[發明專利]一種紅曲菌發酵液中添加微粒提高紅曲黃色素產量的方法

在審

• 申請號: 202110589047.6
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113186236A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 張薄博;范嘉慧;賴科圣
• 申請（專利權）人: 汕頭大學
• 主分類號: C12P17/18
• 分類號: C12P17/18;C12N1/38;C12N1/14;A23L5/46;C12R1/645
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 仇鈺瑩

本發明公開了本發明涉及一種紅曲菌發酵液中添加微粒提高紅曲黃色素產量的方法，屬于微生物發酵技術領域。本發明接種紅曲種子培養液于液態發酵培養液后，在25?35℃發酵6?12d，其在發酵后的第0h向發酵培養液中添加4g/L的3μm滑石粉，以促進紅曲在生長過程中合成天然紅曲黃色素。本發明通過這種有效調控，可以提高紅曲液態發酵生產紅曲黃色素的能力，僅通過較低的成本投入，就可顯著提高發酵合成目標產物的產量，方便實用且安全可靠，具有很高的經濟效益。

技術領域

本發明涉及一種紅曲菌發酵液中添加微粒提高紅曲黃色素產量的方法，屬于微生物發酵技術領域。

背景技術

目前市場上的色素主要包括合成色素、半合成色素和天然色素這三大類，相比于合成與半合成色素，天然色素安全性更高也更容易被消費者所接受。但天然色素現僅占市場份額的30％，遠遠低于其市場需求量，具有十分廣闊的發展前景。天然色素的來源主要有微生物發酵法和動植物抽提法。而相比于動植物抽提法，微生物發酵法有易于放大和不受季節影響等多種優勢。

其中，紅曲菌發酵所產生的一類重要的聚酮類次級代謝產物，天然紅曲黃色素，作為一種良好的著色劑，被廣泛應用于食品工業。其來源主要是通過紅曲菌的固態發酵和液態發酵兩種方法。固態發酵色素產量雖高，但發酵時間過長，且發酵條件不易控制，相比之下液態發酵優勢明顯，生產效率高、培養周期短、且易控制、低污染，因此被廣泛應用于工業生產。目前國內外的學者主要通過菌種誘變篩選和發酵優化兩種方法來提高紅曲黃色素的色價，但仍存在較大瓶頸，難以達到高產黃色素的目的。

本實驗室在發明專利“一種偶聯原位萃取發酵紅曲黃色素的雙液相發酵方法”(專利號201410116854)中，通過雙液相發酵體系，將代謝合成的紅曲黃色素迅速富集到萃取劑中(所述萃取劑主要指甘油酯類物質)，有效的降低了紅曲黃色素的產物抑制，進而提高紅曲黃色素的產量。但是仍然不足以滿足紅曲黃色素的工業化生產，因此有必要尋求一種新的發酵調控策略，進一步提高紅曲黃色素的產量。

發明內容

[技術問題]

提供一種提高紅曲發酵的紅曲黃色素產量并減小發酵成本的方法。

[技術方案]

為解決上述技術問題，本發明提供了一種通過紅曲發酵生產紅曲黃色素的方法，將紅曲接種至培養基中，在發酵初始或發酵過程中添加微粒；所述微粒包括四氧化三鐵、滑石粉、二氧化鈦、二氧化硅、氧化鋁。

本發明的原理為：微粒的添加可以使發酵過程存在菌體-粒子碰撞，會影響菌體的形態，改變細胞完整性與通透性，并調控紅曲黃色素的合成途徑，最終影響紅曲黃色素的產量，并且，所添加的微粒安全可控。

在本發明的一種實施方式中，所述發酵是在液態環境下進發酵。

在本發明的一種實施方式中，所述紅曲菌為產紅曲黃色素的紅曲菌。

在本發明的一種實施方式中，所述紅曲菌為Monascus purpureus ZH106，保藏于汕頭大學高水平實驗樓，已發表于文章《Evaluating the effects of microparticleaddition on mycelial morphology,natural yellow pigments productivity,and keygenes regulation in submerged fermentation of Monascus purpureus》，申請人承諾自申請日起二十年內向公眾發放。

在本發明的一種實施方式中，所述微粒的添加量為1-20g/L。

在本發明的一種實施方式中，所述微粒的粒徑為2-25μm。

在本發明的一種實施方式中，所述微粒的添加時間為紅曲菌接種后的0-144h。