[发明专利]高产红曲色素的红曲霉菌株及利用其生产胞外色素的方法

说明书

本发明公开了一株高产红曲色素的红曲霉菌株，其分类命名为紫色红曲霉菌，菌株号为CSU‑M 630，保藏编号为CCTCC NO：M 2019596，保藏日期为2019年8月1日，保藏单位为：中国典型培养物保藏中心。本发明通过常压室温等离子体诱变系统，获得了一株高产胞外色素的红曲霉突变株，其生产胞外色素的能力较亲本菌株提高了2倍；本发明利用该突变菌株进行固定化分批发酵，其胞外色素色价可高达108.32U/mL，是常规液态发酵的3倍，且有效缩短了生产周期，提高了胞外色素的生产效率。

技术领域

本发明涉及发酵工程技术领域，具体涉及一株高产红曲色素的红曲霉菌株及 利用其生产胞外色素的方法。

背景技术

红曲米/粉，以传统大宗粮食稻米为原料经红曲发酵而来的药食产品，是我 国一种传统色彩符号，具备调节血脂、血压、增强免疫、增加抗体等功能，在食 品工业领域的应用已经相当普遍。我国食用红曲米的省份主要集中在江苏、上海、 福建、江西、浙江等华南省市，人均食用红曲米在14～80g/d。据调查，我国东 南部地区犯心脑血管疾病人口相对较低，极大可能归因于长期食用红曲米的习惯。目前，根据红曲霉菌次级代谢物种类差异，市面上红曲产品主要集中表现在“色 素红曲”(适用于着色剂和糖化剂)和“功能性红曲”(Monacolin K，适用于保健)。 相对于人工合成色素，红曲色素作为天然的食品色素添加剂，无毒害等副作用而 日益受到消费者的关注。

近10年来，基于传统的固态发酵生产红曲色素生产周期长、劳动密集、培 养占据面积大等缺点，液态深层发酵方式生产体积大、发酵周期短、易控制等优 势，红曲色素的生产研究方向由固态发酵方式转向液态深层发酵。然而，70％-80％ 左右红曲色素以醇溶性积累于菌丝内(胞内色素)，仅少量色素再经过氨基化或 糖基化生成水溶性而释放至胞外(称为胞外色素)。因此，提升胞内色素的分泌 备受研究者关注。除了采用传统的物理诱变育种提高红曲胞外色素生产水平外， 2012年，上海交通大学王志龙教授团队利用TritonX-100显著提升了胞外色素分泌水平；2013年，江南大学许赣荣团队研究了不同表面活性剂对Monascus purpureus H1102色素和生物量的影响，得到15g/L Triton X-100添加显著性提高总色价量(304.3U/mL)和胞外/胞内色素比例(1.46)；2017年，Sunil H.Koli等 人发现30ug/mL氟康唑能够抑制基因ERG11表达，降低麦角甾醇合成，发酵 96h时色素生产水平提高88％；2018年，江南大学张薄博团队利用表面活性剂 Span-80使得红曲黄色素产量提高27.8倍。提升胞外色素的生产水平主要集中在发酵参数的调控上，改变发酵工艺提高红曲胞外色素的生产强度问题关注甚少。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一株高产红曲色素的红曲霉菌株及利 用其生产胞外色素的方法，本发明通过常压室温等离子体诱变系统，获得了一株 高产胞外色素的红曲霉突变株，其生产胞外色素的能力较亲本菌株提高了2倍； 本发明利用该突变菌株进行固定化分批发酵，其胞外色素色价可高达108.32 U/mL，是常规液态发酵的3倍，且有效缩短了生产周期，提高了胞外色素的生产效率。

本发明通过下述技术方案实现。

高产红曲色素的红曲霉菌株，其特征在于：其分类命名为紫色红曲(Monascuspurpureus)，菌株号为CSU-M630，保藏编号为CCTCC NO：M 2019596，保藏 日期为2019年8月1日，保藏单位为：中国典型培养物保藏中心，保藏地址为： 中国武汉，武汉大学。

作为具体技术方案，所述菌株采用如下方法获得：将亲本菌株紫色红曲LQ-6 (保藏编号为CCTCC NO：M2018600，保藏单位为：中国典型培养物保藏中心) 利用常压室温等离子体诱变系统进行诱变，诱变条件为：产生等离子体的载气为 99.999％的高纯氦气，气量为10.00SLM，入射功率120W，工作距离2mm，处 理时间为150s，得诱变后的菌液；之后从诱变后的菌液中筛选出红曲色素产量 最大的诱变菌株，即得所述的红曲色素高产红曲霉菌株。