红曲霉的麦角固醇研究

) 一 《食品与发酵工业》 Food and Fen~entafion Indusages 红。曲霉的麦角固醇研究。 ／ 陈松生 毛宁 陈哲超 吴松刚 — — — _ - 一 一 (捐建师范大学擞生物工程所t福州 ，350007) ， 摘 要 在红曲霉生理活性研究中-发现 8株红曲霉分离株均盹产生麦角固醇．其中 撇 5cusanda 625菌株 lOOg于苗体可得 2g左右，最高可达3g 产麦角固醇最适培养基为大米 粉。发酵周期96h 粗提样品的麦角网尊鬻外吸收值与样品一致 该菌株兼能产生红曲色 素，发酵液色价可达 i00以上。 关奠词 ． ! ，塞塑匣壁·皇堕，垒堕皇苎 众所周知，红 曲霉用作酿酒和天然红色 素在我国已有悠久的历史 。’“。我们曾对红 曲霉红色素的活性物质做过研究0]。红曲霉 用于食品保健并且有药用价值，虽阜肴记载， 但深人探讨却是近 2o年来的事情。特别是 日本远藤章关于红曲霉产生的 Mm dn K L x．新的活性物质具有强有 力对抗阻碍胆 固醇合成系统中的限速酶 HMC-CoA还原酶 作用，对高胆固醇血症患者极其有效的研究 报道．已引起人们的重视 。 。但对于红曲 霉产生的麦角固醇 尚未见研究报道 麦 角固醇又称麦角甾醇(Ergostero1)，最 早发现于小麦的寄生菌麦角菌t并对其性质。 测定方法等进行探讨0 “ -，以后发现酵母 及霉菌中也有麦角固醇存在。麦角固醇经紫 外线照射后逐步转化 为维生素 。维生素 是 一种重要药品，可用防治婴幼儿佝偻 病 ．对促进孕妇和老年人钙、磷的吸收有明显 生理作用。麦角固醇还是生产“考的松 、激素 黄体酮的原料。现在工业上维生素 主要 采用酵母菌 。本实验发现．我们由红曲及土壤 中分离到的 8株红曲霉都能产生麦角固醇t @ 福建省 1994年自然科学基金项 目 · 18 ， 食钢色素 其中某些菌株接近目前工业生产的酵母水 平。同时还兼产红曲色素，所以红曲霉是值得 综合开发的优良菌种。 材 料 与 方 法 一 、菌 种 n)Msnasct~ 625．683，605，分离 自福 建省屏南酒曲厂红曲中。 (2) ?,~rpret6 721，745．分离自福 州市场酒糟中 (3)麒Ⅻs∞ 368．384．分离 自福建省 建阳县红曲中。 (4) Ⅻs sp．945．分离 自福州士纂中。 二、培养基 1．种子培养( ) 大米粉 5：NaNO~0．2 KHzPO4 0．5； M 0．1；pH5．8。 2．发酵培养基( ) 大米粉 8；NaNO~0．2 KHzPO,0．5； MgSO~0．1；pH5．8。 三、培养条件与方法 1．种子培养 维普资讯 http://www.cqvip.com 《食品与发酵工业》 Food and r力m Ia on Industries 250ml三角瓶装 培养基 5Ora1．1kg灭菌 25rain。分 别接入各不同斜面种子．每菌种接 2瓶以上 ．置 230r／rain振荡培养 48h，颜色转 红，肉眼可见大量絮状菌体．挑选生长好，无 杂菌者作为种子。 2．发酵培养 50Oral三角瓶装培养基 lOOm[，lkg灭菌 25rain。每瓶用元菌吸管接人 5m1种子。置 30 士1 C ，23Of／rain振荡培养，然后进行测定。 匝、测定方法 1．菌体生物量测定 发酵液用三层沙布过滤，洗 涤两遍，挤 干，再用粗 滤纸反复压干。称重 ，为湿菌体生 物量。称取湿菌体 5g，于烘干箱 中烘至衡重 ． 为干菌体生物量，井计算含水量 。 2．红曲色素色价测定[ 发酵液经沙布过滤 ，取滤液，稀释一定倍 数，用 721分光光度计测定，波长 505ran，光 程 lcm。 色价=OD值 ×稀释倍数 3．麦角周醇含量测定 称取湿菌体 3g或干菌体 0，3g于回流瓶 中，加入适量碱性 甲醇 ，于 85～90C水浴 中 回流皂化 2．5b，蒸干，冷却至室温，加 50nd 乙醚，振荡 lOmin·静 置抽提 2．5b．过滤定容 到 50 ，在 752C型紫外分光光度计上．渡长 282．5rim，光程 lcm石英 比色皿中测定。 麦角固醇( )一∑ ×】O0 式 中：C 萃取试样中麦角固醇浓度 (mg／m1)，由标准曲线查得； V——萃取溶液 50ml×稀释倍数； w一一菌体的干重(g) 若甩湿苗 体要换算成干重。 五、壹角固醇含量标准曲线绘制 精确稚取标准麦角固醇‘中国上海试剂 二厂)，配成系列溶液进行测定．以浓度为横 座标，测定的吸收值为纵坐标+绘制麦角固醇 含量标准曲线。 结 果 与 讨 论 一 、 分离菌株的麦角同醇含量测定结果 分离 纯化后的红曲霉菌株，经二级摇瓶 发酵 72h，按前述“四、测定方法”中的“3． ． 测定麦角固醇的含量，结果见表 1。 衰 l 红曲霉蠢角圃肆吉■舅定 菌 号 pH ’ 湿茁体重 滤液体积 色 价 麦角周醇 含量 _ (g) (r凸1) n D．×稀释部数： (g，lOOg千重) 625 6．5 6．1 30 l28 1，68 583 6．5 6．0 26 96 1．62 605 6 5 5．8 30 79 1．25 2l 5．5 6．0 26 72 1．48 745 5．5 5．7 26 67 0．86 368 6．0 5．4 27 49 1．25 一 ^384 6．5 0·t 28 62 0．95 945 6．8 4．3 15 200 O．82 由表 1可见．分离得到的红曲霉菌株都 可产生麦角固醇．不同菌株产生的麦角固醇 单位含量有差别。挑选不同类型含量较高的 625．721，368，945作为研究代表株。同时各 菌株都会产生较高红曲红色素。 二、红曲霉产麦角伺尊的条件眉蠢 维普资讯 http://www.cqvip.com 《食品与发酵工业 Food and Fem',emati(m Indug es 1．红凹霉产麦角淘醇的发酵周期 为了探讨红曲霉产麦角固醇的周期．以 625·945两菌株进行平衡比较试验。50oral三 蹦 1 625菌株不『司时闻产壹角周醇 与捐关因子曲线 01 总塘 ●一●：麦角周醇 从图 1，2可以看出：(1)不同菌株产麦角 固醇最高峰时间不一样。625菌株在 72～ 96h。945菌株在48～72h。但到 136h．两菌株 的麦角固醇产量都同样显著下降。可能发酵 时问过长．菌体发生自溶．由苗体量观察也同 样下降。(2)从色价来看，两菌株色价不因为 时间的延长而下降。(3)总糖消耗量早期快， 角瓶装培养基 lOOm1．采用二级摇瓶发酵，不 同时词各取两瓶 ．测麦角 固醇含量及色价等 关系．结果如图 1，2。 习 L — — 一 一 一 二二 圈 2 945菌株不同时坷产麦宿周醇 与相关因子曲线 ×一×，龌菌体重 △一△ ，色价 乜1 悄 站 fIf 成直线下降，中期平稳．但最终残糖 945比 625为高，可能与生长有关。 2．通气量对产麦角周醇的影响 250m1三角瓶·按不伺培养基装量．接一 级摇瓶 菌种．于 30士1 C振荡培养 96h后测 定其结果(见表 2)。 裹2 不同发酵培养基装量对麦角圈■的影响 每瓶装量 韫菌体重 麦角周醇 岔量 麦角周醇总量 菌 号 pH (mi) (g) (g／100g干重) (g) 75 5．8 6．1 1．45 0．085 62j 50 7 0 5．7 2．Ol 0．146 25 7．0 1．8 ll 75 0．078 75 5．S 7．1 1．08 0．077 945 50 6．8 5．2 0．98 0．049 25 6．5 1．0 0．97 0．038 试验，通气量对麦角固醇的产生有 影响。625菌株以 50m{装量产麦角固醇单位 含量最高．总麦角固：醇含量也高．通气量对 945菌株影响并不明显 ，不过装量多则总菌 体量高．所以麦角固醇总含量也高。 3．发酵培养基的选择 维普资讯 http://www.cqvip.com 《食品与发酵工业》 Food and Fermemafio~ Industries 1995 No．6 (1)碳源发酵培养基的选择 以大米粉、葡萄糖 、大米水解糖、甘薯粉、 可溶性淀粉 和蔗糖作碳源比较。菌株 625， 250ml三角瓶装 5o ，发酵周期 96h，结果如 表 3。 裹 3 碟露发酵培养基比较 大米粉 葡萄糖 大米水解糖 甘薯粉 可溶性淀粉 蘸 糖 项 目