一种高产糖化酶和红曲色素的红曲菌菌株及红曲米的制备方法

1.本技术涉及微生物发酵领域，尤其涉及一种高产糖化酶和红曲色素的红曲菌菌株及红曲米的制备方法。


背景技术：

2.红曲菌是我国重要的微生物资源，红曲菌发酵过程中产生的红曲色素是一种重要的次级代谢产物,红曲色素是一种天然的色素,具有着色性能好、色调丰富、无毒副作用、安全性能较好等优点。
3.红曲菌在生长过程中能够产生淀粉酶、糖化酶、果胶酯酶、蛋白酶等等，这些酶在色素、酿酒、食品发酵、食品防腐剂和增香剂等多个方面有广泛的应用。人们常常利用红曲菌发酵产生的糖化酶、淀粉酶作为糖化发酵剂可将淀粉分解成葡萄糖，用于酿造红曲酒，高糖化力的红曲菌能够提高培养基的利用率和出酒率，因此用于酿酒的红曲菌，其产糖化酶的能力在酿造中较为关键。
4.现有的红曲菌中，产糖化酶的能力及产红曲色素都强的菌株较少，并且由现有红曲菌发酵而得的红曲米鲜少同时拥有较高的糖化力和色价。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种高产糖化酶和红曲色素的红曲菌菌株及红曲米的制备方法。
6.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
7.本发明首先提供了一种高产糖化酶和红曲色素的红曲菌菌株，其分类命名为紫色红曲菌faas-g11(monascus purpureus faas-g11)，已保藏于中国武汉的中国典型培养物保藏中心，其保藏编号为cctcc no：m 2023550，保藏日期为2023年4月19日。
8.本发明还提供提供了一种高产糖化酶和红曲色素的红曲米的制备方法，包括如下步骤：
9.s1：斜面接种所述紫色红曲菌faas-g11，置于30-35℃的恒温培养箱中培养至斜面长满红曲菌，取无菌生理盐水加到斜面种子，用接种针刮取斜面孢子，至装有玻璃珠的无菌水中打散，制成孢子悬浮液；
10.s2：按6-10％的接种量将孢子悬浮液接到液态种子培养基中，置于32-35℃恒温摇床内，150-200rpm振荡培养5-6d，得到液态种子液；
11.s3：将液态种子液接种于固态培养基内，摇匀，于30-35℃培养，待培养基上布满菌丝，补充水分，使瓶内湿度保持在85％以上，培养8-10d，然后将所得红曲米干燥、研磨，得到成品。
12.通过采用上述技术方案，能够得到由红曲菌发酵而得的高酶高色红曲米。
13.进一步的，步骤s1所述紫色红曲菌的培养时间为7-10d。
14.进一步的，所述固态培养基制备方法为：将籼米与自来水按质量比为1:2-3装入三角瓶中摇匀，浸泡6-8h后沥干、灭菌。
15.进一步的，所述固态培养基的成分还包括发酵营养液，所述发酵营养液为cuso4。
16.进一步的，所述固态培养基的成分还包括维生素营养液，所述维生素营养液为硫胺素。
17.在固态培养基中添加发酵营养液和维生素营养液，可以提高红曲菌产酶和产色能力。
18.本发明提供了一株具有高产糖化酶和高产色素的能力的红曲菌faas-g11，由红曲菌faas-g11制备的红曲米具有高色价以及高糖化力的特点，糖化力高于3700u/g，色价高于4000u/g。红曲菌faas-g11与现有同类型的菌株及其红曲米制备方法相比，能够产生更高品质的红曲产品，具有较高的工业应用价值，有利于酿造红曲应用(如红曲酒)行业的质量提升。
附图说明
19.图1是本技术的红曲菌菌株faas-g11的菌落形态图。
具体实施方式
20.以下结合说明书附图对本技术作进一步详细说明，以下实施例中所用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
21.样品来自于福建各个红曲的生产企业收集的红曲米或红曲米制备的曲池土样等。
22.实施例所用到的培养基及成分如下：
23.(1)斜面培养基：麦芽汁10
°bé
，ph 6～7，2％琼脂，121℃灭菌30min。
24.(2)液态种子培养基：6％葡萄糖、3％可溶性淀粉、1％胰蛋白胨、0.15％kh2po4、0.2％ k2hpo4、0.2％ mgso4、0.1％ nano3，自然ph，121℃灭菌30min。
25.(3)固态培养基：50g市售的籼米粉浸泡在100g的自来水中，沥干，121℃灭菌30min。
26.实施例中红曲的色价和糖化力，分别参照国标准gb 1886.1-2015《食品添加剂红曲米》以及行标qb/t 5188-2017《酿造红曲》测定。
27.实施例1
28.菌株的分离、筛选与鉴定
29.分离纯化：取粉碎后的红曲米或土样2g加入装有50ml无菌水的三角瓶中，180r/min摇床振荡30min，进行系列梯度稀释，即10-1
，10-2
，10-3
，10-4
，10-5
，10-6
，每个稀释度吸取0.1ml涂布于平板上，35℃培养4d，根据平板上菌落生长形态特征，挑取菌落生长快，菌落直径大，颜色深的转接培养，直至得到纯化的红曲菌菌株，35℃斜面培养9d，斜面长满红曲菌即可。取8ml无菌生理盐水加到斜面种子，用接种针刮取斜面孢子，至装有玻璃珠的无菌水中打散，制成均一的孢子悬浮液，通过血球计数板计数，孢子悬浮液的孢子浓度为1
×
107个/ml-2.5
×
107个/ml。按6％的接种量将孢子悬浮液接到液态种子培养基中，置于35℃恒温摇床内，180rpm振荡培养5d,得到液态种子液，取出现用。
30.初步筛选：将分离得到的28株菌种(编号g1-g28)的液态种子液分别接种至固态培养基，于35℃培养，待培养基上布满菌丝，补充水分，使瓶内湿度保持在85％以上，培养8d，取出烘干、研磨成粉，过60目筛，测定色价与糖化力。结果表明菌株g11的菌株培养出的红曲米，色价可达3000u/g，酶活可达3000u/g，具有最高的产糖化酶能力以及产色能力。
31.对菌株g11的行鉴定
32.(1)菌落形态特征：在麦芽汁琼脂培养基平板上培养7天，通过培养观察菌落形态、菌落颜色、菌落隆起程度。菌丝体初期白色，渐变为浅黄色，老熟后呈橙黄色至深红色，培养基的背面呈橘红色至深红色。菌落形态如图1所示，菌落质地较紧密，菌落直径50-55mm，菌落呈不规则放射状。
33.(2)采用its1/its4引物对its-5.8rdna的不同区域片段进行pcr扩增测序，用于鉴定菌株g11的种类。pcr扩增的反应条件为：94℃预变性5min，94℃变性1min，55℃退火1min，72℃延伸1min，30个循环，72℃延伸10min，得到的样品于4℃保存，在abi-prism3730型dna自动测序仪直接进行双向测序。所测得序列用blast程序在genbank数据库中进行相似性比较。对菌株进行鉴定，确认菌株菌株g11为紫色红曲菌(monascus purpureus)。综合形态学及生理生化鉴定结果，可以确定菌株g11为紫色红曲菌faas-g11(monascus purpureus faas-g11)，已保藏于中国典型培养物保藏中心，其保藏编号为cctccno：m 2023550，保藏日期为2023年04月19日。
34.表1菌株faas-g11的its rdna测序结果
[0035][0036]
实施例2
[0037]
一种高产糖化酶和红曲色素的红曲米制备方法，具体步骤如下：
[0038]
s1：斜面接种紫色红曲菌faas-g11，置于35℃的恒温培养箱中培养9d，至斜面长满红曲菌，取8ml无菌生理盐水加到斜面种子，用接种针刮取斜面孢子，移至装有玻璃珠的25ml无菌水的三角瓶中打散，制成孢子悬浮液；
[0039]
s2、按6％的接种量将孢子悬浮液接到液态种子培养基中，置于35℃恒温摇床内，180rpm振荡培养5d，得到液态种子液；
[0040]
s3、将液态种子液接种于固态培养基内，摇匀，于35℃培养，待培养基上布满菌丝，补充水分，使瓶内湿度保持在85％以上，培养8d，然后将所得红曲米取出烘干、研磨成粉，过60目筛，测定色价与糖化力，经测定，色价为3000u/g，酶活为3000u/g。
[0041]
实施例3
[0042]
一种高产糖化酶和红曲色素的红曲米制备方法，与实施例2不同之处在于，固态培养基还包括发酵营养液cuso4，其他步骤、条件与实施例2相同。发酵营养液添加参数以及红曲米色价和糖化力测试结果见表2。
[0043]
表2发酵营养液添加参数以及红曲米色价和糖化力
[0044][0045]
由表2可以看出，添加发酵营养液cuso4，能够促进由紫色红曲菌faas-g11制备红曲米的色价和糖化力，与不加发酵营养液相比，色价提升了12.0～28.3％，糖化力提升了3.4～23.4％。
[0046]
实施例4
[0047]
一种高产糖化酶和红曲色素的红曲米制备方法，与实施例2不同之处在于，将液态种子液接种于固态培养基内，培养9d，并且固态培养基还包括维生素营养液硫胺素，其他步骤、条件与实施例2相同。维生素营养液添加参数以及红曲米色价和糖化力测试结果见表3。
[0048]
表3维生素营养液添加参数以及红曲米色价和糖化力
[0049][0050][0051]
由表3可以看出，添加维生素营养液硫胺素能够促进由紫色红曲菌faas-g11制备红曲米的色价和糖化力，与不加维生素营养液相比，色价提升了15.3～29.3％，糖化力提升了0.4～21.2％。
[0052]
实施例5
[0053]
一种高产糖化酶和红曲色素的红曲米制备方法，与实施例2不同之处在于，将液态种子液接种于固态培养基内，培养10d，并且固态培养基还添加了发酵营养液cuso4以及维生素硫胺素营养液，其他步骤、条件与实施例2相同。发酵营养液和维生素营养液添加参数、红曲米色价和糖化力测试结果见表4。
[0054]
表4营养液添加参数以及红曲米色价和糖化力测试结果
[0055][0056]
由表4可以看出，添加发酵营养液和维生素营养液硫胺素能够共同促进由紫色红曲菌faas-g11制备红曲米的色价和糖化力，与不加营养液相比，色价提升了16.8～35.8％，糖化力提升了7.2～26.5％。
[0057]
以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，凡依本技术的原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种高产糖化酶和红曲色素的红曲菌菌株，其分类命名为紫色红曲菌faas-g11（monascus purpureus faas-g11），已保藏于中国典型培养物保藏中心，其保藏编号为cctcc no：m 2023550，保藏日期为2023年4月19日。2.一种高产糖化酶和红曲色素的红曲米的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：s1：斜面接种紫色红曲菌faas-g11，置于30-35℃的恒温培养箱中培养至斜面长满红曲菌，取无菌生理盐水加到斜面种子，用接种针刮取斜面孢子，至装有玻璃珠的无菌水中打散，制成孢子悬浮液；s2：按6-10%的接种量将孢子悬浮液接到液态种子培养基中，置于32-35℃恒温摇床内，150-200 rpm振荡培养5-6 d，得到液态种子液；s3：将液态种子液接种于固态培养基内，摇匀，于30-35℃培养，待培养基上布满菌丝，补充水分，使瓶内湿度保持在85%以上，培养8-10 d，然后将所得红曲米干燥、研磨，得到成品。3. 根据权利要求2所述的一种高产糖化酶和红曲色素的红曲米的制备方法，其特征在于，步骤s1所述紫色红曲菌的培养时间为7-10 d。4. 根据权利要求2所述的一种高产糖化酶和红曲色素的红曲米的制备方法，其特征在于，步骤s3所述固态培养基制备方法为：将籼米与水按质量比为1:2-3装入三角瓶中摇匀，浸泡6-8 h后沥干、灭菌。5.根据权利要求4所述的一种高产糖化酶和红曲色素的红曲米的制备方法，其特征在于，所述固态培养基的成分还包括发酵营养液。6.根据权利要求5所述的一种高产糖化酶和红曲色素的红曲米的制备方法，其特征在于，所述发酵营养液为cuso4。7.根据权利要求4所述的一种高产糖化酶和红曲色素的红曲米的制备方法，其特征在于，所述固态培养基的成分还包括维生素营养液。8.根据权利要求7所述的一种高产糖化酶和红曲色素的红曲米的制备方法，其特征在于，所述维生素营养液为硫胺素。

技术总结
本发明属于微生物发酵领域，具体公开了一种高产糖化酶和红曲色素的红曲菌菌株及红曲米的制备方法，所述高产糖化酶和红曲色素的红曲菌菌株的分类命名为紫色红曲菌FAAS-G11（Monascus purpureus FAAS-G11），已保藏于中国典型培养物保藏中心，其保藏编号为CCTCC NO：M 2023550，保藏日期为2023年4月19日。本发明能够显著提高红曲菌产酶产色能力，能够制备高酶高色红曲米，红曲米糖化力高于3700 u/g，色价高于4000 u/g，该菌株与现有同类型的菌株及其红曲米制备方法相比，能够产生更高品质的红曲产品，具有较高的工业应用价值，有利于酿造红曲应用行业的质量提升。造红曲应用行业的质量提升。造红曲应用行业的质量提升。


技术研发人员：杨成龙 黄颖颖 陈佳诗 陈青
受保护的技术使用者：福建省农业科学院农业工程技术研究所
技术研发日：2023.05.25
技术公布日：2023/10/15