[发明专利]一种高产型红曲霉菌株培养基及制备方法

说明书

本发明目的是提供一种可提高红曲色素的红曲菌株培养方法。本发明以红曲菌Mr△lig4菌株为研究菌株，将通过对发酵培养基碳源，发酵培养基pH，液态发酵培养时间和液态发酵培养温度四个影响因素进行优化，进而确定该菌株的最佳液态发酵条件，提高了本菌株产红曲色素的产率，从而为本菌株日后的应用提供了强有力的数据支持。

技术领域

本发明设计一种高产型红曲霉菌株培养基及制备方法。

背景技术

红曲霉：在真菌分类上，红曲霉属于子囊菌亚门，子囊菌纲，散囊菌目，红曲科。红曲霉还有很多亚种，能生产许多次生代谢产物，他们的共同点就是都具有聚酮结构。它具有很多分枝，菌丝之间会有横隔。并且随时间的增长，菌体颜色将会从初期的无色变为后期的紫红色。待菌丝进入成熟期后，菌体分枝顶端会长出棕色的分生孢子和橙红色的闭囊壳。我国关于红曲菌代谢产物利用的历史由来已久，迄今为止已有1000多年，红曲菌被当做酶制剂，成功运用在一些亚洲国家的食品发酵生产中。与此同时，红曲色素也作为一种非常有前景而又充满潜力的食品添加剂，运用在美国和一些欧盟国家的工业生产里。建立红曲霉菌属的法国学者，最早是从马铃薯培养基中筛选分离了两株真菌，随后，世界各国的研究人员都相继加入红曲菌的研究中。中国虽然是红曲产品生产及应用的大国，但在基础研究上却明显落伍。红曲菌产生的很多次级代谢产物包括红曲色素、洛伐他汀、麦角固醇、桔霉素等都具有特殊的生物活性。其中红曲色素有诸多保健功能，例如降血脂、降血糖、降血压以及抑制肿瘤细胞。比起化学合成色素，微生物发酵生产的天然食用色素凭借灵活的发酵条件、较高的原料转化率以及成本低等诸多优点，成为一种发展趋势。红曲色素：红曲菌生产的红曲色素作为一种天然食用色素及防腐剂，有着悠久的历史和广阔的应用前景^[7]。红曲色素属于蒽醌衍生物，颜色鲜红浓郁，溶于乙醇和水，安全性高（在与金属离子、氧化还原剂共存都能保持稳定性^[8]），热稳定性强，无毒副作用，并且对蛋白质的着色性强。经常在清酒、酱油、腐乳、豆酱、鱼、肉、糕点等食品的生产时用于着色。它凭借产量稳定，价格低廉，生产速度快等优点远超其他天然色素。与此同时，合成色素的安全性也受到了前所未有的挑战。截至到目前，我们已发现了将近100种已知结构的红曲色素。在经急性毒性试验、亚急性毒性试验、慢性毒性试验以及致突变性试验后，红曲色素都显示无毒性也无致畸变作用^[10]。现如今，红曲色素已凭借自己的诸多优点，成为一种受各国青睐的天然食用色素，成为我们生活中非常常见的食品着色剂。但是由于红曲菌产红曲色素的产能较低，影响红曲色素的发展与应用。现如今，如何提高红曲色素的产量是国内外研究人员的首要问题，目前已知主要有以下两种技术手段：一种是利用基因工程技术筛选、诱变出产量较高的红曲菌菌株；另一种方法就是通过优化培养条件来提高红曲菌产红曲色素发酵液的色价^[16-17]。由于我们目前对于突变机制的研究尚不明晰，难以通过人为控制并且工作量繁琐，所得到突变菌株也不具有稳定性，依旧有再此回复突变的可能性。因此，通过基因工程所得到红曲色素产品的技术手段目前仍然有着非常大的局限性和未知的困难。通过优化培养条件来提高红曲菌产红曲色素发酵液中的色价是暂时最为常见的技术手段。红曲色素的工艺发酵方式分为固态发酵和液态发酵。与传统的固态发酵相比，液态发酵生产周期短，耗损低，产率高，然而主要的缺点是生产红曲色素的色价普遍偏低。因此，无论是国内还是国外，都试图通过改变红曲菌培养条件和培养方式，来尽可能的提高红曲色素的色价。

发明内容