當(dāng)前,紅曲霉(Monascus spp.)已被廣泛應(yīng)用于食品和制藥行業(yè),紅曲霉的次生代謝產(chǎn)物也受到廣泛的關(guān)注,莫納克林K和紅曲色素是紅曲霉中主要的有益次生代謝產(chǎn)物。莫納克林K是一種特異性抑制HMG-CoA還原酶的降膽固醇藥物,富含莫納克林K的紅霉米(RMR)可用作調(diào)節(jié)血脂的膳食補(bǔ)充劑。紅曲霉能產(chǎn)生不同色素,并且許多已顯示具有有益功能,例如抗炎,抗動(dòng)脈粥樣硬化,抗糖尿病和抗癌活性。然而,桔霉素的發(fā)現(xiàn)引發(fā)了對RMR安全性的爭議,它具有腎毒性和潛在的遺傳毒性,但研究表明并不是所有的紅曲霉都產(chǎn)生桔霉素,因此,選擇合適的菌種是目前最好途徑,也是最節(jié)約資本的途徑,許多菌株擁有良好的產(chǎn)莫納克林K和紅曲色素能力,故對于此類菌株的研究十分重要。因此,本課題從新疆市售紅曲產(chǎn)品中篩選高產(chǎn)莫納克林K和紅曲色素且不產(chǎn)桔霉素的紅曲霉,并對它進(jìn)行誘變處理和優(yōu)化試驗(yàn),采用轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)對紅曲霉產(chǎn)莫納克林K和紅曲色素分子機(jī)理進(jìn)行研究。本文主要研究的內(nèi)容包括以下幾點(diǎn):本研究從市售紅曲米、紅曲酒、紅曲腐乳等紅曲霉制品,初步用微生物培養(yǎng)方法分離生長狀態(tài)良好的紅曲菌,通過傳統(tǒng)分離方法結(jié)合分子生物學(xué)鑒定對紅曲菌進(jìn)行了分離鑒定,分離得到67株紅曲霉菌株,其中包括叢毛紅曲菌(M.pilosus),紫色紅曲菌(M.purpureus),紅色紅曲菌(M.ruber)和煙紅紅曲菌(M.sanguineus)。隨后,篩選出18株生長狀態(tài)良好的紅曲霉菌株,根據(jù)發(fā)育樹,對篩選出的18株紅曲菌進(jìn)行了形態(tài)學(xué)分類和種屬分類。結(jié)合高效液相色譜法(HPLC)驗(yàn)證初篩產(chǎn)莫納克林K、紅曲色素和桔霉素水平后,篩選出一株優(yōu)良菌株HQ32,本實(shí)驗(yàn)選用HQ32菌株作為后續(xù)試驗(yàn)菌株。對紅曲菌HQ32進(jìn)行了紫外誘變處理,本實(shí)驗(yàn)采用LiCI作為化學(xué)因子和UV作為物理因子對紅曲菌莫納克林K進(jìn)行復(fù)合誘變,經(jīng)過粗篩和精篩后,從中選出莫納克林K產(chǎn)量明顯高于原始菌株的誘變株XX-1。培養(yǎng)基的優(yōu)化(碳源、氮源、pH):通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)優(yōu)化紅曲菌XX-1產(chǎn)莫納克林K的基本參數(shù),隨后又發(fā)酵條件的優(yōu)化(發(fā)酵溫度、甘油添加量、接種量):通過單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化紅曲菌XX-1產(chǎn)莫納克林K的基本參數(shù),其最佳優(yōu)化結(jié)果為:最佳發(fā)酵條件為甘油添加量為6%、接種量為8%、發(fā)酵溫度為28℃,突變體M.purpureus XX-1莫納克林K產(chǎn)量高達(dá)210.95±16.35μg/mL,比野生菌株高20.58倍。此外,通過高效液相對發(fā)酵產(chǎn)品進(jìn)行檢測,并未檢測出桔霉素的存在,說明該發(fā)酵工藝是安全可行的。對M.purpureus XX-1的延滯期,對數(shù)期和穩(wěn)定期(2 d,8 d,12 d)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析,篩選參與紫色紅曲M.purpureus XX-1產(chǎn)色素和莫納克林K的關(guān)鍵基因,構(gòu)建紅曲菌產(chǎn)色素和莫納克林K的代謝途徑及其調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn):莫納克林K合成的關(guān)鍵基因mok A在M.purpureus XX-1的對數(shù)期和穩(wěn)定期高度表達(dá),表明mok A是參與色素和莫納克林K合成的關(guān)鍵基因。
【學(xué)位單位】：石河子大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TQ920.6
【部分圖文】：

PCR擴(kuò)增產(chǎn)物瓊脂糖凝膠電泳Figure2-1.PCRamplificationproductagarosegelelectrophoresis由上圖可以看出，這67株菌的ITS區(qū)的擴(kuò)增產(chǎn)物的分子量在500-750bp左右，符合測序要求

菌株ITS基因發(fā)育樹

MonascuspurpureusXX-1菌株的菌落、菌絲和分生孢子及閉囊殼和子囊孢子Fig.3-1Thecolony,hyphaandconidiaandcleistotheciaandascosporesofstrainMonascuspurpureus

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2827323