CN114933975A - 一株高产红曲色素和γ-氨基丁酸的菌株及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一株高产红曲色素和γ‑氨基丁酸的菌株及其应用，所述菌株的分类命名为紫红曲霉（Monascu purpureus），菌株名为ML01，已保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO：M 2022025，保藏日期为2022年1月5日。该菌株的固态发酵色价能达到4096 U/g，同时能够高产γ‑氨基丁酸，在400 h时含量达60 mg/g，相比于一般高色价红曲色素具有了更高的医药价值,有效拓宽了高红曲色价在医药，食品，化妆品等领域的应用。
Description
技术领域
本发明属于微生物技术领域，具体涉及一株同时高产红曲色素和γ-氨基丁酸菌株及其应用。
背景技术
红曲霉是一种传统的食用丝状菌，在中国已有数千年的应用历史。著名明代药理学家李时珍在《本草纲目》中就已记载红曲具有活血化瘀、治疗脾胃不和、跌打损伤的功能。红曲霉主要分为三种：从毛红曲霉（Monascu pilosus），红色红曲霉（Monascu ruber）和紫红曲霉（Monascus purpureus）。其中，紫红曲霉的工业化应用较为广泛，是产红曲色素的优势菌株。
红曲色素作为红曲霉的一个代表性产物，相比于合成色素，合成防腐剂，具有着色能力强、抗菌防腐、抗氧化等优势，是具有更高安全性的一种天然色素。因此在肉制品、酒类、调味品、印染、纺织等加工过程中被广泛使用。同时，大量研究表明红曲色素还具有较高的抗菌、抗氧化性，以及降血脂，抗炎抗肿瘤的作用，因此在医药、化妆品领域也有广阔的应用价值。同时，在红曲霉发酵过程中还能产生γ-氨基丁酸，该物质具有降血压、改善脑功能、增强记忆及提高肝、肾机能等作用。据统计，中国红曲色素年产量估计超过 2 万吨，超过 10 亿人在日常生活中消费红曲色素相关产品。
但是目前的红曲色素产业面临红曲色素产量低，缺少同时高产红曲色素和γ-氨基丁酸的相关研究报道。黄宇峰等发现了一株高产红曲色素的菌株，色价可达3696 U/g，但是仅用显色法定性γ-氨基丁酸大概含量，并未明确定量；黄颖颖等通过液态制种有效地使红曲色价提高至6000-6200 U/g，但也未测得γ-氨基丁酸具体含量；胡珊等从发酵食品中筛选得到一株红曲霉γ-氨基丁酸产量可达22.373 mg/mL，已为目前的高产量，但并未检测其红曲色价产量。国外也未见同时高产红曲色素和γ-氨基丁酸的文献报道。因此，本发明提供了一株可高产红曲色素的菌株及其应用，能有效提高红曲色素产量，弥补红曲色素产量不足的问题。同时，该菌株还能够产生较高含量的γ-氨基丁酸，使其产物具有了更高的医用价值。
发明内容
发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有同时产红曲色素和γ-氨基丁酸的菌株，但是两者产量都不高的技术不足，提供一株可同时高产红曲色素和γ-氨基丁酸的菌株。
本发明还要解决的技术问题是提供上述菌株的应用。
本发明公开了一种菌株，其分类命名为紫红曲霉（Monascu purpureus）ML01，已保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏地址为中国武汉·武汉大学，保藏编号为CCTCC NO：M2022025，保藏日期为2022年1月5日。
本发明所述紫红曲霉（Monascu purpureu）ML01的筛选方法为：取发霉的大米暗红部分进行浸泡，取浸泡液100 μL，涂布于PDA平板上，于28~30 ℃下培养4~7天。挑取颜色较红的较大菌落划线纯化5代，从而筛选出遗传稳定的高产红曲色素菌株（Monascu purpureus）ML01。
筛选得到的菌株的性质：上述的紫色红曲霉ML01菌株的菌落特征为马铃薯葡萄糖（PDA）培养基上28 ℃培养6~7天，其菌落颜色初为白色，后逐渐变黄色，橙红色，再到红色或紫红色；菌落结构成呈绒毡状，边缘呈圆齿状，比较整齐。
所述菌株的培养条件：
平板培养：平板培养基可为一般的真菌培养基，如马铃薯葡萄糖培养基（PDA）,酵母膏胨培养基（YPD）或麦芽汁琼脂培养基（MEA）。本实验优选马铃薯葡萄糖培养基（PDA），碳源为土豆200~300 g/L，葡萄糖 15~20 g/L，琼脂粉15~20 g/L，其余为水；培养温度为28~30℃，优选28 ℃；培养时间为96~168 h，优选168 h。
种子培养：种子培养基为马铃薯葡萄糖培养基，包括土豆200~300 g/L，葡萄糖 15~20 g/L，其余为水；培养温度时间为28~30 ℃，优选28 ℃；培养时间为96~144 h，优选120h。
发酵培养：发酵培养基为淀粉类发酵培养基。发酵培养基的固体物质按重量百分比包括：主体为淀粉类物质70~80%，其他部分可为蛋白质，脂肪或者纤维素的各种组合。其中所述的淀粉类发酵培养基可选择谷物类，根茎类或者豆类的一种或几种组合。优选发酵培养基为纯大米发酵培养基。
所述紫红曲霉（Monascu purpureus）ML01在发酵生产红曲色素和γ-氨基丁酸中的应用。
将上述菌株平板冲洗液，或种子液接种到发酵培养基中进行固态发酵。
其中，所述种子液接种到发酵培养基中的接种量为1%~10% v/v，优选为10%。
其中，所述发酵培养基中，组分的含量为：经121 ℃，15 min灭菌的市售大米，或者啤酒厂废弃麦糟。
其中，所述培养为静置培养。
其中，所述培养过程中依据发酵底物是否干燥视情况加水。
其中，所述培养的温度为28~30 ℃，周期为144~240 h。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优势：
本发明从发霉大米为分离材料，通过一系列筛选分离纯化得到一株高产红曲色素和γ-氨基丁酸的菌株，以大米为底物进行固态发酵，能有效提高红曲色素产量，弥补红曲色素产量不足的问题。同时，该菌株还能够产生较高含量的γ-氨基丁酸，该物质具有降血压、改善脑功能、增强记忆及提高肝、肾机能等作用，使其产物与一般红曲色素相比，具有了更高的医用价值。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
图1为紫红曲霉平板冲洗液接种于底物大米所得产物红曲色价测定值；
图2为紫红曲霉液态种子液接种于底物大米所得产物红曲色价测定值；
图3为紫红曲霉液态种子液接种于底物大米所得产物γ-氨基丁酸测定值；
图4为紫红曲霉平板冲洗液接种于底物麦糟所得产物红曲色价测定值。
具体实施方式
下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例1
以PDA平板为培养基的紫红曲霉（Monascu purpureus）的分离筛选及鉴定：
取发霉大米的暗红部分进行浸泡，取浸泡液100 μL，涂布于PDA平板上，于28~30℃下培养4~7天。涂布于PDA平板上，于28~30 ℃下培养3~4天。挑取颜色较红较大的菌落划线纯化5代，从而筛选出遗传稳定的高产红曲色素菌株，并对该菌株进行18s rDNA测定：利用引物ITS1：5’-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3’和ITS4:5’-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3’进行PCR扩增，经过NCBI数据库比对，在分子水平上将菌株ML01鉴定至Monascu purpureus菌属，其18s rDNA核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。
菌株特征：上述的紫色红曲霉ML01菌株的菌落特征为马铃薯葡萄糖（PDA）培养基上28 ℃培养6~7天，其菌落颜色初为白色，后逐渐变黄色，橙红色，再到红色或紫红色；菌落结构成呈绒毡状，边缘呈圆齿状，比较整齐。
上述培养过程中所用培养基的配方为：土豆200 g，葡萄糖20 g，琼脂20 g，蒸馏水1000 mL，121 ℃灭菌15 min。上述PCR反应体系为：真菌基因组DNA 10 μL，2×Rapid TaqMaster Mix 25 μL，10 μmol/L的上下游引物各1 μL，然后加灭菌纯水至50 μL。PCR条件：95℃预变性8 min，95 ℃变性15 s，55 ℃复性15 s，72 ℃延伸1 min，总共30个循环；72 ℃修复延伸10 min，4 ℃下终止反应。
实施例2
以大米为底物，接种液为紫红曲霉平板冲洗液，测量固态发酵底物红曲色素。
将菌株紫红曲霉（Monascu purpureus）接种到PDA培养平板（土豆200 g，葡萄糖20g，琼脂20 g，蒸馏水1000 mL，121 ℃灭菌15 min）中，28 ℃培养168 h。用纯水和pH=3的HAc溶液以1：1冲洗紫红曲霉平板，用枪头吸取菌丝溶液以接种量10% v/v接种到大米培养基，均匀搅拌后放入28 ℃培养箱培养。分别于第10天，第13天，第16天以及第20天取样测红曲色价。色价结果如图1所示。
上述大米培养基配方为经121 ℃，15 min灭菌的市售大米。上述红曲色价测定方法为：将红曲固态发酵物粉碎，过40~60目筛，称取已过筛样品0.2 g（精确至0.001 g）放入100 mL容量瓶，用70%乙醇定容至刻度。盖塞后置于60 ℃水浴锅水浴1 h，取出冷却至室温，补充70%乙醇至刻度。混匀，经滤纸过滤，准确吸取2.0~5.0 mL于50 mL容量瓶，用70%乙醇定容至刻度。以70%乙醇为参比，于505 nm波长下测其吸光度（吸光值要落在0.3-0.6）。上述色价单位均用U/mL表示。
从图1可以看出，此紫红曲霉菌株具有较强的产色素能力，其固态发酵产物色价在第16天达到了533 U/g，在第20天达到了727 U/g，呈上升趋势，若继续发酵，可能色价能进一步升高。
实施例3
以大米为底物，改变接种液为紫红曲霉液态发酵种子液，测量固态发酵底物红曲色素和γ-氨基丁酸。
将菌株紫红曲霉（Monascu purpureus）接种到PDA培养平板中，28 ℃培养144 h。用纯水冲洗紫红曲霉平板，枪头吸取菌丝溶液以接种量8% v/v接种到种子培养基，在28℃，160 r·min-1培养48 h后，枪头吸取菌丝溶液以接种量10% v/v接种到大米培养基，均匀搅拌后放入28 ℃培养箱培养。分别于第6天。第11天，第16天以及第20天取样测红曲色价和γ-氨基丁酸含量。色价及γ-氨基丁酸检测结果如图2~3所示。
上述种子液培养基配方为：土豆200 g/L，葡萄糖20 g/L，蒸馏水1000 mL 。
上述发酵培养基配方为：经121 ℃，15 min灭菌的市售大米。上述色价测定方法同实施列2。上述γ-氨基丁酸测定方法为：将红曲固态发酵物粉碎，过40~60目筛，称取已过筛样品0.5 g（精确至0.001 g）放入50 mL三角瓶，加入10 mL超纯水，在28 ℃，180 r·min-1震荡4 h后。8000 r·min-1离心10 min，取上清液上HPLC检测。HPLC检测条件为：柱子：C18(4.6mm×150 mm)，进样量：10 μL，波长：210 nm，流速：0.5 mL/min,柱温：28 ℃，流动相：0.1%磷酸水溶液:乙腈=90:10，γ-氨基丁酸在0.1~1.6 g/L的检测浓度范围内呈良好线性关系(r=0.9997)。上述γ-氨基丁酸含量单位均用mg/mL表示。
从图2~3可知，此紫红曲霉菌株有高产色素和γ-氨基丁酸能力。同时，与冲洗平板孢子相比，以液态种子液形式进行固态发酵接种，将色价提高至4094.7 U/g。另外，其γ-氨基丁酸产量在第6天达到了13.27 mg/g，在400 h时含量达60 mg/g。具有较高的医药应用前景，极大的提高了红曲霉固态发酵红曲色素的附加值。
实施例4
以啤酒厂使用过的麦糟为底物进行紫红曲霉（Monascu purpureus）红曲色素的测定。
将菌株紫红曲霉（Monascu purpureus）接种到PDA培养平板中，28 ℃培养168 h。用纯水和pH=3的HAc溶液以1：1冲洗紫红曲霉平板，用枪头吸取菌丝溶液以接种量10% v/v接种到麦糟培养基，均匀搅拌后放入28 ℃培养箱培养。分别于第10天。第13天，第16天以及第20天取样测红曲色价。色价结果如图4所示。
上述发酵培养基配方为: 啤酒厂使用过的麦糟。上述色价测定方法同实施列2。从图4可以看出以麦糟为底物时，红曲色价在第10天为208 U/g，虽然整体色价低于以大米为底物，但是说明此紫红曲霉可以利用更廉价底物的原料，降低了经济成本的同时提高了其附加值，实现了有效的生物质转化，具有广阔的应用前景。
以上实施例的只是用于分析理解本发明的制备方法及应用范围，但本发明不限于以上实例。如果本领域的普通技术人员受其启示，对本发明直接进行改变、替代、修饰等，均应属于本专利的保护范围。
序列表
<110> 南京工业大学
<120> 一株高产红曲色素和γ-氨基丁酸的菌株及其应用
<160> 3
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 548
<212> DNA
<213> 紫红曲霉(Monascu purpureus)
<400> 1
ggaaggatca ttaccgagtg cgggtcccct tcgtgggacc caacctccca cccgtgatta 60
ttgtacctcc tgttgcttcg gcgcggcccc ctggggcccg ccggagacat cttctcgaac 120
gctgtctttg aaaaggattg ctgtctgagt aaacatacca aatcggttaa aactttcaac 180
aacggatctc ttggttccgg catcgatgaa gaacgcagcg aaatgcgata agtaatgtga 240
attgcagaat tcagtgaatc atcgaatctt tgaacgcaca ttgcgccccc tggtattccg 300
gggggcatgc ctgtccgagc gtcattactg cccctcaagc gcggcttgtg tgttgggccg 360
ccgtcccctg cgcctccggg caacggggac gggcccgaaa ggcagtggcg gcgccgcgtc 420
cggtcctcga gcgtatgggg ctttgtcacc cgctcagtag gtcgggccgg ggcctttgcc 480
ctctccaacc tttttttcct taggttgacc tcggatcagg tagggatacc cgctgaactt 540
aagcatat 548
<210> 2
<211> 19
<212> DNA
<213> 引物ITS1(Monascu purpureus)
<400> 2
tccgtaggtg aacctgcgg 19
<210> 3
<211> 20
<212> DNA
<213> 引物ITS4(Monascu purpureus)
<400> 3
tcctccgctt attgatatgc 20
Claims (9)
1.一株高产红曲色素和γ-氨基丁酸的菌株，其分类命名为紫红曲霉（Monascu purpureus）ML01，已保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO：M 2022025，保藏日期为2022年1月5日。
2.权利要求1所述菌株在高产红曲色素和γ-氨基丁酸中的应用。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，将权利要求1所述菌株进行平板培养、种子液培养和发酵培养，获取红曲色素和γ-氨基丁酸。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，将所述菌株平板培养接入到种子液培养基中的接种量为1%~8% v/v。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述种子液培养基的各组分的含量为：土豆200~300 g/L，葡萄糖15~20 g/L，其余为水。
6.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述菌株种子液接种到发酵培养基中的接种量为1%~10% v/v。
7.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述平板培养的温度为28~30 ℃，培养时间为96~168 h。
8.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述种子液培养的温度为28~30 ℃，培养时间为96~144 h。
9.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述发酵培养条件为：好氧培养，发酵温度28~30 ℃，发酵培养时间为144~480 h。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101302480A (zh) * | 2008-05-09 | 2008-11-12 | 浙江师范大学 | 高产γ-氨基丁酸红色红曲霉Mr-5菌株及其筛选方法和用途 |
| CN101724567A (zh) * | 2009-09-10 | 2010-06-09 | 浙江师范大学 | 高产红曲色素紫色红曲霉Mp-41菌株及其应用 |
| CN103224890A (zh) * | 2013-02-27 | 2013-07-31 | 天津科技大学 | 高产洛伐他汀和γ-氨基丁酸、低产色素的红曲霉菌及其用途和由该红曲霉菌制备的功能红曲 |
| CN106222098A (zh) * | 2016-10-08 | 2016-12-14 | 福州大学 | 一株红曲霉菌株及其应用 |
| CN108641968A (zh) * | 2018-05-24 | 2018-10-12 | 富乐顿生物工程科技（北京）有限公司 | 一种空间紫红曲霉FuH-23-4筛选及其在生产红曲色素中的应用 |
| CN108841731A (zh) * | 2018-07-23 | 2018-11-20 | 中南林业科技大学 | 高产色素的红曲菌株及其应用 |
| CN111139190A (zh) * | 2020-02-19 | 2020-05-12 | 福建大北农水产科技有限公司 | 一株红曲霉菌株及其发酵豆粕和水产功能性生物饲料 |
| GB2590999A (en) * | 2019-12-31 | 2021-07-14 | Bright Dairy & Food Co Ltd | Monascus purpureus and use thereof |
-
2022
- 2022-05-19 CN CN202210544815.0A patent/CN114933975B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101302480A (zh) * | 2008-05-09 | 2008-11-12 | 浙江师范大学 | 高产γ-氨基丁酸红色红曲霉Mr-5菌株及其筛选方法和用途 |
| CN101724567A (zh) * | 2009-09-10 | 2010-06-09 | 浙江师范大学 | 高产红曲色素紫色红曲霉Mp-41菌株及其应用 |
| CN103224890A (zh) * | 2013-02-27 | 2013-07-31 | 天津科技大学 | 高产洛伐他汀和γ-氨基丁酸、低产色素的红曲霉菌及其用途和由该红曲霉菌制备的功能红曲 |
| CN106222098A (zh) * | 2016-10-08 | 2016-12-14 | 福州大学 | 一株红曲霉菌株及其应用 |
| CN108641968A (zh) * | 2018-05-24 | 2018-10-12 | 富乐顿生物工程科技（北京）有限公司 | 一种空间紫红曲霉FuH-23-4筛选及其在生产红曲色素中的应用 |
| CN108841731A (zh) * | 2018-07-23 | 2018-11-20 | 中南林业科技大学 | 高产色素的红曲菌株及其应用 |
| GB2590999A (en) * | 2019-12-31 | 2021-07-14 | Bright Dairy & Food Co Ltd | Monascus purpureus and use thereof |
| CN111139190A (zh) * | 2020-02-19 | 2020-05-12 | 福建大北农水产科技有限公司 | 一株红曲霉菌株及其发酵豆粕和水产功能性生物饲料 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| YANCHUN SHAO等: "Insights into Monascus biology at the genetic level", vol. 89, no. 9 * |
| 余慧菁等: "紫红曲霉鉴定及两阶段培养产多糖条件优化", vol. 52, no. 12 * |
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|---|---|
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