在较大瓶颈，难以达到高产黄色素的目的。

本实验室在发明专利“一种偶联原位萃取发酵红曲黄色素的双液相发酵方法”(专利号201410116854)中，通过双液相发酵体系，将代谢合成的红曲黄色素迅速富集到萃取剂中(所述萃取剂主要指甘油酯类物质)，有效的降低了红曲黄色素的产物抑制，进而提高红曲黄色素的产量。但是仍然不足以满足红曲黄色素的工业化生产，因此有必要寻求一种新的发酵调控策略，进一步提高红曲黄色素的产量。

发明内容

[技术问题]

提供一种提高红曲发酵的红曲黄色素产量并减小发酵成本的方法。

[技术方案]

为解决上述技术问题，本发明提供了一种通过红曲发酵生产红曲黄色素的方法，将红曲接种至培养基中，在发酵初始或发酵过程中添加微粒；所述微粒包括四氧化三铁、滑石粉、二氧化钛、二氧化硅、氧化铝。

本发明的原理为：微粒的添加可以使发酵过程存在菌体-粒子碰撞，会影响菌体的形态，改变细胞完整性与通透性，并调控红曲黄色素的合成途径，最终影响红曲黄色素的产量，并且，所添加的微粒安全可控。

在本发明的一种实施方式中，所述发酵是在液态环境下进发酵。

在本发明的一种实施方式中，所述红曲菌为产红曲黄色素的红曲菌。

在本发明的一种实施方式中，所述红曲菌为Monascus purpureus ZH106，保藏于汕头大学高水平实验楼，已发表于文章《Evaluating the effects of microparticleaddition on mycelial morphology,natural yellow pigments productivity,and keygenes regulation in submerged fermentation of Monascus purpureus》，申请人承诺自申请日起二十年内向公众发放。

在本发明的一种实施方式中，所述微粒的添加量为1-20g/L。

在本发明的一种实施方式中，所述微粒的粒径为2-25μm。

在本发明的一种实施方式中，所述微粒的添加时间为红曲菌接种后的0-144h。