一种红曲菌液态发酵方法及应用技术

本发明专利技术提供了一种红曲菌液态发酵方法及应用，属于微生物发酵技术领域。本发明专利技术通过在红曲菌液体发酵培养基中添加木犀草素，或在红曲菌液体发酵培养基中同时添加木犀草素和金雀异黄酮，可有效降低红曲菌发酵液中桔霉素含量，提高红曲菌发酵液中红曲色素含量。本发明专利技术所述方法操作简单，安全可靠，工艺稳定，效果优良，可用于工业生产。可用于工业生产。可用于工业生产。

A liquid fermentation method of Monascus and its application

【技术实现步骤摘要】
一种红曲菌液态发酵方法及应用


[0001]本专利技术属于微生物发酵
，具体涉及一种红曲菌液态发酵方法及应用。

技术介绍

[0002]红曲菌作为一种药食两用发酵真菌，在食品领域中的应用具有悠久历史。红曲菌可将淀粉基质转化为多种代谢产物，如醇类、抗生素、抗高血压药、酶、色素和维生素等活性物质。其中，红曲色素作为红曲菌主要的次级代谢产物，与人工合成色素相比，天然红曲色素更加安全、无毒，稳定性也较好，着色性较强，因此被广泛用于食品生产、食品着色剂和食品补充剂。此外，红曲菌的发酵代谢产物在降低胆固醇、降血糖和调节血压等方面均有显著效果，因此，红曲菌相关产品广泛用于食品着色剂、防腐剂、食品添加剂和传统医药领域。
[0003]然而，红曲菌在产生色素的同时，常常伴随具有致畸、致癌等肾脏毒性的真菌毒素一桔霉素的产生，从而在一定程度上制约了红曲菌相关产品的推广与应用。桔霉素作为一种天然污染物，在谷物、食品、饲料以及生物发酵液中广泛存在。在现有技术中，为了保证红曲色素产量的同时尽量避免桔霉素的产生，通常采用诱变育种以筛选低产和不产桔霉素的红曲菌种，优化发酵条件和对红曲菌的桔霉素生物合成相关基因进行敲除和修饰等方法。因此，如何有效降低桔霉素产量，提高红曲色素产量是本领域的研究热点。
[0004]黄酮类化合物是一类具有多种结构的多酚类物质，广泛存在于水果、蔬菜、谷物、树皮、根、茎等植物中。常见的黄酮类化合物有木犀草素、金雀异黄酮、黄芩素、槲皮素等。黄酮类化合物能够通过功能性羟基清除氧自由基或螯合金属离子，以调节其抗氧化功能。黄酮类化合物对多种传染病(细菌和病毒性疾病)和退行性疾病(如心血管疾病、癌症和其他与年龄相关的疾病)具有有效防治作用。目前，对于黄酮类化合物中木犀草素用于红曲菌液态发酵降低桔霉素产量的同时提高红曲色素含量的研究未见报道。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种红曲菌液态发酵方法，通过在液体发酵培养基中单独添加木犀草或同时添加木犀草素和金雀异黄酮，可以有效降低红曲菌发酵液中桔霉素产量，提高红曲色素产量。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种降低桔霉素产量、提高红曲色素产量的红曲菌液态发酵方法，包括：将红曲菌接种于添加有木犀草素的液体发酵培养基中进行发酵。
[0008]优选的，所述红曲色素包括黄色素、红色素和橙色素。
[0009]优选的，所述木犀草素的添加量为0.5～3g/L。
[0010]优选的，所述液体发酵培养基中同时添加有金雀异黄酮。
[0011]优选的，所述木犀草素和金雀异黄酮的添加比例为1～3：1～3。
[0012]优选的，所述木犀草素和金雀异黄酮的总添加量为0.5～3g/L。
[0013]优选的，所述液体发酵培养基成分包括：10～100g/L山药粉，1～5g/L NaNO3，0.1
～1g/L KH2PO4，0.1～2g/L K2HPO4，0.1～2g/L MgSO4·
7H2O。
[0014]优选的，所述发酵方法包括以下步骤：将红曲菌接种于液体活化培养基中培育，然后将培养液涂布于固体培养基培养，待长出孢子后进行洗脱，制得孢子悬浮液；将孢子悬浮液接种于液体种子培养基中，得到红曲菌种子液；红曲菌种子液接种于单独添加木犀草或同时添加木犀草素和金雀异黄酮液体发酵培养基中，得到红曲菌液态发酵液。
[0015]本专利技术还提供了上述方法制备得到的红曲菌发酵液。
[0016]本专利技术还提供了上述红曲菌发酵液在食品或医药领域中的应用。
[0017]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0018]本专利技术向红曲菌液体培养基中添加木犀草素，可有使发酵液中桔霉素含量降低至18.47μg/mL，较未添加时降低了44％，使发酵液中黄色素含量提高至0.28U/mL，较未添加时提高了47％；本专利技术向红曲菌液态培养基中同时添加木犀草素和金雀异黄酮，可有使发酵液中桔霉素浓度降至3.97μg/mL，较未添加时降低了88％；可有使发酵液中黄色素、橙色素和红色素的含量分别提高至0.58U/mL、0.21U/mL和0.23U/mL，较未添加时分别提高了2.2倍、1.63倍和1.3倍。
[0019]本专利技术提供的红曲菌液态发酵方法操作简单，安全可靠，工艺稳定，可降低桔霉素产量，同时提高红曲色素，特别是黄色素产量，效果优良，适用于食品或医药领域中的工业生产。
附图说明
[0020]图1：添加木犀草素或金雀异黄酮对红曲菌发酵液中桔霉素浓度影响；
[0021]图2：添加木犀草素或金雀异黄酮对红曲菌发酵液中红曲色素浓度影响；
[0022]图3：同时添加木犀草素和金雀异黄酮对红曲菌发酵液中桔霉素浓度影响；
[0023]图4：同时添加木犀草素和金雀异黄酮对红曲菌发酵液中红曲色素浓度影响。
具体实施方式
[0024]本专利技术提供了一种降低桔霉素产量、提高红曲色素产量的红曲菌液态发酵方法，包括：将红曲菌接种于添加有木犀草素的液体发酵培养基中进行发酵。
[0025]本专利技术所述红曲色素包括黄色素、红色素和橙色素，更优选为黄色素。
[0026]本专利技术所述木犀草素的添加量为0.5～3g/L，进一步优选为1.5～2g/L。本专利技术通过在发酵过程中添加木犀草素，借助外源物质对红曲菌生长代谢的调控，可有效提高黄色素的产量，同时抑制桔霉素产量。
[0027]在本专利技术中，所述木犀草素在红曲菌液体发酵培养基的配制过程中与其他组分同时添加，然后高温灭菌备用。作为一种可选的实施方式，本专利技术将木犀草素与发酵培养基中其他成分按比例混合后，加水制得液态发酵培养基，培养基分装于锥形瓶中，于115～121℃下灭菌20～30min，备用。
[0028]本专利技术在红曲菌液体发酵培养基中同时添加有木犀草素和金雀异黄酮。本专利技术通过同时添加木犀草素和金雀异黄酮，可进一步抑制桔霉素产量，同时显著提高黄色素等红曲色素的产量。
[0029]本专利技术所述木犀草素和金雀异黄酮的添加比例为1～3∶1～3，优选为1∶1～2，更优
选为1∶2。
[0030]本专利技术所述木犀草素和金雀异黄酮的总添加量为0.5～3g/L，优选为1～2g/L，更优选为1.5g/L。本专利技术通过在发酵过程中同时添加木犀草素和金雀异黄酮，可利用两种外源物质对红曲菌的共同作用，降低木犀草素和金雀异黄酮的添加量，同时可以进一步提高黄色素的产量，抑制桔霉素产量。
[0031]在本专利技术中，所述木犀草素和金雀异黄酮在红曲菌液体发酵培养基的配制过程中与其他组分同时添加，然后高温灭菌备用。作为一种可选的实施方式，本专利技术将木犀草素和金雀异黄酮与发酵培养基中其他成分按比例混合后，加水制得液态发酵培养基，培养基分装于锥形瓶中，于115～121℃下灭菌20～30min，备用。
[0032]在本专利技术中，所述红曲菌液体发酵培养基成分包括：10～100g/L山药粉，1～5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低桔霉素产量、提高红曲色素产量的红曲菌液态发酵方法，其特征在于，将红曲菌接种于添加有木犀草素的液体发酵培养基中进行发酵。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述红曲色素包括黄色素、红色素和橙色素。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述木犀草素的添加量为0.5～3g/L。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述液体发酵培养基中同时添加有金雀异黄酮。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述木犀草素和金雀异黄酮的添加比例为1～3∶1～3。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述木犀草素和金雀异黄酮的总添加量为0.5～3g/L。7.根据权利要求1～6任意一项所述的方法，其特征在于，所述液体发酵...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄志兵，彭志清，谢建华，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：