红曲霉液态发酵生产红曲色素条件优化(共5页).docx

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1、精选优质文档-倾情为你奉上红曲霉液态发酵生产红曲色素条件优化王远卓（南阳师范学院生命科学与技术学院）摘要：为了提高红曲色素的液态发酵水平，降低生产成本，采用单因素实验和正交试验获得了最佳工艺条件：葡萄糖30g/L，硝酸钠15g/L，PH5.5，液态量关键词：红曲霉、红曲色素、液态发酵、单因素实验、正交实验Abstract：In order to improve the yield of Monascus pigment and reduce the production costs,Key words：Monascus 、Monascus pigment、submerged fermentat

2、ion、 、orthogonal experiment 引言红曲霉菌属真菌界，子囊菌门，真子囊菌纲，散子囊菌目，红曲霉科，红曲霉属。红曲色素是红曲霉生长过程中分泌的次级代谢产物，红曲色素分为红色素、橙色素和黄色素，是一种天然的着色剂，红曲色素可以用于肉制品、腐乳、糕点、糖果、冷饮、清酒、酱油等食品，也可用于化妆品；此外，红曲色素还有抑菌防腐的作用，还可作为医药用品具有降血脂、降血压、抗疲劳、抗肿瘤等保健作用。培养红曲霉菌有俩种方法：固态发酵和液态发酵。本次实验以紫色红曲霉菌液态发酵为基础，通过单因素实验和正交试验获得最好的优化条件。本次试验改变的单因素实验条件有：碳源、氮源、PH及液态量这四个

3、变量，本次实验通过改变这四个变量来探究红曲霉色素的最佳摇瓶发酵条件。1 实验1 .1材料1.1.1 菌种红曲米培养出的紫色红曲霉菌.1.1.2 仪器设备LDZM立式压力蒸汽灭菌器（上海申安医疗器械厂）、ZSD-1160生化培养箱、DZKM-4电子恒温水浴锅、SW-CJ-IFD型单人单面净化工作台（苏州净化）、ZHWY-2112B 双层特大容量全温度恒温培养动荡器、PL602-S电子天平、752型紫外可见分光光度计、TDL-5A型台式低速离心机.1.1.3 培养基固体培养基：葡萄糖 30g、NaNO3 3g、酵母提取物（酵母粉）1g、K2HPO4 1g、MgSO47H2O0.5g、KCl 0.5

4、g、FeSO4 0.01g、PH5.6、琼脂20g、蒸馏水1L、121灭菌20min.液态培养基：葡萄糖 30g、NaNO3 3g、酵母提取物（酵母粉）1g、K2HPO4 1g、MgSO47H2O0.5g、KCl 0.5g、FeSO4 0.01g、PH5.6、蒸馏水1L、121灭菌20min.1.1.4 主要试剂葡萄糖、蔗糖、淀粉、尿素、氯化铵、硝酸钠、乳酸.1.2 方法1.1.1 固体培养基培养红曲米菌种称取5g红曲米研磨后加入45ml的无菌水后混匀，放入60水浴锅中加热30min，加热后取悬浮液1ml加入固体培养基中在30恒温培养箱中培养，大概5天后长出来的菌种，然后选取长的旺的菌种用平板

5、划线法筛选单个菌种群落，培养5天后，选取长的好的单个菌种鉴定，本次实验用培养出来的紫色红曲霉菌种（图1）作为条件优化的基础。紫色红曲菌的特点：绒毛状，隆起不明显，无皱褶，边缘整齐。1.1.2菌体生物量的测定（干重）取空离心管，并称其质量，取10ml的种子培养液于离心管，在离心机中5000r/min离心10min，将上清液去除，放入烘箱中烘干，总重与空离心管的差即为菌体干重。1.1.3红曲霉液体菌种的生长曲线 图2红曲霉菌种干重随时间变化曲线图2为液体菌种的生长曲线，选取紫色红曲霉菌用接种环挑取菌种接入液体培养基，温度30，转速180rm/min，每隔12个小时测一次干重，并绘制了此图，根据微生

6、物的生长速率的不同，将其分为调整期、对数期、稳定期和衰亡期4个典型时期，由此图可知，液体菌种培养至第3d时，菌体干重基本上达到稳定期，培养至第6d的时候菌体开始自溶，所以选用培养3-5d的菌种作为液态发酵的种子。1.1.4 液体培养基进行条件优化选长得好的菌种，经鉴别为紫色红曲菌，用分别改变碳源、氮源、PH及液体量单因素法来测定最佳摇瓶发酵条件。1.1.4.1 改变碳源取葡萄糖、蔗糖、可溶性淀粉为改变碳源的单因素条件，除了液体培养基的碳源改变外，其他条件不变，用250ml的培养瓶加入150ml的液体培养基，加入5ml的红曲霉菌，在摇床上培养7天，温度30，转速180rm/min,7天后取每瓶测

7、量其色价。1.1.4.2 改变氮源取硝酸钠、氯化铵、尿素为改变氮源单因素的条件，除了液体培养基的氮源改变之外，碳源用葡萄糖，其他条件均不改变，用250ml的培养瓶加入150ml的液体培养基，加入5ml的红曲霉菌，在摇床上培养7天，温度30，转速180rm/min,7天后取每瓶测量其色价。1.1.4.3 改变PH取PH为3.5、4.5、5.5、6.5、7.5、8.0为改变PH单因素的条件，除了液态培养基调PH不同之外，其他条件均不改变，用250ml的培养瓶加入150ml的液体培养基，加入5ml的红曲霉菌，在摇床上培养7天，温度30，转速180rm/min,7天后取每瓶测量其色价。1.1.4.4

8、改变液体量取250ml培养瓶分别加入不同量的培养基：75ml、100ml、125ml、150ml、175ml、200ml，作为改变液体量的单因素条件，其它条件不变，分别加入5ml的红曲霉菌，在摇床上培养7天，温度30，转速180rm/min,7天后取每瓶测量其色价。1.1.5红去色素色价的鉴定取10ml培养7天后的液态红曲菌于离心管中，在离心机4000/min的条件下，离心10min，然后取其上清液适当稀释，以蒸馏水为空白，测505nm处吸光值。色素色价（Uml）为U=A505/v*n 式中A505为505nm处的吸光值（数值在02.5之间），V为上清液体积，单位ml，n为稀释倍数。本次试验中每种条件培养出来的红曲菌在测色价时，均稀释10倍，即上清液取0.4ml，加蒸馏水3.6ml，混匀在比色皿中测其OD值。2 结论与分析2.1 改变碳源结果分析接种后培养7天之后葡萄糖培养基明显变成深红色，淀粉培养基为橙红色，蔗糖红色不明显。测得色价为下图所示：2.2改变氮源结果分析接种后7天硝酸钠培养基明显变成暗红色，氯化铵变成橙红色，尿素红色不明显。测得色价为下图所示：2.3 改变PH接种7天后PH3.5的为暗红色，PH4.5和为专心-专注-专业