[01568849]高产Monacolin K不产桔霉素的丛毛红曲菌MS-1发酵特性与应用研究

本项目包含国家自然科学基金重点项目—基于红曲菌基因组揭示光影响红曲色素发酵的分子机理 （No. 31330059）、国家自然科学基金面上项目—红曲菌产色素基因簇的克隆、功能分析与调控表达（No. 31171649）,以及湖北省科技支撑计划项目（对外科技合作类）—红曲菌发酵茯苓提高其利用效率的国际合作研究（2014BHE016）的部分研究工作。 红曲菌（Monascus spp.）,又称红曲霉,是我国重要的传统特色食用微生物,其发酵米饭等淀粉质原料的产品—红曲,在我国已有上千年的应用历史。现代研究表明,红曲菌能产生丰富的次级代谢产物,如莫那可林K（monacolin K,MK）、红曲色素、γ-氨基丁酸和dimerumic acid。其中MK可通过抑制3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶（3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA）进而有效抑制胆固醇的合成。因此,富含MK的红曲被用作调节血脂的膳食补充剂和药品。但部分红曲菌还可产生肾毒素——桔霉素（citrinin）,从而污染红曲产品。因此,选育不产桔霉素红曲菌株,探讨红曲菌产桔霉素分子机理,减少或消除红曲中桔霉素污染是近年来红曲菌和红曲研究重点之一。 桔霉素是一种肾脏真菌毒素。为了减少或消除红曲中桔霉素对消费者的危害,世界各国均规定了红曲中桔霉素的含量。日本、韩国已制定了红曲中桔霉素的限量标准;美国FDA则明确提出红曲产品若取得认可必须进行桔霉素评价;在欧洲,有消费者提出最新技术显示桔霉素未检出的红曲产品方可使用。在我国的轻工行业标准QB/T 2847-2007规定功能性红曲米（粉）中桔霉素含量（以绝干计）≤50 μg/kg。 为控制红曲产品中桔霉素的含量,研究人员在菌种选育、发酵条件优化、桔霉素降解和桔霉素基因簇的研究等方面做了大量的工作。但是目前还未见能完全控制桔霉素产生的红曲生产方法。 本研究从分离得到了1株高产MK不产桔霉素的丛毛红曲菌株（M. pilosus） MS-1,通过HPLC确证其红曲产品中不含桔霉素,并采用分子生物学方法,确证其基因组中不含有产生桔霉素的关键基因。在此基础上,进行了发酵条件研究和中试实验,获得了MK高含量且不含桔霉素的红曲产品。 （1）分离获得1株高产Monacolin K不产桔霉素的红曲菌MS-1,采用HPLC和PCR确证其不产桔霉素且不含合成桔霉素的关键基因。 （2） 建立了固态发酵过程中红曲菌MS-1产生的Monacolin K及其同系物的变化图谱。 （3） 优化得到了MS-1液态发酵产Monacolin K的发酵条件,并在10 L液态发酵罐中发酵得到了Monacolin K含量为241.84 μg/mL的不含桔霉素的液态发酵产品。 （1）本研究成果已完成中试,并在相关企业得到推广应用。 （2）本研究成果可用于红曲及其相关产品的开发。 （3）成果的推广应用,对于控制红曲产品的安全性,提升我国红曲产品质量,均有非常重要的意义。 本项目研究成果已完成中试,并在相关企业得到推广应用。无。