功能性降脂红曲的研究.docVIP

功能性降脂红曲的研究（二）生产工艺与检测筛选方法 　　发布时间:2009-01-05　 ? ??????? 目前的药理学研究和临床试验证实红曲有效性功能成分Monacolin K能有效降低体内总胆固醇以及甘油三酯、低密度脂蛋白水平，同时升高高密度脂蛋白水平，从而具有显著的降胆固醇及降血脂的作用。然而，真菌毒素桔霉素( C i t r i n i n ) 的发现使功能性红曲的使用安全性受到了挑战。桔霉素是红曲菌的次生代谢产物，具有肾毒性，还可致畸、致癌和诱发基因突变等。桔霉素的存在已成为我国功能性红曲应用和出口的瓶颈。因此，采用新型生产工艺、优化发酵条件、应用菌种筛选等现代技术，研发富含降脂活性物质Monacolin K且不含桔霉素的功能性红曲势在必行。因此，生产工艺的优化成为研究者们研究的重点。 一、提高Monacolin K产量的途径??????? 目前国内外主要通过以下几种途径来提高Monacolin K的含量：菌种诱变、对发酵条件进行优化、使用超声波处理技术、添加诱导剂等。 1、菌种诱变 ??????? 为提高Monacolin K的含量，国内学者采用不同的物理、化学或复合方法对红曲霉菌株进行诱变以获得高产菌株，已经采用的诱变方法列举如下：①将原始菌种经微波及亚硝基胍联合诱变，多次选育后固态发酵，Monacolin K的含量可达 35.6mg/kg；②采用Nd:YAC激光进行诱变处理，经液体发酵后Monacolin K产量为1.78mg/L，产量是原菌株的3.6倍；③利用紫外线和氯化锂诱变筛选产Monacolin K的红曲突变株，产量可提高3倍；④采用紫外线 (UV)、硫酸乙酯 (DES) 、氯化锂(LiCl) 等诱变剂对菌株进行反复诱变处理，获得高产菌株，其Monacolin K产量最高可达到原菌株的41倍。 2、发酵条件优化 ①液态发酵条件的优化??????? 为提高红曲霉液态发酵产Monacolin K的含量，国内外学者做了大量的工作。??????? 国内学者主要考虑不同的碳源、氮源、无机盐、微量元素、接种量以及培养条件，多采用单次单因子法和响应面法相结合的方法对工艺条件进行优化，且多采用甘油为碳源，大豆为氮源，26℃下培养14-15d，有摇瓶发酵的Monacolin K含量可达到1600mg/L，15L小型发酵罐也可达888.9mg/L。??????? 国外学者则多采用响应面法对不同菌株产Monacolin K进行工艺条件优化。下面列举几个研究结果：培养基一，最大产率131mg/L：大米粉34.4g/L，蛋白胨10.8L，甘油26.4L，葡萄糖129.2g/L；培养基二，最大产率351mg/L：葡萄糖29.59L，NH4HCl3.86L，K2HPO41.73g/L，MgSO4·7H2O 0.86g/L，MnSO4·H2O 0.19g/L。②固态发酵条件的优化??????? 为提高红曲霉固态发酵产Monacolin K的含量，国内学者主要考察物料厚度、初始含水量、培养温度、发酵时间、初始 p H值等发酵条件，并对其进行优化。最近研究发现不同的米质也会影响Monacolin K的产量，蛋白质和糖分含量高、C/N比小、垩白度适中、吸水性好并能保持湿度的大米基质上Monacolin K产量高，同时伴以适当摇瓶，可以提高培养基的通气性，也会使Monacolin K含量成倍增加。另外也有学者对发酵培养基的成分进行了优化，发现稻米的种类及米的粉碎度对Monacolin K的合成有一定的影响，以粳米为基础基质，向其中加入葡萄糖和有机氮源能显著提高发酵产物中Monacolin K 含量，同时发现将多种蔬菜浸出汁加到基础基质中都能提高Monacolin K的含量。也有研究者为减少大米的消费量，以麦麸为基质发酵提取Monacolin K，但还有待于进一步地研究。 3、使用超声波处理技术 ???????? 这种技术源于超声波对微生物有很强的生物影响，研究发现开始超声波处理的时间和超声波处理的时长都会影响Monacolin K的含量。在培养72h后，超声波处理 2 mi n时，Monacolin K的含量达到最高，相比初始菌株提高39.69%。? 4、添加诱导剂 ???????? 发酵生产过程中，通过添加诱导剂的方法提高目的产物的生物合成效率是一种非常有效的方法。有研究者向培养底物中添加0.3%的乙醇，可提高产率近4倍。 二、Monacolin K的检测方法??????? Monacolin的检测方法主要有三种：紫外分光光度法、薄层层析法、高效液相色谱（HPLC）法，超临界流体色谱法等。其中最常用的是以C18 柱为分离柱，采用乙腈或甲醇和磷酸水溶液为流动相，并用紫外检测器进行检测的HPLC分析方法