[发明专利]一种共培养促进红曲菌生产黄色素的方法

说明书

本发明公开了一种共培养促进红曲菌生产黄色素的方法，属于微生物发酵技术领域。本发明通过在红曲菌发酵初期添加微生物发酵液，促进红曲菌菌体量增加及红曲色素合成。该方法操作简单，且不会改变色素的结构，仅通过较低的附加投入，就可以提高红曲黄色素的合成，使红曲黄色素的色价达到535U/mL，具有重大的经济效益。

技术领域

本发明涉及一种共培养促进红曲菌生产黄色素的方法，属于微生物发酵技术领域。

背景技术

目前市场上的色素主要可分为天然色素与非天然色素，其中非天然色素又主要包括合成色素与半合成色素。市场上的合成与半合成色素约占市场份额的70％，而天然色素只占约30％。由于非天然色素有潜在的致毒性以及一些其他的不确定性，市场上的非天然色素的需求量逐渐减少。并且随着人们生活水平的不断提高，人们对无毒无害的天然色素的需求越来越高。红曲色素作为一种天然着色剂，除了广泛的应用于食品行业外，在制药、纺织和化妆品工业也有着巨大的市场前景。红曲红色素已经实现工业化生产，而红曲黄色素则由于色价较低还没有实现工业化生产。

近年来，红曲黄色素的研究越来越受到关注，国内外研究者通过发酵优化的方式不同程度上提高了红曲黄色素的产量。李瑞杰等人使用红色红曲菌M-7为实验菌株，将发酵培养基的pH控制到3-4，以2％的蔗糖为最佳碳源，以0.2％的硫酸铵作为最佳氮源，使得水溶性黄色素色价达到5.56U/mL。Zhou等人通过响应面方法快速筛选重要的影响因素，并开发了多项式模型来优化培养基，以从M.anka突变株MYM为试验菌株生产黄色素，在该多项式模型下，在摇瓶中红曲黄色素的产量可以达到88.14U/mL，在5升发酵罐中可以达到92.45U/mL。Zhong等人在非离子表面活性剂胶束水溶液中萃取发酵后，由发酵液制备红曲黄色素。首先，通过基于离子液体的微乳液萃取，将红曲色素从非离子型表面活性剂胶束水溶液转移到离子液相中，其中基于410nm的吸光度，黄色红曲色素的回收率达到95.5％。然后，通过离子液体-丁醇两相萃取法回收了离子液相中的黄色红曲色素，回收率达到了95％。

据报道，共培养体系相比于纯培养，可以提供更加复杂的生长环境，进而对微生物的生长、代谢产生影响。经多项研究表明，通过构建一种共培养发酵系统，可以使某些目的产物的产量得到显著提升。比如Monascus purpureus MTCC 369和Monascus ruber MTCC1880共培养可以提高Lovastatin的产量，Saccharomyces cerevisiae和Pichia stipitis共培养可以提高生物乙醇的产量，Bacillus subtilisin和Lactobacillus paracaseiHD1-7共培养可以提高Paracin1.7的产量。

目前还没有通过共培养促进红曲菌产红曲黄色素的研究，而采用普通的液态发酵培养基成分，很难达到高产红曲黄色素的目的。本发明通过在发酵培养基中加入微生物发酵液，即可大幅度促进红曲菌黄色素的合成，具有重要的研究和应用价值。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种促进红曲菌发酵生产红曲黄色素的方法，所述方法是在红曲菌的发酵初始或者发酵过程中加入微生物的发酵液或发酵上清液；所述微生物为枯草芽孢杆菌、乳酸杆菌、酿酒酵母或黑曲霉中的一种或多种。

在一种实施方式中，所述发酵是在液态环境下发酵的。

在一种实施方式中，所述发酵上清液是去除了微生物细胞的发酵液。

在一种实施方式中，所述发酵液的活菌数达到1×10⁶～1×10⁸CFU/mL。

在一种实施方式中，所述枯草芽孢杆菌包括枯草芽孢杆菌ACCC 04178，所述乳酸杆菌包括乳酸杆菌ACCC 19955，所述酿酒酵母包括酿酒酵母ACCC 20039。

在一种实施方式中，所述红曲菌是能够产红曲黄色素的红曲菌。