[發(fā)明專利]高產(chǎn)MonacolinK紫色紅曲菌菌株及其發(fā)酵生產(chǎn)功能性紅曲的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010535182.8
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111534443B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙雙枝;陳蕾蕾;張彥昊;劉孝永;郭紅梅;辛雪;陳相艷;李蔚;李朝勝;周慶新;裘紀瑩;王軍華
• 申請（專利權(quán)）人: 山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品研究所;東方慧醫(yī)（山東）制藥有限公司
• 主分類號: C12N1/14
• 分類號: C12N1/14;C12P17/06;C12R1/645
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務(wù)所有限公司 37105
• 代理人: 韓百翠

本發(fā)明公開了高產(chǎn)MonacolinK紫色紅曲菌菌株及其發(fā)酵生產(chǎn)功能性紅曲的方法。本發(fā)明從自然發(fā)酵的紅曲中經(jīng)篩選、系列條件優(yōu)化后獲得一株Monacolin K的產(chǎn)量較高且發(fā)酵過程無橘霉素產(chǎn)生的紫色紅曲菌(Monascus purpureus)NCPS2019010，該菌株保藏編號為CCTCC NO:M 2019736。在上述優(yōu)良菌株基礎(chǔ)上，采用聚丙乙烯耐高溫培養(yǎng)袋發(fā)酵，制備功能性紅曲，發(fā)酵過程中無需補充水分，且在培養(yǎng)過程中無需頻繁翻動物料，僅在培養(yǎng)第三天翻動一次物料，制備的功能性紅曲中MonacolinK含量達到0.8％?1.7％，開環(huán)式MonacolinK含量達到80％以上，無橘霉素產(chǎn)生。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一株高產(chǎn)MonacolinK紫色紅曲菌菌株及其發(fā)酵生產(chǎn)功能性紅曲的方法，屬于微生物菌株發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

紅曲是以秈稻、粳稻、糯米等為原料，經(jīng)紅曲霉發(fā)酵而成，為我國傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品，有一千多年的生產(chǎn)和應(yīng)用歷史，一直廣泛應(yīng)用于食品著色、釀酒、腐乳及中醫(yī)中藥中?！侗静菥V目》中明確記載，紅曲具有活血除淤作用。1979年日本學(xué)者遠藤章從紅色紅曲菌(M.ruber)發(fā)酵產(chǎn)物中分離出一種新的物質(zhì)，命名為MonacolinK，能有效抑制膽固醇生物合成中的關(guān)鍵酶3-羥基-甲基-戊二酰基-輔酶A還原酶的活性，阻斷膽固醇的合成，調(diào)節(jié)人體內(nèi)異常血脂，對產(chǎn)生動脈粥樣硬化的血清總膽固醇及低濃度脂蛋白膽固醇的降低有特異作用。

近年來，隨著生活水平的提高，由高膽固醇所引起的冠心病、高血脂、腦血栓等威脅著人類健康，降脂類產(chǎn)品需求日益增多，以MonacolinK(與洛伐他汀是同一種物質(zhì))為主要成分的功能性紅曲逐漸走進人們的視野。功能性紅曲與普通紅曲米的主要區(qū)別是MonacolinK含量更高。研究表明，與從其他菌類提取或人工合成的洛伐他汀相比，紅曲產(chǎn)品中的MonacolinK結(jié)晶少、溶解度高，因而療效更顯著，毒副作用更小。功能性紅曲中還含有γ-氨基丁酸、膽堿、麥角固醇、黃酮、不飽和脂肪酸等多種對人體有益的活性物質(zhì)，使功能性紅曲不僅保留了傳統(tǒng)的“健脾消食，活血化瘀”功效，還具有降低血膽固醇、降血脂、降血糖血壓、防癌、提高免疫力、抗氧化性等生理活性，具有極高的營養(yǎng)、保健、藥用價值，是一種天然、安全、有效的保健食品和藥品原料。

莫那可林K(Monacolin K)是理想的降血脂藥物，它有兩種結(jié)構(gòu)，即內(nèi)酯式結(jié)構(gòu)和酸式結(jié)構(gòu)。Monacolin K的生產(chǎn)菌種有土曲霉和紅曲霉。土曲霉發(fā)酵來源的Monacolin K是美國默克公司開發(fā)的處方藥，是目前市場上降脂藥物的主要成分，是內(nèi)酯式結(jié)構(gòu)，是前體藥物，服用后必須經(jīng)過人體肝臟分泌出的羥基酯酶水解成酸式結(jié)構(gòu)才具有活性，起到抑制HMG-CoA還原酶，進而阻斷膽固醇合成的作用；但有少數(shù)人體內(nèi)分泌的羥基酯酶量不足或活性低下，導(dǎo)致對內(nèi)酯式的Monacolin K水解不完全，產(chǎn)生毒副作用，導(dǎo)致橫紋肌溶解而疼痛，同時也增加肝、腎的負擔(dān)。功能性紅曲米中的Monacolin K以兩種形式同時存在，天然發(fā)酵得到的功能性紅曲米中的Monacolin K絕大部分是酸式結(jié)構(gòu)，它不需要人體內(nèi)的羥基酯酶參與水解，不會增加肝、腎負擔(dān)，直接發(fā)揮降脂作用，另一小部分為內(nèi)酯式結(jié)構(gòu)MonacolinK，在發(fā)酵后期，隨著外界水分和溫度的變化，酸式會向內(nèi)酯式轉(zhuǎn)化，若在提純過程中，遇到高溫、脫水等條件，則內(nèi)酯式Monacolin K含量會占到主要地位。

土曲霉發(fā)酵法生產(chǎn)的Monacolin K是內(nèi)酯式結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生毒副作用，導(dǎo)致橫紋肌溶解而疼痛，同時也增加肝、腎的負擔(dān)。雖然紅曲霉發(fā)酵來源的Monacolin K可以很好的解決此問題，并且還有很多其它保健功能，但是現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的功能紅曲米中Monacolin K含量比較低，且1995年法國學(xué)者Blanc在紅曲霉的發(fā)酵物中檢測出橘霉素，其具有腎毒性、致癌性、致突變等作用，嚴重制約了紅曲霉菌發(fā)酵產(chǎn)品的應(yīng)用和發(fā)展。所以，獲得一株高產(chǎn)酸式Monacolin K低產(chǎn)橘霉素的紫紅曲霉菌是目前這個產(chǎn)業(yè)急需解決的一個問題。