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高产Monacolin K功能红曲的诱变筛选及应用

作　者: 李永丽
导　师: 汪芳安
学　校: 武汉工业学院
专　业: 食品科学与工程
关键词: 酸型Monacolin K 固态发酵微波诱变 HPLC
分类号: TQ920.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

Monacolin K是红曲霉菌的次级代谢产物,具有很好的降脂效果。对实验室小规模固态发酵生产红曲米的条件进行了研究。250mL三角瓶作为发酵容器。采用斜面孢子液直接接种固态培养基的方式。籼米经清洗、浸泡18h后蒸至熟而无白心,添加一定比例的辅料,20%的孢子液接种量,并添加微量醋酸后于30℃培养4天后转至23℃低温培养至11天。发酵所得红曲米颗粒完整,不结块,内部红色,且红曲菌株的Monacolin K产量达到0.374mg/g。采用HPLC对Monacolin K含量进行测定。对萃取溶剂、萃取方法、流动相配比进行优化。红曲发酵产物在40℃下烘干、磨粉。0.5g红曲粉溶于3mL甲醇中,超声20min,40℃水浴过夜,离心得上清液进样检测。流动相配比为甲醇:0.1%磷酸水=72:28,检测波长238nm。该方法的特点是样品前处理简单,适合于大量诱变菌株发酵产物的处理。在检测过程中通过调配流动相而避免杂质的干扰,检测准确,且能同时得出发酵产物中酸型和内酯型Monacolin K含量。原始菌株的Monacolin K产量为0.374mg/g,酸型含量占52%。以此菌株为出发菌株,采用紫外线及微波两种方法分别进行诱变。紫外线最佳诱变时间为40s,微波(有热效应)最佳诱变时间为20s。两种方法诱变后筛选得到高产菌种Z4,为紫外线诱变所得,其Monacolin K产量为2.006 mg/g,是出发菌株的5.36倍,酸型含量比例提高到69%。以Z4为基础,利用复合诱变的协同效应,对其进行二次微波诱变,将筛选得到的高产菌株传代发酵培养,得到遗传稳定性菌株ZW19,Monacolin K产量为2.301 mg/g,是出发菌株产量的6.15倍,且酸型Monacolin K含量比例提高到82%。采用75%乙醇对诱变所得高产菌株的发酵产物进行萃取。经水洗、醇提、回收乙醇、配伍等步骤,将红曲降脂物质与黄酒调配。60℃灭菌30min后,Monacolin K含量损失较小,且Monacolin K以酒精作为载体,则稳定性较好。该产品保留黄酒本身的口感,引入红曲降脂物质,其中Monacolin K含量为11.389mg左右,是很好的降脂保健饮品。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-12
第1章绪论  12-24
  1.1 红曲霉简介  12-13
  1.2 Monacolin K 简介  13-14
  1.3 Monacolin K 降脂机理  14-15
  1.4 固态发酵与液态发酵法生产Monacolin K  15-16
  1.5 Monacolin K 的提取和测定方法  16-17
  1.6 红曲霉菌种高产Monacolin K 方法  17-20
  1.7 功能红曲的应用及前景  20-22
  1.8 研究目的及主要内容  22-24
第2章 Monacolin K 红曲霉菌固态发酵工艺研究  24-32
  2.1 试验材料与仪器  24-25
    2.1.1 试验材料  24
    2.1.2 主要仪器  24-25
  2.2 试验方法  25-26
    2.2.1 菌种斜面培养观察  25
    2.2.2 大米种类的选择  25
    2.2.3 大米浸泡时间的选择  25
    2.2.4 大米浸泡是否添加醋酸的选择  25
    2.2.5 发酵容器的选择  25
    2.2.6 大米培养基中是否添加辅料的选择  25-26
    2.2.7 接种时是否添加醋酸的选择  26
    2.2.8 发酵温度的比较  26
    2.2.9 发酵周期的选择  26
  2.3 结果与分析  26-31
    2.3.1 斜面培养基菌种生长状态观察  26-27
    2.3.2 发酵大米种类的确定  27
    2.3.3 大米浸泡时间的确定  27
    2.3.4 大米浸泡是否添加醋酸的确定  27
    2.3.5 发酵容器的确定  27-28
    2.3.6 大米中是否添加辅料的确定  28
    2.3.7 接种时是否添加醋酸的确定  28-29
    2.3.8 发酵温度对Monacolin K 含量的影响  29-30
    2.3.9 发酵周期对Monacolin K 含量的影响  30-31
  2.4 小结  31-32
第3章 HPLC 法测定 Monacolin K 含量  32-42
  3.1 试验材料与仪器  32-33
    3.1.1 试验材料  32
    3.1.2 主要仪器  32-33
  3.2 试验方法  33-34
    3.2.1 待测发酵产物的准备  33
    3.2.2 样品萃取方法  33
    3.2.3 高效液相色谱检测  33-34
  3.3 结果与分析  34-41
    3.3.1 最佳吸收波长的确定  34
    3.3.2 最佳萃取溶剂的确定  34-35
    3.3.3 样品萃取方法的确定  35-36
    3.3.4 最佳流动相的确定  36-38
    3.3.5 酸型和内酯型Monacolin K 标准曲线  38-41
  3.4 小结  41-42
第4章 Monacolin K 高产菌株的诱变选育  42-53
  4.1 试验材料与仪器  42
    4.1.1 试验材料  42
    4.1.2 主要仪器  42
  4.2 试验方法  42-45
    4.2.1 单孢子悬浮液的制备  42-43
    4.2.2 孢子悬浮液计数  43
    4.2.3 紫外线最佳诱变时间的确定  43
    4.2.4 微波最佳诱变时间的确定  43-44
    4.2.5 致死率的计算  44
    4.2.6 筛选方法  44
    4.2.7 二次诱变  44
    4.2.8 遗传稳定性试验  44-45
  4.3 结果与分析  45-51
    4.3.1 最佳诱变条件的确定  45-47
    4.3.2 单一诱变高产菌株的筛选  47-49
    4.3.3 微波二次诱变  49-50
    4.3.4 遗传稳定性试验  50-51
  4.4 小结  51-53
第5章降脂红曲黄酒的制作工艺研究  53-58
  5.1 试验材料及仪器  53-54
    5.1.1 试验材料  53
    5.1.2 主要仪器  53-54
  5.2 试验方法  54-55
    5.2.1 功能红曲中Monacolin K 的提取  54
    5.2.2 黄酒与 Monacolin K 粗提物的配伍  54
    5.2.3 灭菌  54-55
    5.2.4 感官评定  55
    5.2.5 微生物指标检测  55
  5.3 结果与分析  55-57
    5.3.1 Monacolin K 粗提物的制备  55
    5.3.2 配伍  55-56
    5.3.3 灭菌效果  56
    5.3.4 微生物指标  56-57
  5.4 小结  57-58
第6章结论与展望  58-60
  6.1 结论  58-59
  6.2 创新之处  59
  6.3 展望  59-60
参考文献  60-64
致谢  64-65
攻读学位期间的研究成果  65

高产Monacolin K功能红曲的诱变筛选及应用

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