目的以红曲霉为发酵菌株,丹参为药性发酵基质建立双向固体发酵体系。以红曲霉生长状况以及发酵菌质折干率和消耗率为指标对发酵体系适应性进行考察。以莫纳克林K和丹参酮ⅡA含量为参照指标优化发酵条件。利用现代分析技术阐明该发酵体系在发酵过程中的物质转化,分离鉴定目标产物。利用生化与分子生物学手段考察发酵菌质抗氧化和抑菌活性的变化,对分离得到的目标产物进行体外抗肿瘤活性研究。为红曲霉发酵丹参的研究提供了实验数据,为丹参的二次开发提供一定的理论基础,促进红曲霉和丹参相关医药制品产业的发展。方法适应性考察、培养条件优化与提取工艺优化:建立红曲霉-丹参双向固体发酵体系,根据红曲霉在丹参基质上的生长状况、发酵菌质的折干率和消耗率以及莫纳克林K含量的变化来考察该发酵体系的适应性。分别选取发酵基质初始含水量、接种量、pH、培养温度、基质配比、装料量和发酵周期七个因素进行单因素试验,考察他们对于发酵产物中莫纳克林K和丹参酮ⅡA含量的影响。在此基础上,选取初始含水量、接种量、基质配比和发酵周期四个因素及相应水平设计正交试验,以莫纳克林K和丹参酮ⅡA含量为工艺参数,得出最优发酵条件。选取料液比、提取温度、提取时间和提取次数四个因素进行单因素试验,并以这四个因素及相应水平设计正交试验,以确定菌质中丹参酮ⅡA的最佳提取工艺。发酵菌质中目标产物的提取及其生物活性的研究:利用TLC和HPLC分析方法对发酵菌质成分进行定性分析。反复利用硅胶、凝胶柱层析分离纯化目标产物。采用铁氰化钾法测定发酵菌质还原力,DPPH法测定其抗氧化活性,并利用滤纸片法测试发酵菌质提取物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌以及酵母菌的抑菌活性。利用MTT法测定分离所得的目标化合物对肺癌A549细胞的抑制作用。结果建立了红曲-丹参双向固体发酵体系。通过对红曲霉生长状况和菌质折干率及消耗率的考察证明该发酵体系适应性良好,且发酵过程中有莫纳克林K产生,证明了该发酵体系存在物质转化的可能。红曲-丹参双向固体发酵的最佳发酵条件为:250 mL三角瓶中装20g发酵基质,发酵基质中大米丹参配比为1:1,基质初始含水量调整为120%,接种量40%,pH 5,恒温培养箱30℃条件下培养20 d。在此最佳条件下发酵所得菌质丹参酮ⅡA含量为1.32 mg/g,莫纳克林K含量为1.69 mg/g。红曲-丹参双向固体发酵菌质中丹参酮ⅡA的最佳提取方法为:提取时间90 min,提取温度为60℃,料液比为1:5,提取次数两次。在此最佳条件下提取的菌质中丹参酮IIA含量为1.78 mg/g。根据HPLC图谱,丹参红曲发酵后成分组成及含量改变,有新的峰产生,证明发酵体系之间存在物质转化。对发酵产物提取物进行TLC分析得到目标产物,分离后鉴定为5α,8α-过氧化麦角留-6,22-二烯-3β-醇及含一个双键的长链脂肪酸。发酵基质经红曲霉转化后,其还原力及抗氧化能力增强。发酵样品抗氧化能力的IC50值为4.388mg/mL,阴性对照的IC50值为13.757mg/mL。发酵样品及阴性对照提取物对于金黄色葡萄球菌及大肠杆菌均有抑制作用,最低抑菌浓度均为125 mg/mL。MTT体外抗肿瘤实验证明,化合物5α,8α-过氧化麦角甾-6,22-二烯-3β-醇对肺癌细胞A549有明显的抑制作用。2mg/mL的5α,8α-过氧化麦角甾-6,22-二烯-3β-醇,加药量为2μL,4μL,6μL时,其抑制率分别为 49.13%,67.88%,88.90%。结论红曲霉在大米丹参培养基上生长良好,发酵过程中能产生一定量的莫纳克林K。红曲霉生长代谢过程中与丹参存在一定程度的物质转化。丹参发酵基质经红曲霉转化后其抗氧化能力增强,并具备一定的抑菌作用。发酵产物中分离所得的脂肪酸对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌有一定的抑制作用,5α,8α-过氧化麦角甾-6,22-二烯-3β-醇对肺癌A549细胞的增殖具有明显的抑制作用。