[發明專利]一種提高液態發酵紅曲色素產量的方法

在審

• 申請號: 201910233653.7
• 申請日: 2019-03-26
• 公開（公告）號: CN111748585A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 李利;陳莎;舒彬;王俊敏;吳光旭
• 申請（專利權）人: 長江大學
• 主分類號: C12P1/02
• 分類號: C12P1/02;C09B61/00;C12R1/645
• 代理公司: 武漢河山金堂專利事務所(普通合伙) 42212
• 代理人: 胡清堂

本發明公開了一種提高液態發酵紅曲色素產量的方法，該方法以紅曲菌為生產菌株，經孢子培養、種子培養、液態發酵和紅曲色素的提取，得到紅曲色素，其中發酵培養基加入了大孔樹脂。本發明可大幅度提高紅曲色素的液態發酵的產量，且發酵產物經固液分離后，紅曲色素集中于沉淀，即樹脂和菌絲中，發酵液水相不含色素，利于下游發酵產物的分離提取及發酵廢液的處理，具有很好的市場前景及市場價值。

技術領域

本發明涉及紅曲色素生產技術領域，具體涉及一種提高液態發酵紅曲色素產量的方法。

背景技術

紅曲色素是紅曲菌(也稱紅曲霉)的次生代謝產物，是經人類世代食用證明的安全色素。紅曲色素具有良好的染著性、熱穩定性、光穩定性、金屬離子穩定性和氧化還原劑穩定性，同時還具有一定的抗菌和抗氧化活性。作為食品添加劑，紅曲色素被廣泛應用于肉制品、調味品、酒類、腌制蔬菜以及面制品中。

研究表明，紅曲菌所產生的紅曲色素以醇溶性組分為主，占70％～80％，水溶性組分所占比例較小。在液態發酵過程中，由于醇溶性紅曲色素組分在發酵液水相中溶解度低，大部分保留于菌體細胞內。在生產實踐中，通常只收集菌絲體并從其中提取色素，剩下的發酵液水相中色素含量低，不利于提取，則作為廢液進行處理，故存在一定的污染和浪費。另外，從微生物代謝的角度來說，紅曲色素在細胞內積累，會導致色素合成受到負反饋抑制，從而影響色素的產量，這可能也是目前液態發酵生產紅曲色素時產量偏低的主要原因之一。因此，尋找一種新的紅曲色素液態發酵方法，以消除發酵過程中產物的負反饋抑制，對提高紅曲色素產量有重要意義。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供了一種提高液態發酵紅曲色素產量的方法，該方法不僅有利于提取，還可以有效解除產物對發酵過程的負反饋抑制，從而大幅度提高紅曲色素的產量。

本發明是通過以下技術方案實現的：一種提高液態發酵紅曲色素產量的方法，具體包括如下步驟：

S1、孢子培養：將紅曲菌接種到孢子培養基培養，收集孢子制備孢子懸浮液；

S2、種子培養：將孢子懸浮液接種于種子培養基培養，即為種子液；

S3、液態發酵：將預處理后的大孔樹脂按一定比例加入到發酵培養基，高溫滅菌后，將種子液接種于液態發酵培養基中培養；

S4、紅曲色素提取：發酵結束后，調節發酵培養基的pH至6，離心，獲得發酵液水相和沉淀，沉淀用無水乙醇超聲波提取，然后抽濾得到紅曲色素提取液。

優選的，所述的大孔樹脂為S-8、NKA-9、HP20、AB-8、CAD-40、D101、HPD-100A中的任意一種或幾種。

更加優選的，所述大孔樹脂為D101、HP20中的一種或兩種。

優選的，所述大孔樹脂與與發酵培養基的質量體積比為0.5％-10％。

優選的，所述大孔樹脂的預處理方法為：95％的乙醇浸泡，去離子水沖洗，再用5％HCl溶液浸泡，去離子水沖洗至中性，最后用5％NaOH溶液浸泡，去離子水沖洗至中性，過濾即可得到。

與現有技術相比，本發明的有益效果為：

1、通過在發酵培養基中添加吸附紅曲色素的大孔樹脂，對產物紅曲色素進行原位吸附分離，可以有效解除產物對發酵過程的負反饋抑制，大幅提高紅曲色素的發酵產量。

2、大孔樹脂能大量吸附紅曲色素，特別是能將發酵液水相中的色素吸附，使紅曲色素集中于固相沉淀中，下游產物提取及發酵廢液處理更簡單容易，減少污染和浪費。

具體實施方式：

下面結合實施例對本發明作進一步詳細的描述，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明范圍的限制，但凡采用等同替換或等效轉換的形式所獲得的技術方案，均應包括在本發明權利要求的保護范圍之內。