导　　师： 吴振强

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 红曲色素是由丝状真菌红曲霉（Monascus spp.）代谢的聚酮类次级代谢产物,有红、橙、黄三种组分,作为天然、营养、安全、颜色多样的食用色素,广泛应用于食品和医药领域。本课题针对红曲菌常规液态培养模式难以实现高产率的关键问题,探索高密度发酵、渗透萃取发酵、连续发酵等新型技术,对红曲霉Monascus anka GIM3.592高密度萃取发酵色素代谢及萃取跨膜运输行为进行了系统研究。主要研究了高细胞密度发酵色素产量与特性的变化规律,探索了萃取发酵机理及胞内外色素的分配规律,考察了高密度萃取发酵和连续萃取发酵提高色素产量情况;同时分析了萃取发酵过程中细胞形态和色素代谢的关系,考察了色素的胞内存储定位,探索了渗透萃取发酵胞内色素的跨膜运输行为及胞外转化机制;另外研究了萃取发酵红曲色素的代谢调控机制,考察了萃取发酵下游色素的分离特性及萃取剂的重复利用性能;主要结果如下:（1）实现高细胞密度、高比例黄色素、无桔霉素代谢调控。通过高糖浓度一步法发酵,菌体密度可达30 g/L,但高糖浓度环境限制了色素代谢;分批补料高密度发酵可以解除高浓度底物限制,细胞密度最终达到39.77 g/L,但发酵后期色素产率与菌体生长呈现非偶联性。分批补料高密度发酵过程中,流加碳源和氮源有利于细胞生长,但对色素代谢没有影响;而流加金属元素能促进细胞生长,同时调控色素代谢。分批补料发酵后期,黄色素成分不断积累,导致胞内色素特征性吸收峰从470 nm转向430nm;同时没有桔霉素代谢,保证产品的安全性。（2）构建萃取发酵体系,避免代谢反馈抑制,阐明色素萃取机理。红曲霉高产色素菌株萃取发酵过程中,非离子表面活性剂Triton X-100具有较好的生物相容性和萃取性能;在细胞生长对数期添加适当浓度（40 g/L）的萃取剂可以维持细�

关 键 词： 红曲色素 代谢调控 跨膜运输 转化特性 高细胞密度 萃取发酵 非离子表面活性剂

领　　域： []