CN108841890B - 大豆异黄酮降低红曲菌液态和固态发酵产桔霉素的方法 - Google Patents

大豆异黄酮降低红曲菌液态和固态发酵产桔霉素的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108841890B
CN108841890B CN201810649710.5A CN201810649710A CN108841890B CN 108841890 B CN108841890 B CN 108841890B CN 201810649710 A CN201810649710 A CN 201810649710A CN 108841890 B CN108841890 B CN 108841890B
Authority
CN
China
Prior art keywords
monascus
liquid
fermentation
citrinin
soybean isoflavone
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810649710.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108841890A (zh
Inventor
黄志兵
张丽娟
王艳玲
高恒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanchang University
Original Assignee
Nanchang University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanchang University filed Critical Nanchang University
Priority to CN201810649710.5A priority Critical patent/CN108841890B/zh
Publication of CN108841890A publication Critical patent/CN108841890A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108841890B publication Critical patent/CN108841890B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P17/00—Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms
    • C12P17/02—Oxygen as only ring hetero atoms
    • C12P17/06—Oxygen as only ring hetero atoms containing a six-membered hetero ring, e.g. fluorescein

Landscapes

  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

大豆异黄酮降低红曲菌液态和固态发酵产桔霉素的方法，向红曲菌液态发酵培养基和红曲菌固态发酵培养基中添加大豆异黄酮，灭菌和接种后于摇床振荡或静置培养。本发明操作简单，安全可靠，工艺稳定，降低桔霉素效果优良，可用于工业生产。

Description

大豆异黄酮降低红曲菌液态和固态发酵产桔霉素的方法
技术领域
本发明属于生物技术的微生物发酵领域。涉及大豆异黄酮降低红曲菌液态和固态发酵产桔霉素的方法。
背景技术
红曲菌作为一种丝状真菌，能产生许多具有降血脂、降血压、降血糖、抗肿瘤和提高免疫能力等生物活性物质。红曲菌于大米发酵后的产品称为红曲，它是我国的传统发酵产品，在我国一直被认为具有食用和药用双重功效，不仅是我国宝贵的科学文化遗产，而且在世界微生物史上具有重要意义。由于红曲菌产生的红曲色素具有良好的着色性能，热稳定良好，对氧化剂、还原剂、酸碱均较为稳定，且不受Fe3+、Na+等金属离子的影响，pH稳定，色调柔和等优点，在世界各地特别是在中国，日本和其他东南亚国家的食品工业中广泛用作天然的发酵食品着色剂。然而, 红曲菌在发酵过程中也能产生具有致畸、致突变和致癌等肾脏毒性的真菌毒素-桔霉素，使得红曲产品在食品中的广泛应用受到了挑战，也限制了我国红曲产品出口。研究发现许多红曲菌都能产生桔霉素。目前，为降低和消除红曲产品中桔霉素含量，通常采用筛选低产和不产桔霉素的红曲菌种、优化发酵条件、诱变育种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。
大豆异黄酮是黄酮类化合物，其主要成分包括大豆甙，大豆甙元(Daidzein)，染料木甙(Genistin)，染料木素(Genistein)，黄豆黄素(Glycitin)，黄豆黄素甙元等，是大豆生长中形成的一类次级代谢产物，是一种生物活性物质。由于是从植物中提取，与雌激素有相似结构，因此大豆异黄酮又称植物雌激素。大豆异黄酮的雌激素作用影响到激素分泌、代谢生物学活性、蛋白质合成、生长因子活性，是天然的癌症化学预防剂，同时具有抗氧化等功效。目前，尚未见大豆异黄酮用于红曲菌液态发酵降低桔霉素产量的报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种大豆异黄酮降低红曲菌产桔霉素的方法，通过向发酵培养基中添加大豆异黄酮达到降低红曲菌产桔霉素能力。
为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。
以橙色红曲菌AS3.4384为发酵菌株，通过红曲菌种子液的制备，添加大豆异黄酮的液态和固态发酵培养基的制备，红曲菌经过液态和固态发酵后，得到桔霉素含量明显降低的液态和固态发酵产物。
本发明所述的大豆异黄酮降低红曲菌液态和固态发酵产桔霉素能力的方法，其特征在于：向红曲菌液态发酵培养基和红曲菌固态发酵培养基中添加大豆异黄酮，灭菌和接种后于摇床振荡或静置培养。
本发明所述的红曲菌液态发酵培养基成分：按照每升发酵培养基中添加10.0-100.0 g 大米粉或可溶性淀粉，1.0-5.0 g NaNO3，0.1-1.0 g KH2PO4，0.1-2.0 g K2HPO4，0.1-2.0 g MgSO4·7H2O，1.0-30.0 g 的大豆异黄酮。
本发明所述的红曲菌固态发酵培养基成分：按照每升发酵培养基中添加10.0-100.0 g 大米粉或可溶性淀粉，1.0-5.0 g NaNO3，0.1-1.0 g KH2PO4，0.1-2.0 g K2HPO4，0.1-2.0 g MgSO4·7H2O，在每升培养基中添加10.0-50.0 g的琼脂，并添加1.0-30.0 g 的大豆异黄酮。
具体步骤如下。
（1）红曲菌孢子的制备。
配制MPPY培养基：按照每升培养基中添加1.0-2.0 g酵母浸粉，20.0-40.0 g葡萄糖，0.1-0.5 g KCl，1.0-3.0 g NaNO3，pH值6.5，分装在250 mL的三角瓶中，于121℃灭菌30min。
将红曲菌接种到MPPY液体培养基中，置于恒温震荡培养箱，180 rpm，30℃震荡培养36-72 h；用无菌移液器取1.0 mL培养液接种在麦芽汁固体培养基上，于28 ℃静置培养10-16 d，待培养基上孢子大量长出后，用无菌的孢子洗脱液洗脱，再用四层300目细纱布过滤，以除去菌体和培养基等杂质，得到均一的孢子悬浮液；采用血球计数板对孢子悬浮液进行计数，剩余的孢子悬浮液加甘油保存于﹣20 ℃，备用。
（2）红曲菌种子液的制备。
配制红曲菌种子培养基：按照每升培养基中添加20.0-40.0 g葡萄糖，1.0-3.0 gKH2PO4，2.0-4.0 g NaNO3，0.1-1.0 g KCl，0.1-1.0 g MgSO4·7H2O，分装在250 mL的三角瓶中，于121℃灭菌30 min。
采用无菌水将步骤（2）中制备的孢子悬浮液中的孢子浓度稀释到1.0×105-1.0×108个/mL，取1.0 mL孢子液接种到含有100.0 mL无菌的种子培养基的三角瓶中，于150-250rpm，28-32℃恒温震荡培养36-72 h，得到红曲菌种子液。
（3）红曲菌液态和固态发酵培养基的制备。
红曲菌液态发酵培养基：按照每升发酵培养基中添加10.0-100.0 g 大米粉或可溶性淀粉，1.0-5.0 g NaNO3，0.1-1.0 g KH2PO4，0.1-2.0 g K2HPO4，0.1-2.0 g MgSO4·7H2O，1.0-30.0 g 的大豆异黄酮，分装在250 mL的三角瓶中，于121℃灭菌30 min，得到液态发酵培养基。
红曲菌固态发酵培养基：按照每升发酵培养基中添加10.0-100.0 g 大米粉，1.0-5.0 g NaNO3，0.1-1.0 g KH2PO4，0.1-2.0 g K2HPO4，0.1-2.0 g MgSO4·7H2O，在每升培养基中添加10.0-50.0 g的琼脂，并添加1.0-30.0 g 的大豆异黄酮，分装在250 mL的三角瓶中，于121℃灭菌30 min，然后分装在培养皿中，冷却凝固后，得到固态发酵培养基。
采用不添加大豆异黄酮的发酵培养基进行对照研究。
（4）红曲菌发酵。
将步骤（2）中得到的红曲菌种子液按照2-10%（v/v)接种于步骤（3）中的液态发酵培养基中，混匀后于150-250 rpm 转速和28-32℃恒温震荡培养6-28 d，得到红曲菌液态发酵液。
将步骤（2）中得到的红曲菌种子液按照0.5-2.0 mL接种涂布于步骤（3）中的含固态发酵培养基的培养皿中，涂匀后于25-32℃恒温培养箱中静置培养6-16 d，得到红曲菌固态发酵产物。
本发明的优点：本发明向红曲菌液态和固态发酵培养基中添加大豆异黄酮，操作简单，安全可靠，工艺稳定，降低桔霉素效果优良，可用于工业生产。
本发明中红曲菌液态和固态发酵产物中桔霉素的测定方法：取3.0~5.0 mL的过滤后的发酵液加入2倍体积的甲醇，充分混匀后置于60℃水浴1 h，溶液经6000 rpm，离心15min，上清液用0.45 μm的滤膜过滤后进行HPLC分析；固态发酵产物于60℃烘干，研钵研碎，称取1.0 g固态发酵产物粉末，加入5.0 mL甲醇，超声波提取30 min，6000 rpm，离心15min，上清液稀释10-100倍，用0.45 μm的滤膜过滤后进行HPLC分析，并按照下列条件对桔霉素进行测定。
色谱柱：ZORBAX SB-C18(4.6×15 mm，3.5 μm I.D)；
流动相：乙腈﹣水（40:60，v/v），磷酸调节pH至2.6；
检测波长：λex=331 nm，λem=500 nm；
柱温：30℃；
流速：1.0 mL/min；
进样量：20.0 μL。
附图说明
图1为橙色红曲菌AS3.4384在不同添加剂量（0.0，2.0，5.0，10.0，20.0 g/L）的大豆异黄酮的米粉无机盐培养基中产桔霉素的比较。
图2为橙色红曲菌AS3.4384在不同添加剂量（0.0，5.0，10.0 g/L）的大豆异黄酮的淀粉无机盐培养基中产桔霉素的比较。
具体实施方式
本发明将通过以下实施例作进一步说明。
以下实施例所述的大豆异黄酮主要由大豆甙、大豆甙元(Daidzein)、染料木甙(Genistin)、染料木素(Genistein)、黄豆黄素(Glycitin)、黄豆黄素甙元等组成。
实施例1。
1) 制备种子培养基：按照每升培养基中添加30.0 g葡萄糖，2.0 g KH2PO4，3.0 gNaNO3，0.5 g KCl，0.5 g MgSO4·7H2O，二次蒸馏水溶解后分装在250 mL的三角瓶中，于121℃灭菌30 min。
2）制备种子液：取1.0 mL孢子浓度为1.0×106个/mL的孢子液接种到含有100 mL无菌的种子培养基的三角瓶中，于180 rpm，30℃恒温震荡培养48 h，得到红曲菌种子液。
3）制备发酵培养基：按每升培养基中添加20.0 g大米粉，2.0 g NaNO3，0.5 gKH2PO4，1.0 g K2HPO4，1.0 g MgSO4·7H2O，0-20.0 g大豆异黄酮（每个浓度至少重复四次），分装在250 mL的三角瓶中，于121℃灭菌30 min。
4）将红曲菌种子液以5 %的接种量接至发酵培养基中，于30℃，180 rpm条件下摇瓶培养6-12 d，得到红曲菌发酵液。
5）采用上述HPLC方法对得到的红曲菌液态发酵液中的桔霉素进行测定。
本发明所涉及的芦丁衍生物降低红曲菌液态和固态发酵产桔霉素能力的方法中上述实施例得到的发酵液中发酵前6 d桔霉素的产量较低，第6 d时，未添加大豆异黄酮的对照组中桔霉素产量为4.88 μg/mL，添加了较低量大豆异黄酮（2.00 g/L和5.00 g/L）的实验组中桔霉素产量约为3.23 μg/mL和3.32 μg/mL，添加了较高量大豆异黄酮（10.00 g/L和15.00 g/L）的实验组在检测条件下未检测到桔霉素。6 d之后，对照组桔霉素产量随着发酵时间迅速增长，在第10 d时，为33.18 μg/mL，之后增长缓慢，在16 d时达到最大值41.0 μg/mL；而添加了2.00 g/L的大豆异黄酮的实验组，在6 d之后，随着发酵时间桔霉素合成量逐渐增加，直到10 d时达到13.82 μg/mL，10 d后基本维持在稳定的状态，与发酵了10 d的对照组相比，桔霉素的含量降低了58.35%；随着大豆异黄酮的添加量的增大，桔霉素产量也随之减少，当加入量为20.00 g/L，经过16 d发酵后，桔霉素产量为1.65 μg/mL，相比对照组16d桔霉素产量41.00 μg/mL，降低了95.98%。（附图1）。
实施例2。
1) 制备种子培养基：按照每升培养基中添加30.0 g葡萄糖，2.0 g KH2PO4，3.0 gNaNO3，0.5 g KCl，0.5 g MgSO4·7H2O，二次蒸馏水溶解后分装在250 mL的三角瓶中，于121℃灭菌30 min。
2）制备种子液：取1.0 mL孢子浓度为1.0×106个/mL的孢子液接种到含有100 mL无菌的种子培养基的三角瓶中，于180 rpm，30℃恒温震荡培养48 h，得到红曲菌种子液。
3）制备发酵培养基：按每升培养基中添加20.0 g可溶性淀粉，2.0 g NaNO3，0.5 gKH2PO4，1.0 g K2HPO4，1.0 g MgSO4·7H2O，0-10.0 g大豆异黄酮（每个浓度至少重复四次），分装在250 mL的三角瓶中，于121℃灭菌30 min。
本发明所涉及的大豆异黄酮降低红曲菌液态和固态发酵产桔霉素的方法中上述实施例得到的发酵液中，在发酵初期，桔霉素产量较低，6 d后，对照组桔霉素产量随着发酵时间迅速增长，在12 d时达到最大值，为11.59 μg/mL，12 d之后，桔霉素产量不再增加；从发酵初期添加了大豆异黄酮的实验组中桔霉素产量就远低于对照组，随着发酵时间的延长也并未迅速增长，经12 d发酵后，添加了5.00 g/L和10.00 g/L的大豆异黄酮实验组中桔霉素产量分别为0.37 μg/mL和0.32 μg/mL，相比对照组分别降低了96.81%和97.24%。结果表明在该培养条件下，大豆异黄酮对红曲菌产桔霉素有明显抑制作用。（附图2）
实施例3。
2）制备种子培养基：按每升培养基中添加30.0 g葡萄糖，2.0 g KH2PO4，3.0 gNaNO3，0.5 g KCl，0.5 g MgSO4·7H2O，二次蒸馏水溶解后分装在250 mL的三角瓶中，于121℃灭菌30 min。
3）制备种子液：取1.0 mL孢子浓度为1.0×106个/mL的孢子液接种到含有100 mL无菌的种子培养基的三角瓶中，于180 rpm，30℃恒温震荡培养48 h，得到红曲菌种子液。
4）制备固态发酵培养基：按每升培养基中添加2.0 g NaNO3，0.5 g KH2PO4，1.0 gK2HPO4，1.0 g MgSO4·7H2O，0-20.0 g大豆异黄酮（每个浓度至少重复四次），20.0 g琼脂，于121℃灭菌30 min，然后分装在培养皿中，冷却凝固后，得到固态发酵培养基。
5） 取1.0 mL种子液接种涂布到固态发酵培养基中，于28℃恒温静置培养6-16 d，得到红曲菌固态发酵物。
本发明所涉及的大豆异黄酮降低红曲菌液态和固态发酵产桔霉素的方法中上述实施例得到的固态发酵产物中，当发酵培养基中添加20.0 g/L的大豆异黄酮时，与未添加大豆异黄酮的固态发酵产物相比，桔霉素含量最大能降低92%。此外，在红曲菌株固态发酵培养基中加入大豆异黄酮，不影响菌体生长。

Claims (3)

1.一种大豆异黄酮降低红曲菌液态和固态发酵产桔霉素的方法，其特征在于：向红曲菌液态发酵培养基和红曲菌固态发酵培养基中添加1.0-30.0 g/L大豆异黄酮，灭菌和接种后于摇床振荡或静置培养。
2.根据权利要求1所述的大豆异黄酮降低红曲菌液态和固态发酵产桔霉素的方法，其特征在于：所述的红曲菌液态发酵培养基成分：按照每升发酵培养基中添加10.0-100.0 g大米粉或可溶性淀粉，1.0-5.0 g NaNO3，0.1-1.0 g KH2PO4，0.1-2.0 g K2HPO4，0.1-2.0 gMgSO4·7H2O，1.0-30.0 g 的大豆异黄酮。
3.根据权利要求1所述的大豆异黄酮降低红曲菌液态和固态发酵产桔霉素的方法，其特征在于：所述的红曲菌固态发酵培养基成分：按照每升发酵培养基中添加10.0-100.0 g大米粉或可溶性淀粉，1.0-5.0 g NaNO3，0.1-1.0 g KH2PO4，0.1-2.0 g K2HPO4，0.1-2.0 gMgSO4·7H2O，在每升培养基中添加10.0-50.0 g的琼脂，并添加1.0-30.0 g 的大豆异黄酮。
CN201810649710.5A 2018-06-22 2018-06-22 大豆异黄酮降低红曲菌液态和固态发酵产桔霉素的方法 Active CN108841890B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810649710.5A CN108841890B (zh) 2018-06-22 2018-06-22 大豆异黄酮降低红曲菌液态和固态发酵产桔霉素的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810649710.5A CN108841890B (zh) 2018-06-22 2018-06-22 大豆异黄酮降低红曲菌液态和固态发酵产桔霉素的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108841890A CN108841890A (zh) 2018-11-20
CN108841890B true CN108841890B (zh) 2021-09-24

Family

ID=64201923

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810649710.5A Active CN108841890B (zh) 2018-06-22 2018-06-22 大豆异黄酮降低红曲菌液态和固态发酵产桔霉素的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108841890B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114806894A (zh) * 2022-05-20 2022-07-29 南昌大学 一种红曲菌液态发酵方法及应用

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105687979A (zh) * 2016-01-19 2016-06-22 浙江知元堂生物药业有限公司 一种复合新基质发酵的中药红曲

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105687979A (zh) * 2016-01-19 2016-06-22 浙江知元堂生物药业有限公司 一种复合新基质发酵的中药红曲

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Soybean isoflavones reduce citrinin production by Monascus aurantiacus Li AS3.4384 in liquid state fermentation using different media;Huang et al.;《Journal of the Science of Food and Agriculture》;20190406;第99卷;全文 *
低桔霉素红曲色素液态发酵工艺的研究;虞慧玲等;《中国酿造》;20050930(第09期);摘要 *
黄酮类化合物生物学活性研究进展;文开新等;《草业科学》;20100630;第27卷(第06期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN108841890A (zh) 2018-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Weignerová et al. Preparatory production of quercetin-3-β-D-glucopyranoside using alkali-tolerant thermostable α-L-rhamnosidase from Aspergillus terreus
CN102618594B (zh) 一种提高灵芝菌丝体中总黄酮产量的方法
CN104893983B (zh) 液态发酵低桔霉素、高色价红曲红色素的制备方法及制品
CN108841890B (zh) 大豆异黄酮降低红曲菌液态和固态发酵产桔霉素的方法
CN117106595A (zh) 一株产黄酮类化合物的工业大麻内生真菌hmy07及其应用
CN114747423B (zh) 桦褐孔菌培养方法及其培养物产品
CN106478399B (zh) 羟基蒽醌类衍生物及其应用
CN106636252A (zh) 干巴菌胞外多糖及其制备方法和应用
CN109971651B (zh) 一种烟草内生真菌及其在制备麦角甾醇5,8过氧化物中的应用
CN101092611A (zh) 一种制备纯化柚苷酶的方法及其酶制剂的应用
CN110804036B (zh) 一种黄酮衍生物及其制备方法与应用
CN108841891B (zh) 芦丁衍生物降低红曲菌液态和固态发酵产桔霉素能力的方法
CN115161362A (zh) 桑黄发酵液在调控牡丹根际微生物中的应用
CN104894180B (zh) 一种灵芝发酵转化大豆异黄酮糖苷制备苷元的方法
CN111534548A (zh) 一种基于酵母菌和植物乳杆菌分段发酵花果的方法
CN115029252B (zh) 一株粗糙脉孢菌wc2022菌株及其应用
CN114805276B (zh) 一种异色烯类化合物及其制备方法与应用
CN116354917B (zh) 一种金沙江石斛内生真菌色原酮类化合物dwt001及其制备和应用
CN112341412B (zh) 一种具有酪氨酸酶抑制活性的聚酮化合物的制备方法及其应用
CN116478121B (zh) 从金花茶内生菌代谢产物中提取的新化合物及其制备方法
CN114920723B (zh) 一种具有抗氧化活性的色烯类化合物及其制备方法与应用
CN114806894A (zh) 一种红曲菌液态发酵方法及应用
CN117547572B (zh) 一种组合物的复合乳酸菌发酵品的制备方法、产品及应用
CN109867653B (zh) 一种黄葵内酯的制备方法
CN115537341A (zh) 一种利用微生物将铁冬青酸转化为其衍生物的方法及其在制备降脂药物中的应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant