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红曲菌(Monascus spp.),又称红曲霉,是我国重要的可食用微生物资源。以大米等淀粉质原料为基质,接种红曲菌发酵而成的产品,称为红曲。红曲菌可产生多种有益代谢产物,其中莫纳可林K(Monacolin K,MK)和红曲色素(Monascus pigments,MPs)的应用最为广泛。部分红曲菌还可产生一种肾毒素——桔霉素,污染红曲产品。MK可抑制人体胆固醇的合成,可将富含MK的红曲用作调节血脂的膳食补充剂。富含MPs的红曲或提纯后的MPs主要用作天然食品着色剂。因此,高产MK或MPs但不产桔霉素红曲菌株的选育、红曲发酵工艺的优化及新型红曲产品的开发成为近年来红曲菌和红曲研究的重点之一。本研究以1株可产生MK及MPs,不产桔霉素且不含产桔霉素关键基因的丛毛红曲菌(Monascus pilosus)MS-1为出发菌株,采用紫外-化学诱变的方法选育高产MK或MPs的红曲菌,并将所得菌株用于米糠及碎米发酵,以期获得富含MK或MPs的新型红曲产品。主要研究结果如下:1.为获取能稳定高产MK或MPs的红曲菌株,以MS-1为出发菌株,分别以紫外诱变、氯化锂化学诱变及紫外-氯化锂复合诱变筛选得到红曲菌7株、2株和3株。对上述诱变菌进行复筛和遗传稳定性研究,得到4株产MPs或MK能力提高且遗传稳定性较好的诱变菌株。其中ZWS5与出发菌株相比产MPs能力提高了23.36%;ZWN2、LHL1和FH2产MK的能力比出发菌株分别提高了12.76%、12.23%和12.46%。以出发菌株MS-1为对照,分析诱变菌ZWN2和ZWS5在菌落形态及生长特性方面与出发菌株的差异:ZWN2在PDA、MEA、CYA和G25N 4种培养基上菌落颜色较MS-1偏白,生长速度较快,菌丝较长,绒毛较厚;ZWS5在上述4种培养基上与MS-1相比菌落颜色偏橘色,生长速度较慢,菌丝短且绒毛较薄。2.在“1”的研究基础上,将所得诱变菌ZWN2和ZWS5分别用于米糠及碎米的固态发酵产MK和MPs,并优化其发酵工艺。ZWN2发酵米糠产MK适宜条件为:以米糠为基础培养基,添加3%(w/w)的大豆分离蛋白,调节培养基的初始含水量、冰乙酸含量及七水硫酸镁浓度分别为35%(v/w),0.6%(v/w)和0.004mol/kg,接种量为13%(v/w),在30℃条件下培养3 d后调节温度至25℃,培养至14 d,ZWN2的发酵产物中MK含量可达11.68 mg/g。ZWS5发酵碎米产MPs适宜条件为:以碎米为基础培养基,添加1%(w/w)的大豆异黄酮,培养基的初始含水量、冰乙酸含量及七水硫酸镁浓度、接种量与米糠红曲一致,培养条件为30℃下恒温培养,红曲菌ZWS5发酵产物的色价可达981.33 U/g。该研究结果可为选育高产MK或MPs红曲菌提供一定的参考,还可为红曲菌发酵米糠及碎米提供理论和技术支持,对其它淀粉质农副产品的综合利用也有一定的借鉴意义。