红曲霉固态发酵生产洛伐他汀工艺条件探析.doc

红曲霉固态发酵生产洛伐他汀工艺条件探析洛伐他汀是红曲霉培养物中具有生理活性功能的产 物之一，由于其是胆固醇合成限制酶3-释基-3-甲基戊二酰 辅酶A还原酶的抑制剂，可以抑制生物体内胆固醇的合成 [1-2],所以近年来洛伐他汀类药物的开发一直是人们研究 功能性红曲的热点红曲霉生产红曲一般采用固态发酵技 术，该方法具有投资少、产量大、生产技术成熟等优点，国 内对红曲霉固态发酵生产洛伐他汀的研究多有报道[3-6] 本实验采用传统的红曲生产方法，利用地域原料优质资源进 行红曲霉固态发酵，对其产洛伐他汀的发酵工艺条件进行了 研究和探索1材料和方法1. 1供试材料1. 1. 1试验菌种 洛伐他汀生产菌红曲霉M7 (由天津科 技大学食品生物技术研究室提供)1. 1.2培养基(1)斜面培养基：麦芽汁培养基，12VC 灭菌20mino (2)种子液培养基(g/L)：葡萄糖50g,蛋白 月东 20g, NaN03 10g, MgS04 ・ 7II20 5g, KH2P04 lOg,自来水 1 OOOmL, 121°C灭菌20mino (3)发酵培养基：将大米与蒸馅水以1 (g) : 1 (inL)的比例浸泡过夜，沥干水分，分装入 250mL三角瓶中，每瓶20g原料，20mL蒸馆水，121°C灭菌 20mino1.2培养条件及方法(1)斜面培养：挑取一环菌种接 种于斜面培养基中，在32£培养箱中培养6〜8d,至菌丝长 满斜面。

2)种子液培养：取5mL无菌水加入到新鲜的斜面 菌种中，将斜面上的抱子充分刮下，制成菌悬液，接种到装 有50mL种子培养基的三角瓶中，30°C 180r/min培养36h, 得到红曲霉的种子液3)发酵培养：向发酵培养基中加入 已调好浓度的种子菌悬液5mL,淋匀，置于28乜恒温培养箱 中培养18〜20d后取出烘干至恒重、粉碎，检测洛伐他汀 含量1.3样品处理 发酵样品于4CTC烘干至恒重，粉碎，过 100目筛准确称取0. 500 0g红曲样品，加入8mL75%乙醇, 超声30min,3 500r/min离心10mino用75%乙醇定容至25mL, 经0. 45&mu；m滤膜过滤后检测1.4色谱条件(1)洛伐他汀标样：酸型和内酯型分别 制备2 )色谱柱：Agilent TC-C18 ( 5&mu；m , 4. 6mm×； 250mm)；流动相:乙睛：水=7 : 3; (3)检测 器：紫外检测器，检测波长为&lambda； =237nm； (4)柱温： 25°C ；流速：ImL/min；进样量：20&mu；Lo2结果与分析2.1不同发酵温度对洛伐他汀产量的影响 在实验中设 计了 5 个发酵温度，分别为 24°C、26°C、28°C、30°C、32°C, 在不同温度的培养箱中发酵培养18d,检测洛伐他汀含量， 实验结果如图1所示。

由图1可以看出，培养温度对M7产 洛伐他汀十分敏感，在26〜28£时最为合适，因此确定最佳 发酵温度为26-28°Co2.2不同发酵培养时间对洛伐他汀产量的影响由图2 可以看出，洛伐他汀从第二天开始合成，随着培养时间增加, 产量逐渐增多，直到第18d达到最大值，随后产量略有减少, 所以确定最佳的发酵培养时间为18〜20d2. 3不同发酵基质初始含水量对洛伐他汀产量的影响 水分是保证微生物生长繁殖的重要因素实验中对发酵基质 初始含水量进行了设计研究，选取发酵基质初始含水量分别 为30%、40%、50%、60%、70%,考察其对洛伐他汀产量的影 响，结果见图3由图3可以看出，当基质含水量达到50% 时，洛伐他汀的产量达到最大值；当基质含水量低于50%时, 物料干硬，菌体生长缓慢；当含水量超过50%时，洛伐他汀 产量下降，过多的水分会导致基质物料黏结成团，容易感染 杂菌，发酵进行困难，影响菌体的生长2.4发酵基质初始pH值对洛伐他汀产量的影响实验中 设计了 5个发酵起始pH值，分别为4.0, 5.0, 6.0, 7.0,8.0,在261培养箱中进行发酵培养，测定洛伐他汀产量， 结果见表1从表1可知，起始pH值在4.0-6. 0时，洛伐 他汀的产量较高，这一 pH范围也是红曲发酵的自然pH,所 以试验中对发酵基质的初始pH值没有作特殊要求，选择自 然pH值。

3结论利用红曲霉固态发酵生产洛伐他汀，在发酵过程中温度、培养时间、基质初始含水量和基质初始pH的变化对洛 伐他汀的产量有较大的影响本试验根据以上因素优化了红||6»1霉固态发酵生产洛伐他汀的最佳工艺条件为:发酵温度26〜28°C，发酵时间18〜20d,发酵基质初始含水量50%,发酵基质初始pH值自然参考文献[l]Seraman S, Rajendran A, Thangavelu V. Statisticaloptimization of anticholesterolemic drug lovastatin production by the red mold Monascus purpureus[J]・Food and bioproducts processing, 2010, 88 (2/3)： 266-76.[2]Chang Y N, Huang J C, Lee C C, et al. Use of responsesurface methodology to optimize culture medium for production of lovastatin by Monascus rubber[J]・Enzymeand microbial technology, 2002, 30 (7)： 889-894.[3]甘锋，唐建忠，王轩，等•响应面法优化红曲霉固态发酵产Monacolin K工艺条件的研究[J]・中国食品添加剂,2011 (01)： 131-136.[4] 殷军帅，梁秋丽，方佳茂，等•红曲霉固态发酵生产Monacolin K的工艺优化[J]•食品研究与开发，2013, 34(9)： 79-84.[5] 董文宾，陶璐，张建华，等•红曲霉菌固体发酵产Monacolin K工艺的优化[J]•现代食品科技，2007, 23 (8)： 32—35.[6] 杨欢欢，高冰，熊巍，等•红曲霉固态发酵萌芽米条 件的研究[J] •中国酿造，2011 (2)： 134-136.。