阅读说明：本技术 一种高盐发酵红曲黄色素制备方法 (Preparation method of high-salt fermented monascus yellow pigment ) 是由 陈功 赵露 赵喜红 胡婷 于 2019-10-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高盐发酵红曲黄色素制备方法,包括如下步骤：步骤1：制备含高盐的基本培养基,且基本培养基中的盐含量不低于20-50g/L；步骤2：取红曲菌种子液接种于步骤1所制备基本培养基中进行好氧发酵4-7d；步骤3：从步骤2所得的发酵液进行固液分离,分别从清液中得到胞外红曲黄色素,从固态物中通过乙醇提取分离法获得胞内红曲黄色素,其中,胞外红曲黄色素与胞内红曲黄色素总和即为红曲黄色素产品。本发明通过采用高盐的极端环境中进行发酵,其能促进红曲菌代谢生成红曲黄色素,如此可显著的提高红曲黄色素的产量,如此可考虑直接采用海水或浓缩的海水来配制培养基进行发酵生产,使得整个生产方法生产成本低,且环境友好,同时产量高。(The invention discloses a preparation method of high-salt fermented monascus yellow pigment, which comprises the following steps of 1, preparing a basic culture medium containing high salt, wherein the salt content in the basic culture medium is not lower than 20-50g/L, 2, inoculating monascus seed liquid into the basic culture medium prepared in the step 1 for aerobic fermentation for 4-7d, and 3, performing solid-liquid separation on fermentation liquid obtained in the step 2, respectively obtaining extracellular monascus yellow pigment from clear liquid, and obtaining intracellular monascus yellow pigment from solid substances through an ethanol extraction separation method, wherein the sum of the extracellular monascus yellow pigment and the intracellular monascus yellow pigment is a monascus yellow pigment product.)

一种高盐发酵红曲黄色素制备方法

技术领域

本发明属于发酵领域，尤其涉及一种高盐发酵红曲黄色素的制备方法。

背景技术

红曲菌是一种丝状真菌，在亚洲国家已有上千年的研究历史。红曲色素作为红曲菌发酵代谢的次级产物，是一类具有聚酮结构的天然混合色素，主要分为红、橙、黄三大类。近几年的研究报道指出红曲色素，尤其是红曲黄色素具有抗菌、抗癌、抗氧化、降脂等功能活性，可广泛用于食品和医药领域。因此，研究开发红曲黄色素的发酵生产具有广阔的前景和重大的市场价值。

红曲色素通过红曲菌液态发酵获得是研究的重点，大部分报道都集中在优化培养基组成和发酵条件，进而提高红曲色素的含量，但其提高量有限。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种高盐发酵红曲黄色素产量高分离简单的制备方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种高盐发酵红曲黄色素制备方法，包括如下步骤：

步骤1：制备含高盐的基本培养基，且基本培养基中的盐含量不低于20-50g/L；

步骤2：取红曲菌种子液接种于步骤1所制备基本培养基中进行好氧发酵4-7d；

步骤3：从步骤2所得的发酵液进行固液分离，分别从清液中得到胞外红曲黄色素，从固态物中通过乙醇提取分离法获得胞内红曲黄色素，其中，胞外红曲黄色素与胞内红曲黄色素总和即为红曲黄色素产品。

其中，所述步骤1中的盐为NaCl。

其中，所述步骤1中基本培养基中余下各组分分别为：葡萄糖、(NH₄)₂SO₄、KH₂PO₄、KCl、MgSO₄·7H₂O、FeSO₄·7H₂O、ZnSO₄·7H₂O、MnSO₄·H₂O和水，且所述基本培养基中葡萄糖的浓度为50g/L，(NH₄)₂SO₄的浓度为5g/L，KH₂PO₄的浓度为5g/L，KCl的浓度为0.5g/L，MgSO₄·7H₂O的浓度为0.5g/L，FeSO₄·7H₂O的浓度为0.01g/L，ZnSO₄·7H₂O的浓度为0.01g/L，MnSO₄·H₂O的浓度为0.03g/L。

其中，所述红曲菌为Monascus ruber，其保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心且保藏编号为CGMCC 10910。

其中，所述步骤2中红曲菌种子液接种量为基本培养基体积的5-10％。

其中，所述红曲菌种子液的制备方法如下：取菌种涂布在平板培养基中培养4-7d，培养后取平板上的菌落加入到种子培养基中培养24-36h，且种子培养基中菌落的加入量为5-10个/50mL。

其中，所述平板培养基中各组分分别为葡萄糖、马铃薯、琼脂和水，且其中葡萄糖的浓度为20g/L，马铃薯的浓度为200g/L，琼脂的浓度为20g/L。

其中，所述种子培养基中各组分分别为葡萄糖、酵母膏、蛋白胨、KCl、FeSO₄·7H₂O、KH₂PO₄和水，且其中葡萄糖的浓度为20g/L，酵母膏的浓度为3g/L，蛋白胨的浓度为10g/L，KCl的浓度为0.5g/L，FeSO₄·7H₂O的浓度为0.01g/L，KH₂PO₄的浓度为4g/L。

其中，所述步骤2中好氧发酵在恒温振荡摇床中进行，其发酵温度为25～35℃，振荡频率为150～250rpm。

其中，所述步骤2中好氧发酵时发酵温度30℃，振荡频率为180rpm。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明通过采用高盐的极端环境中进行发酵，其能促进红曲菌代谢生成红曲黄色素，如此可显著的提高红曲黄色素的产量，如此可考虑直接采用海水或浓缩的海水来配制培养基进行发酵生产，使得整个生产方法生产成本低，且环境友好，同时产量高。

附图说明

图1为本发明实施例2-4和对照例中胞外红曲黄色素产量对比图；

图2为本发明实施例2-4和对照例中胞内红曲黄色素产量对比图；

图3为本发明实施例2-4和对照例中红曲黄色素总产量对比图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

菌种活化：取Monascus ruber(CGMCC 10910)菌种涂布到平板培养基上进行培养，其中，平板培养基各组分分别为葡萄糖、马铃薯、琼脂和水，且其中葡萄糖的浓度为20g/L，马铃薯的浓度为200g/L，琼脂的浓度为20g/L，其培养条件为：培养温度25-35℃，优选30℃；平板培养时间4-7d，优选6d，菌种活化后会在平板上生成菌落。

种子菌液的制备:取20g葡萄糖、3g酵母浸粉、10g鱼粉蛋白胨、0.5g KCl、0.01gFeSO₄·7H₂O和4g KH₂PO₄溶于500mL水中，然后加水定容至1L后得到种子培养基，取80mL种子培养基灭菌冷却后接种13个从平板中取的菌落，然后在恒温摇床中进行培养，培养温度为25～35℃，振荡频率为150～250rpm，培养时间为24～36h，优选的，培养温度为30℃，振荡频率为180rpm，培养时间为30h，即得到种子菌液。

实施例2

取50g葡萄糖、5g(NH₄)₂SO₄、5g KH₂PO₄、0.5g MgSO₄·7H₂O、0.5g KCl，0.01gFeSO₄·7H₂O、0.01g ZnSO₄·7H₂O、0.03g MnSO₄·H₂O和20g NaCl溶解于去离子水中并用去离子水定容至1L，随后115℃灭菌20min。然后接种实施例1中所制备的种子菌液80mL进行摇床培养，其中摇床培养的温度为30℃，振荡频率为180rpm，发酵培养时间为6d；培养完成后将发酵液进行离心(8000r/min,5min)，分别收集上清液和沉淀物，其中上清液得到胞外红曲黄色素，而沉淀物用以提取胞内红曲黄色素。

实施例3

同实施例2，其区别在于，所述NaCl用量为35g。

实施例4

同实施例2，其区别在于，所述NaCl用量为50g。

对照例

同实施例2，其区别在于，所述NaCl用量为0g。

其中，离心后沉淀物中胞内红曲黄色素的提取方法为：取沉淀物加入去离子水进行洗涤，洗涤的具体过程为将沉淀物用去离子水溶解后再次进行离心(8000r/min,5min)后取沉淀物(可重复多次)，向洗涤后的沉淀物中加入同体积且浓度为70％乙醇(pH 2)振荡分散后静置1h，然后利用滤纸过滤，获得的滤液即为胞内红曲黄色素，将获得的胞内外色素进行适当稀释后，利用紫外分光光度计进行全波长扫描，并在特定的波长下检测相应的黄色素浓度。

其中，实施例2-4以及对照例中胞外红曲色素和胞内红曲色素的含量可参阅图1-3所示，其中结果如图1、图2、图3所示，实施例2中利用20g/L的高浓度盐(NaCl)发酵，胞外和胞内的红曲黄色素含量分别达到37AU₃₅₀和97AU₄₁₀，其红曲黄色素的总量为134AU；实施例3中利用35g/L的高浓度盐(NaCl)发酵，胞外和胞内的红曲黄色素含量分别达到43AU₃₅₀和110AU₄₁₀，其红曲黄色素的总量为153AU；实施例4中利用50g/L的高浓度盐(NaCl)发酵，胞外和胞内的红曲黄色素含量分别达到30AU₃₅₀和90AU₄₁₀，其红曲黄色素的总量为120AU；对照例中胞内和胞外的红曲黄色素总量125AU；可见Monascus ruber(CGMCC 10910)菌种在高盐环境中同样能代谢生成红曲黄色素，且能较好的生长，而在培养基中盐浓度达到35g/L时，其红曲黄色素的代谢生成量要比常规培养基培养时的生成量提高20％以上，可见在培养基中适当增加盐产量反而可以促进Monascus ruber(CGMCC 10910)菌种生成红曲黄色素。

工业生产中会产生大量的工业盐碱废水，目前在对盐碱废水进行污水处理的成本较高，而本申请则为直接利用盐碱废水来替代淡水配制培养基发酵生产红曲黄色素提供了借鉴，如此实现废水合理再利用，节约成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。