提高红曲黄色素Monascin和Ankaflavin纯度的液态发酵方法技术

本发明专利技术公开了一种提高红曲黄色素Monascin和Ankaflavin纯度的液态发酵方法，包括：(1)菌丝体的生长：将红曲菌接种于液态培养基培养至有大量白色菌丝体形成；(2)红曲色素的生物合成：向含有大量白色菌丝体的红曲菌液态培养物中加入灭过菌的pH为7～8，浓度为0.1～0.2mol/L的缓冲液，于25～30℃继续培养3～10d；(3)红曲色素的提取：发酵培养结束后过滤收集菌丝体并清洗后，用乙醇溶液进行提取。该方法不需要繁琐的分离纯化步骤，通过在红曲色素生物合成阶段控制发酵培养基的pH为7～8即可获得高纯度的Monascin和Ankaflavin。

Liquid fermentation method to improve the purity of monascin and ankaflavin

【技术实现步骤摘要】
提高红曲黄色素Monascin和Ankaflavin纯度的液态发酵方法
本专利技术涉及红曲色素的发酵
，尤其涉及一种提高红曲黄色素Monascin和Ankaflavin纯度的液态发酵方法。
技术介绍
红曲色素是红曲菌发酵产生的一种次生代谢产物，可用于食品着色及医疗保健等领域。据报道，目前已鉴定结构的红曲色素有111种，包括51种黄色素，49种红色素，10种橙色素和1种紫色素，它们在结构上极其相似，均为聚酮类化合物。目前的发酵技术生产出来的红曲色素均为多种不同结构色素组分的混合物。由于不同红曲色素组分在化学结构及化学性质上比较相似，故难以分离纯化，成为大量制备特定色素组分的瓶颈。因此提高发酵产物中特定色素组分的纯度，对红曲色素发酵生产的下游纯化精制过程有重要意义。在红曲黄色素的发酵生产方面，目前国内外专利和研究报道主要集中于发酵产物中的总红曲黄色素的色价及色调，对红曲黄色素的具体组成及特定黄色素组分纯度关注较少。而目前报道的红曲黄色素有51种之多，不同的菌株，或者不同的发酵条件，都会影响发酵产物中红曲黄色素的组成和纯度，组成和纯度不同其最终功效也会有所不同。研究表明，红曲黄色素中的Monascin和Ankaflavin具有良好的降血脂、预防肥胖、抗炎症、抗氧化、免疫调节、抗癌和缓解代谢综合征等多种生理功能，在保健食品和医药领域有重要应用前景。因此，如何开发一种方法，使得红曲黄色素中Monascin和Ankaflavin的纯度提高，成为亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种提高红曲黄色素Monascin和Ankaflavin纯度的液态发酵方法。本专利技术是这样实现的：本专利技术目的在于提供一种提高红曲黄色素Monascin和Ankaflavin纯度的液态发酵方法，所述方法包括如下步骤：步骤1、菌丝体的生长：将红曲菌接种于液态培养基培养至有大量白色菌丝体形成；步骤2、红曲色素的生物合成：向含有大量白色菌丝体的红曲菌液态培养物中加入灭过菌的pH为7～8，浓度为0.1～0.2mol/L的缓冲液，于25～30℃继续培养3～10d；步骤3、色素的提取：发酵培养结束后过滤收集菌丝体并清洗后，用乙醇溶液进行提取即可。优选地，所述步骤1中具体为取红曲菌接种于PDB培养基，25～30℃恒温震荡培养38～48h。最为优选地，所述步骤1振荡培养转速为100～250rpm，振荡培养温度为28℃。优选地，所述步骤1中所述红曲菌接种物为孢子悬浮液，其具体制备步骤为：将红曲菌接种到产孢培养基中在25℃～30℃下震荡培养4～7d，再于25℃～30℃下继续静置培养3～10d；将培养好的红曲菌菌丝挑出转移至已灭菌的带有玻璃珠的培养瓶中，将菌丝分散，加入无菌水，震摇后过滤，滤液即为孢子悬浮液；所述产孢培养基的配方为：NaNO33.0g/L，K2HPO41.0g/L，KCl0.5g/L，MgSO4·7H2O0.5g/L，FeSO4·7H2O0.5g/L，蔗糖30.0g/L，酵母膏5.0g/L，pH自然。优选地，所述红曲菌的孢子悬浮液的接种量为每1mL液体培养基中接种103～104个红曲菌孢子。优选地，所述步骤2中培养温度为28℃；培养时间为5d。优选地，所述步骤2中缓冲液为磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲液、磷酸氢二钾-磷酸二氢钾缓冲液或柠檬酸-磷酸氢二钠缓冲液，所述缓冲液的浓度为0.1～0.2mol/L。优选地，所述步骤3中清洗采用pH为2的酸水清洗菌丝。优选地，所述步骤3中所述超声提取采用pH＝2的70％乙醇。优选地，所述步骤3中色素的提取采用超声波清洗仪，提取温度为4～60℃。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和效果：本专利技术提供的一种提高红曲黄色素Monascin和Ankaflavin纯度的液态发酵方法，该方法将发酵过程分为2个阶段，第一个阶段为菌丝体生长阶段，该阶段的培养条件适合菌丝生长，让菌丝充分生长但不产生色素；第二阶段为红曲色素的生物合成阶段，本申请人意外发现该阶段将培养基的pH值恒定在7～8，此时不适合菌丝生长但依然会合成大量Monascin和Ankaflavin，而且与常规的酸性发酵条件相比，其它杂质色素组分含量显著减少。该方法为本申请人首次发现且未见相关报道，该方法可用于生产富含Monascin和Ankaflavin的红曲黄色素。可避免繁琐的分离纯化步骤，通过在红曲色素合成阶段控制发酵培养基的pH为7～8即可获得高纯度的Monascin和Ankaflavin。附图说明图1为实施例1-5的不同pH发酵条件下红曲色素提取液的光谱图；图2为对比例1-4的不同pH发酵条件下红曲色素提取液的光谱图；图3为实施例1-5的不同pH发酵条件下红曲色素提取液的色谱图；图4为对比例1-4的不同pH发酵条件下红曲色素提取液的色谱图；具体实施方式实施例1孢子的制备：将红曲菌接种到产孢培养基(NaNO33.0g/L，K2HPO41.0g/L，KCl0.5g/L，MgSO4·7H2O0.5g/L，FeSO4·7H2O0.5g/L，蔗糖30.0g/L，酵母膏5.0g/L，pH自然)，28℃、200rpm震荡培养5d，再于28℃继续静置培养5d。将培养好的红曲菌菌丝挑出转移至已灭菌的带有玻璃珠的锥形瓶中，用接种针将菌丝分散，加入20mL无菌水，震摇10～20min后用双层擦镜纸过滤，滤液即为孢子悬浮液，调整其浓度为105个/mL。发酵：取0.5mL孢子悬浮液(105个/mL)接种于50mLPDB培养基，28℃，200rpm恒温震荡培养40h，加入50mL灭过菌的pH为7的0.1mol/L柠檬酸-磷酸氢二钠缓冲液，于28℃，200rpm继续培养5d。色素的提取：发酵结束后，300目滤布过滤，收集菌丝，用pH2的水清洗菌丝，用70％乙醇(用无水乙醇和pH2的酸水配制)在40℃的条件下用超声波清洗仪提取2小时。色素的分析：HPLC分析显示，色素提取液中Monascin的峰面积百分占比为35.2％，Ankaflavin的峰面积百分占比25.9％，二者总占比为：61.1％。其它色素组分为2种其它黄色素和4种橙色素，总占比为38.9％。实施例2孢子的制备：将红曲菌接种到产孢培养基(NaNO33.0g/L，K2HPO41.0g/L，KCl0.5g/L，MgSO4·7H2O0.5g/L，FeSO4·7H2O0.5g/L，蔗糖30.0g/L，酵母膏5.0g/L，pH自然)，30℃、200rpm震荡培养4d，再于30℃继续静置培养3d。将培养好的红曲菌菌丝挑出转移至已灭菌的带有玻璃珠的锥形瓶中，用接种针将菌丝分散，加入20mL无菌水，震摇10～20min后用双层擦镜纸过滤，滤液即为孢子悬浮液，调整其浓度为105个/mL。发酵：取0.5mL孢子悬浮液(105个/mL)接种于50mLP本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高红曲黄色素Monascin和Ankaflavin纯度的液态发酵方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：/n步骤1、菌丝体的生长：将红曲菌接种于液态培养基培养至有大量白色菌丝体形成；/n步骤2、红曲色素的生物合成：向含有大量白色菌丝体的红曲菌液态培养物中加入灭过菌的pH为7～8，浓度为0.1～0.2mol/L的缓冲液，于25～30℃继续培养3～10d；/n步骤3、色素的提取：发酵培养结束后过滤收集菌丝体并清洗后，用乙醇溶液进行提取。/n

【技术特征摘要】
1.一种提高红曲黄色素Monascin和Ankaflavin纯度的液态发酵方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
步骤1、菌丝体的生长：将红曲菌接种于液态培养基培养至有大量白色菌丝体形成；
步骤2、红曲色素的生物合成：向含有大量白色菌丝体的红曲菌液态培养物中加入灭过菌的pH为7～8，浓度为0.1～0.2mol/L的缓冲液，于25～30℃继续培养3～10d；
步骤3、色素的提取：发酵培养结束后过滤收集菌丝体并清洗后，用乙醇溶液进行提取。


2.如权利要求1所述的液态发酵方法，其特征在于，所述步骤1中具体为取红曲菌接种于PDB培养基，25～30℃恒温震荡培养38～48h。


3.如权利要求2所述的液态发酵方法，其特征在于，所述振荡培养转速为100～250rpm，振荡培养温度为28℃。


4.如权利要求2所述的液态发酵方法，其特征在于，所述红曲菌的接种物为孢子悬浮液，其具体制备步骤为：将红曲菌接种到产孢培养基中在25℃～30℃下震荡培养4～7d，再于25℃～30℃下继续静置培养3～10d；将培养好的红曲菌菌丝挑出转移至已灭菌的带有玻璃珠的培养瓶中，将菌丝分散，加入无菌水，震摇后过滤，滤液即为孢子悬浮液；...

【专利技术属性】
技术研发人员：李利，陈莎，高梦祥，
申请(专利权)人：长江大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42