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1、菌种驯化技术在红曲发酵产品中的应用菌种驯化技术在红曲发酵产品中的应用李慧王异静(中国食品发酵工业研究院,北京100027)摘要:本试验通过菌种驯化及培养基的筛选,提高红曲菌种耐受无机态硒和增强功能红曲菌种代谢MonacolinK的能力.试验结果表明:驯化红曲菌发酵生产的富硒红曲米,色价达2075,有机硒的含量为14rag/kg;驯化功能红曲菌种在筛选的培养基上发酵培养第30天时,MonaolinK的产量可达24.3.关键词:红曲;菌种驯化;硒;MonacolinK中图分粪号:TS202.3文献标识码:A文章编号:10062513(2006)02012603Domesticationofcsan
2、ditsapplicationinfermentationproductUHlliWANGYi-jing(ChinaNationalResearchInstituteofFoodandFermentationIndustries,Beijing100027)Abstract:WedomesticateaMonascussrtainNH22withhighpigmentyieldtoimproveitsabilityofaccumulatingseleni-am.WealsodomesticateaMonascusstrainNH39andscreenfermentationmediatoenh
3、anceitsMonacollnKproduction.Theresultsshowthatorganicseleniumcontentis14mg/kgandpigmentyieldof505unitsis2075indomesticatedMonascusfermentationproduct.MonacolinKproductioncanreach24.3after30daysfermentation.Keywords:Monascus;domestication;selenium;MonaolinK红曲菌是我国传统的食品发酵菌,广泛应用在食品着色,酿酒,医药保健等方面.其主要的发酵产品
4、一红曲色素,是世界上唯一由微生物生产的食用天然色素,它具有对pH稳定,耐热性强等很多其它天然色素所无可比拟的优点J.红曲菌的另外一种重要发酵产品MonacolinK具有调节血脂的效果,是人体良好的降胆固醇药物.本实验室前期通过菌种的筛选及改良,得到一高色价红曲菌种,该菌种已在河南双汇集团海汇生化有限公司年产500吨的红曲米粉生产线上得到生产验证,色价高达3000以上,具有发酵周期短,色素含量高,色调稳定,单位出品率高,生产受季节影响小等特点.在此基础上,又对该菌种进行了富硒能力驯化J,生产富硒红曲米.将其应用在肉制品等食品上,不仅具有着色能力,还能增加食品中的有机硒含量,提高人体免疫力,增强机
5、体的抗病能力.另外,对我们分离,纯化和筛选的功能红曲菌种,进行有机氮源适应能力的驯化,并进行培养基的筛选,生产MonacolinK含量比较高的红曲发酵产品,可将其应用在食品和药品中,降低人体的胆固醇含量.本研究的目的是通过菌种驯化及培养基筛选,提高红曲菌种耐受无机态硒和增强功能红曲菌种代谢MonacolinK的能力,使红曲这一宝贵的文化瑰宝更好地造福于人类.1材料和方法1.1材料1.1.1红曲菌种:NH22,功能红曲NH39(本实验室改良菌种).收稿日期:20050827作者简历:李慧(1972一).女,职称:高级工程师,研究方向:真菌发酵和生物工程.1.1.2培养基斜面培养基:普通麦汁培养基
6、液体种子培养基:(1)大米粉8%,NaNO0.2%,MgSO4?7H200.1%,KH2PO40.5%.(2)葡萄糖6%,蛋白胨2%,NaNO1%,MgSO4-7H200.5%,KH2PO41%.固体培养基:(1)普通大米培养基(色价红曲).(2)在普通大米培养基中添加各种营养成分(功能红曲).1.1.3化学试剂Na:SeO及其他化学试剂均为国产分析纯.1.2培养方法1.2.1菌种分离以麦汁培养基为基础培养基,每千克培养基中加入1%的生长因子混匀,分装,灭菌.通过划线法或稀释法进行分离,纯化改良.改良的红曲菌种保藏在普通麦汁培养基上.1.2.2菌种筛选液体红曲菌种接入普通大米培养基中固态发酵,
7、筛选色价高和含MonacolinK的功能红曲菌种.1.2.3红曲菌种富硒能力驯化将红曲母种接入添加梯度浓度的NaSeO,的培养基中,逐级培养,提高红曲菌种适应NaSeO,的能力,并将驯化的红曲菌种接种在含20rag/kg.Na:SeO的斜面培养基上,于4C保存.1.2.4功能红曲菌种MonacolinK代谢能力的提高将红曲母种接入添加梯度浓度有机氮源的培养基中,逐级培养,提高红曲菌种适应有机氮源的能力,并将驯化的红曲菌种接种在含有机氮源的斜面培养基上,于4C保存.液体种子接入添加不同营养成分的固体培养基中发酵培养,选择MonacolinK含量高的培养基.1.3检测方法1.3.1红曲米色价的测定
8、称红曲米0.25g_十加入70%的酒精至25mL容量瓶6occ萃取2h过滤10mL,吸lmL加入25mL容量瓶中,加入70%乙醇至25mL+505nm比色.色价=OD25001.3.2红曲米有机硒含量的检测委托国家食品质量监督检验中心检验.1.3.3红曲米MonacolinK含量的检测发酵后的红曲米506occ烘干,研磨过筛.以甲醇为溶剂超生处理样品后进行HPLC检测.2结果与分析2.1Na:SeO对红曲菌种NH22液态发酵的影响表1:NH22在不同培养基中的生长情况培养基普通液体种子培养基中普通液体种子培养基红曲菌添加20mg/LNa2SeO3生长速度快,在培养生长速度较慢.培养NH22的第
9、4天,发酵液中过程中出现黑色的单布满菌丝和孢子.质硒沉淀.NH22富硒驯生长速度快,在培养生长较快.在培养的的第4天,发酵液中第6天,发酵液中布满化菌种布满菌丝和孢子.菌丝和孢子.液体种子培养基中添加NaSeO对未驯化的红曲菌种有影响,驯化的红曲菌种在添加NaSeO,的培养基中生长良好.2.2Na2SeO3对红曲米色价的影响表2;NIt22在不同培养基中的色价变化,培养基普通大米培养基中添加普通大米培养基红曲菌20mg/kSNa2SeO3生长良好,培养6生长速度很慢,培养NH22天的红曲米色价为:3O00过程中容易染菌NH22驯化菌生长良好,培养6生长良好.培养6天的天的红曲米色价为:种红曲米
10、色价为:20752980普通红曲菌种在添加NaSeO的大米固体培养基上基本不生长,NaSeO对驯化菌种的生长没有影响,但对红曲米的色价有一定的影响,其最适添加量和最大添加量还需进一步的试验.2.3富硒红曲米有机硒的检测结果经国家食品质量监督检验中心检验,富硒红史开发应用ChinaFoodAfffs:!=22兰:曲米中有机硒的含量为14mg/kg.2.4功能红曲菌种NH39在筛选固体培养基中MonacolinK的代谢趋势.见图1.2.4.1表3不同培养时问,功能红曲NH39MonacolinK(M)的代谢含量32%培养3天后260C继续培养培养时间(天)3O5O.471.694.6ll6.014
11、8.6l8l5.O222O.23024.32.4.2功能红曲NH39在固体培养基中Mona.colinK(M)的代谢趋势,见图1.驯化功能红曲菌种在筛选的固体培养基上生长良好,32c【=培养3天时,培养基上布满红曲菌丝,降低培养温度后,红曲开始代谢产生MonacolinK,随培养基的消耗,MonacolinK的含量逐渐增多,培养第30天时还有继续增长的趋势.该菌种的富硒能力正在进一步检验之中.3结论3.1对已经用于双汇集团大生产的高色价红曲进0369l2I5I82l242730培养时间(天)图1功能红曲M的代谢趋势行富硒能力驯化,调整培养基中Na2SeO3的浓度.提高红曲菌种转化无机态硒为有机
12、态硒的能力,使红曲成为良好的有机硒载体.可提高该菌种的应用价值.3.2通过菌种有机氮源适应能力的驯化及培养基的筛选.可提高功能红曲菌种代谢MonacolinK的能力,使MonacolinK的产量高达24.3%o.在此基础上.对该菌种进行富硒能力驯化,开发红曲保健食品.将有助于红曲功能的进一步开发.参考文献1毛宁等,红曲霉的有效生理活性物质及其应用,中国调味品,1995,4:8l1.2王立新等,红曲霉固态发酵生产洛伐他汀的研究.中国抗生素杂志.1994,24(2):9698.3王凤琴,富硒酵母的研制,酿酒科技,2004,3:3435.4徐辉碧,生物微量原素一硒,华中工学院出版社,1983.29.
13、(上接121页)14陈顺伟等.酰胺化制取低甲氧基果胶工艺条件的研究J.食品与发酵工业.1992.3:3235.15徐俊等.果蔬纤维的开发研究J.食品科学,1999(6):3538.16MeCreMy,R.M.,Owens.H.S.&Maccaly.W.D.Alkalihydrolyzedpectinsapotentialindustrialproducts.PartlJ.FoodInd,1944.16:794.17Black.S.A.&Smit,C.J.B.TheeffectofdemethylationprocedureOilthequalityoflowesterpecti
14、nsusedindessertgels.J.J.FoodSc1.,1972,37:73.18AndrewJ.Taylor.IntramoleculardistributionofearboxylgroupsinlowmethoxylpectinsAreviewJ.CarbohydratePolymers,1982(2);917.19S.A.ElNawawi&Y.A.Heika1.ProductionofalowesterpectinbydeesterifieationofhighestercitruspectinJ.Carbohy&atePolymers.1995(27):191195.M墙=296,Og0咖如苫
