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《紅曲霉固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)洛伐他汀工藝條件探析.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、紅曲霉固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)洛伐他汀工藝條件探析洛伐他汀是紅曲霉培養(yǎng)物中具有生理活性功能的產(chǎn)物之一，由于其是膽固醇合成限制酶3-釋基-3-甲基戊二酰輔酶A還原酶的抑制劑，可以抑制生物體內(nèi)膽固醇的合成[1-2],所以近年來(lái)洛伐他汀類(lèi)藥物的開(kāi)發(fā)一直是人們研究功能性紅曲的熱點(diǎn)。紅曲霉生產(chǎn)紅曲一般采用固態(tài)發(fā)酵技術(shù)，該方法具有投資少、產(chǎn)量大、生產(chǎn)技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)，國(guó)內(nèi)對(duì)紅曲霉固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)洛伐他汀的研究多有報(bào)道[3-6]。本實(shí)驗(yàn)采用傳統(tǒng)的紅曲生產(chǎn)方法，利用地域原料優(yōu)質(zhì)資源進(jìn)行紅曲霉固態(tài)發(fā)酵，對(duì)其產(chǎn)洛伐他汀的發(fā)酵工藝條件進(jìn)行了研究和探索。1材料和方法1
2、.1供試材料1.1.1試驗(yàn)菌種洛伐他汀生產(chǎn)菌紅曲霉M7(由天津科技大學(xué)食品生物技術(shù)研究室提供)。1.1.2培養(yǎng)基(1)斜面培養(yǎng)基：麥芽汁培養(yǎng)基，12VC滅菌20mino(2)種子液培養(yǎng)基(g/L)：葡萄糖50g,蛋白月東20g,NaN0310g,MgS04?7II205g,KH2P04lOg,自來(lái)水1OOOmL,121°C滅菌20mino(3)發(fā)酵培養(yǎng)基：將大米與蒸餡水以1(g):1(inL)的比例浸泡過(guò)夜，瀝干水分，分裝入250mL三角瓶中，每瓶20g原料，20mL蒸館水，121°C滅菌20mino1.2培養(yǎng)條件及方法(1)
3、斜面培養(yǎng)：挑取一環(huán)菌種接種于斜面培養(yǎng)基中，在32￡培養(yǎng)箱中培養(yǎng)6?8d,至菌絲長(zhǎng)滿(mǎn)斜面。(2)種子液培養(yǎng)：取5mL無(wú)菌水加入到新鮮的斜面菌種中，將斜面上的抱子充分刮下，制成菌懸液，接種到裝有50mL種子培養(yǎng)基的三角瓶中，30°C180r/min培養(yǎng)36h,得到紅曲霉的種子液。(3)發(fā)酵培養(yǎng)：向發(fā)酵培養(yǎng)基中加入已調(diào)好濃度的種子菌懸液5mL,淋勻，置于28乜恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。18?20d后取出烘干至恒重、粉碎，檢測(cè)洛伐他汀含量。1.3樣品處理發(fā)酵樣品于4CTC烘干至恒重，粉碎，過(guò)100目篩。準(zhǔn)確稱(chēng)取0.5000g紅曲樣品，加入8m
4、L75%乙醇,超聲30min,3500r/min離心10mino用75%乙醇定容至25mL,經(jīng)0.45&mu；m濾膜過(guò)濾后檢測(cè)。1.4色譜條件(1)洛伐他汀標(biāo)樣：酸型和內(nèi)酯型分別制備。(2)色譜柱：AgilentTC-C18(5&mu；m,4.6mm×；250mm)；流動(dòng)相:乙睛：水=7:3;(3)檢測(cè)器：紫外檢測(cè)器，檢測(cè)波長(zhǎng)為&lambda；=237nm；(4)柱溫：25°C；流速：ImL/min；進(jìn)樣量：20&mu；Lo2結(jié)果與分析2.1不同發(fā)酵溫度對(duì)洛伐他汀產(chǎn)量的影響在實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)了5個(gè)發(fā)酵溫度，分別為24°C、
5、26°C、28°C、30°C、32°C,在不同溫度的培養(yǎng)箱中發(fā)酵培養(yǎng)18d,檢測(cè)洛伐他汀含量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。由圖1可以看出，培養(yǎng)溫度對(duì)M7產(chǎn)洛伐他汀十分敏感，在26?28￡時(shí)最為合適，因此確定最佳發(fā)酵溫度為26-28°Co2.2不同發(fā)酵培養(yǎng)時(shí)間對(duì)洛伐他汀產(chǎn)量的影響由圖2可以看出，洛伐他汀從第二天開(kāi)始合成，隨著培養(yǎng)時(shí)間增加,產(chǎn)量逐漸增多，直到第18d達(dá)到最大值，隨后產(chǎn)量略有減少,所以確定最佳的發(fā)酵培養(yǎng)時(shí)間為18?20d。2.3不同發(fā)酵基質(zhì)初始含水量對(duì)洛伐他汀產(chǎn)量的影響水分是保證微生物生長(zhǎng)繁殖的重要因素。實(shí)驗(yàn)中對(duì)發(fā)酵基質(zhì)初始
6、含水量進(jìn)行了設(shè)計(jì)研究，選取發(fā)酵基質(zhì)初始含水量分別為30%、40%、50%、60%、70%,考察其對(duì)洛伐他汀產(chǎn)量的影響，結(jié)果見(jiàn)圖3。由圖3可以看出，當(dāng)基質(zhì)含水量達(dá)到50%時(shí)，洛伐他汀的產(chǎn)量達(dá)到最大值；當(dāng)基質(zhì)含水量低于50%時(shí),物料干硬，菌體生長(zhǎng)緩慢；當(dāng)含水量超過(guò)50%時(shí)，洛伐他汀產(chǎn)量下降，過(guò)多的水分會(huì)導(dǎo)致基質(zhì)物料黏結(jié)成團(tuán)，容易感染雜菌，發(fā)酵進(jìn)行困難，影響菌體的生長(zhǎng)。2.4發(fā)酵基質(zhì)初始pH值對(duì)洛伐他汀產(chǎn)量的影響實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)了5個(gè)發(fā)酵起始pH值，分別為4.0,5.0,6.0,7.0,8.0,在261培養(yǎng)箱中進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)，測(cè)定洛伐他汀產(chǎn)
7、量，結(jié)果見(jiàn)表1。從表1可知，起始pH值在4.0-6.0時(shí)，洛伐他汀的產(chǎn)量較高，這一pH范圍也是紅曲發(fā)酵的自然pH,所以試驗(yàn)中對(duì)發(fā)酵基質(zhì)的初始pH值沒(méi)有作特殊要求，選擇自然pH值。3結(jié)論利用紅曲霉固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)洛伐他汀，在發(fā)酵過(guò)程中溫度、培養(yǎng)時(shí)間、基質(zhì)初始含水量和基質(zhì)初始pH的變化對(duì)洛伐他汀的產(chǎn)量有較大的影響。本試驗(yàn)根據(jù)以上因素優(yōu)化了紅
8、
9、6?1霉固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)洛伐他汀的最佳工藝條件為:發(fā)酵溫度26?28°C，發(fā)酵時(shí)間18?20d,發(fā)酵基質(zhì)初始含水量50%,發(fā)酵基質(zhì)初始pH值自然。參考文獻(xiàn)[l]SeramanS,RajendranA
10、,ThangaveluV.StatisticaloptimizationofanticholesterolemicdruglovastatinproductionbytheredmoldMonascuspurpureus[J]?Foodandbioproductsproces
