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不產(chǎn)桔霉素高產(chǎn)紅曲色素的基因工程紅曲菌株構(gòu)建

2018-07-09 08:00高健信陳福生
中國(guó)釀造 2018年6期
關(guān)鍵詞:曲菌紅曲菌絲體

李 琦,高健信,陳福生,李 牧*

(1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科技學(xué)院,湖北 武漢 430070;2.廣東科隆生物科技有限公司,廣東 江門(mén) 529100)

紅曲菌(Monascus)是一種絲狀真菌,能夠合成豐富的次級(jí)代謝產(chǎn)物,如紅曲色素、莫納可林K、γ-氨基丁酸等,被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化工等行業(yè)[1-4]。其中,紅曲色素作為一種天然微生物色素,以其穩(wěn)定性高、著色效果好、生產(chǎn)不受原料與季節(jié)限制等優(yōu)勢(shì)被用作食品著色劑,在我國(guó)與東南亞地區(qū)已有著近兩千年的應(yīng)用歷史[1]。紅曲色素是國(guó)內(nèi)增長(zhǎng)最快的食品著色劑品種之一,年產(chǎn)量已超過(guò)1萬(wàn)t。

1995年有學(xué)者[5]發(fā)現(xiàn),某些紅曲菌株可以產(chǎn)生一種毒素—桔霉素,污染紅曲色素產(chǎn)品,使紅曲色素產(chǎn)品的安全性受到了挑戰(zhàn)。根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 1886.181—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑紅曲紅》規(guī)定,紅曲紅單位色價(jià)的桔霉素含量≤0.04 mg/kg。因此,控制紅曲色素產(chǎn)品中桔霉素的含量成為紅曲色素工業(yè)中的重要課題。

近年來(lái),國(guó)內(nèi)外學(xué)者通過(guò)多種方法來(lái)控制紅曲色素產(chǎn)品中的桔霉素含量,并取得了一些重要進(jìn)展,主要包括低產(chǎn)桔霉素菌株的篩選、發(fā)酵條件優(yōu)化以及基因工程改造。已有學(xué)者通過(guò)篩選獲得了低產(chǎn)桔霉素的紅曲菌株[6],此外,通過(guò)優(yōu)化發(fā)酵條件也能夠控制桔霉素含量,如控制發(fā)酵過(guò)程pH值[7]、通氧量[8],以及利用低頻磁場(chǎng)也能夠抑制桔霉素的產(chǎn)生[9]。

近年來(lái),隨著絲狀真菌基因組測(cè)序以及相關(guān)分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展,紅曲菌的分子生物學(xué)研究也取得了突破。桔霉素的生物合成途徑涉及16個(gè)基因[10],其中聚酮合酶(polyketide synthase,PKS)是合成桔霉素的第一個(gè)關(guān)鍵酶,有學(xué)者將紅色紅曲菌(Monascusruber)中的該基因敲除,發(fā)酵產(chǎn)物中桔霉素的含量降低了99%[11]。因此,通過(guò)基因工程構(gòu)建桔霉素合成基因的敲除菌株,能夠有效抑制桔霉素的合成,有利于紅曲色素的工業(yè)生產(chǎn)。

本研究在前期獲得了一株高產(chǎn)紅曲色素的紫色紅曲菌J01,在馬鈴薯葡萄糖肉湯(potato dextrose broth,PDB)培養(yǎng)基中培養(yǎng)13 d,色價(jià)可達(dá)到265 U/mL,高于目前已報(bào)道的大多數(shù)紅曲菌株[12],但該菌株也能產(chǎn)生一定量的桔霉素。因此,本研究首先分析了菌株J01中桔霉素合成基因的轉(zhuǎn)錄情況,并采用根癌農(nóng)桿菌介導(dǎo)的轉(zhuǎn)移脫氧核糖核酸(transfer deoxyribonucleic acid,T-DNA)轉(zhuǎn)化技術(shù)敲除紫色紅曲菌(Monasucs purpureus)J01的桔霉素合成關(guān)鍵基因pksCT,構(gòu)建pksCT基因敲除菌株J42,并對(duì)其菌落形態(tài)、生物量、發(fā)酵產(chǎn)物中的桔霉素含量與紅曲色素色價(jià)進(jìn)行了分析。期望能夠構(gòu)建具有工業(yè)應(yīng)用意義的不產(chǎn)桔霉素高產(chǎn)紅曲色素的菌株,也為通過(guò)基因工程來(lái)改善絲狀真菌中次級(jí)代謝產(chǎn)物合成過(guò)程提供了借鑒意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 菌株

紫色紅曲菌(Monascus purpureus)J01、根癌農(nóng)桿菌(Agrobacterium tumefaciens)EHA105:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品生物技術(shù)與安全實(shí)驗(yàn)室保藏。

1.1.2 培養(yǎng)基

馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基(potatodextroseagar,PDA):馬鈴薯200 g,葡萄糖20 g,瓊脂15 g,加蒸餾水至1 L,121 ℃濕熱滅菌20 min。

PDB培養(yǎng)基:馬鈴薯200g,葡萄糖20g,加蒸餾水至1L,121℃濕熱滅菌20 min。

1.1.3 化學(xué)試劑

pSKH質(zhì)粒、雙元載體pCAMBIA3300質(zhì)粒:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品生物技術(shù)與安全實(shí)驗(yàn)室保藏;限制性核酸內(nèi)切酶XhoI(10 U/mL)、SacI(10 U/mL)、HindIII(15 U/mL):寶生物工程(大連)有限公司;TRIZOL:美國(guó)Invitrogen有限公司;乙腈(色譜純):美國(guó)Tedia公司;桔霉素標(biāo)品(純度98%):阿拉丁試劑(上海)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

LC-20AT高效液相色譜儀:日本島津公司;UV-1700紫外可見(jiàn)分光光度計(jì):日本Shimadzu公司;ACQUITY UPLCXevo TQ MS高效液相串聯(lián)四級(jí)桿質(zhì)譜聯(lián)用儀:美國(guó)Waters公司;SHD-250生化培養(yǎng)箱:上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;HZ200LB型搖床:武漢瑞華儀器設(shè)備有限責(zé)任公司。

1.3 方法

1.3.1 桔霉素合成相關(guān)基因的克隆

參考紅曲菌公布的桔霉素合成基因的序列信息,采用Oligo 6軟件設(shè)計(jì)引物(見(jiàn)表1),由于pksCT基因有7 000 bp,直接擴(kuò)增錯(cuò)配率較高,因此將其分3段擴(kuò)增。

表1 桔霉素基因擴(kuò)增引物信息Table 1 Primers for citrinin gene amplification

按照參考文獻(xiàn)[13]報(bào)道的方法提取紫色紅曲菌J01的總核糖核酸(ribonucleicacid,RNA),以總RNA為模板,反轉(zhuǎn)錄獲得互補(bǔ)脫氧核糖核酸(complementarydeoxyribonucleic acid,cDNA)。以cDNA為模板對(duì)桔霉素合成的相關(guān)基因進(jìn)行克隆,并對(duì)序列進(jìn)行分析。

1.3.2 桔霉素合成關(guān)鍵基因pksCT的序列分析

克隆得到pksCT基因送去測(cè)序,根據(jù)測(cè)序結(jié)果對(duì)其基因結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。采用Softberry軟件預(yù)測(cè)紫色紅曲菌J01桔霉素合成基因簇中pksCT基因的結(jié)構(gòu)及其編碼的氨基酸序列。采用美國(guó)國(guó)家生物技術(shù)信息中心(national center of biotechnology information,NCBI)中的Blast功能對(duì)預(yù)測(cè)的基因的氨基酸序列進(jìn)行比對(duì)分析。采用蛋白數(shù)據(jù)庫(kù)Pfam預(yù)測(cè)基因所編碼蛋白的活性結(jié)構(gòu)域。

1.3.3 桔霉素合成關(guān)鍵基因pksCT的敲除

通過(guò)聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(polymerase chain reaction,PCR)擴(kuò)增技術(shù),使用表2中的引物對(duì)HygF/HygR克隆質(zhì)粒pSKH上的潮霉素B抗性基因hph,分別使用引物對(duì)CITF1/CITR1和CITF4/CITR4克隆紫色紅曲菌J01基因組中桔霉素編碼區(qū)的815bp上游同源臂(5'-UTR)和850 bp下游同源臂(3'-UTR)。通過(guò)重疊延伸PCR[14]技術(shù),將3個(gè)片段進(jìn)行融合,即得到敲除盒。采用SacI和HindIII分別雙酶切敲除盒和雙元載體pCAMBIA3300,純化后的酶切產(chǎn)物經(jīng)T4DNA連接酶連接,得到敲除載體PC-CIT,將敲除載體轉(zhuǎn)入根癌農(nóng)桿菌(Agrobacterium tumefaciens)EHA105中,與紅曲菌J01孢子在28℃共培養(yǎng)3~10 d。

表2 本實(shí)驗(yàn)使用的引物Table 2 Primers used in this experiments

1.3.4 基因敲除菌株的篩選與驗(yàn)證

將基因敲除菌株接種到含有30 mg/L潮霉素的PDA平板上,28℃培養(yǎng)5 d,對(duì)菌株進(jìn)行初步篩選。提取初步篩選到的基因敲除菌株的基因組DNA,以基因組DNA為模板,分別采用引物對(duì)HygF/HygR和orfF/orfRPCR擴(kuò)增潮霉素抗性基因和orf基因片段,對(duì)基因敲除菌株進(jìn)行驗(yàn)證。

1.3.5 pksCT基因的Southern雜交驗(yàn)證

在37℃條件下,利用限制性核酸內(nèi)切酶XhoI酶切菌株J01和J42的基因組12 h,采用0.8%的瓊脂糖凝膠電泳10 h后轉(zhuǎn)移到Hybond+尼龍膜上,分別以hph基因(Probe 1)、pksCT基因的orf(Probe 2)作為探針在42℃條件下雜交16 h,進(jìn)行免疫檢測(cè)與顯色。

1.3.6 菌落形態(tài)觀察

將紅曲菌J01和菌株J42接種到PDA斜面上,7d之后洗下孢子,制備孢子懸浮液并且將孢子懸浮液濃縮到106個(gè)/mL,接種1μL到PDA培養(yǎng)基上,28℃培養(yǎng)15d,觀察其菌落形態(tài)。

1.3.7 生物量測(cè)定

將菌株J01和J42按照1%(V/V)的接種量分別接種于40 mL PDB培養(yǎng)基中,于28℃,120 r/min條件下振蕩培養(yǎng),發(fā)酵第15天時(shí),將菌絲體和發(fā)酵液用濾布分離,并用蒸餾水多次洗滌菌絲體后將其轉(zhuǎn)移至已稱質(zhì)量的離心管中,冷凍干燥至恒質(zhì)量,計(jì)算菌絲體干質(zhì)量。

1.3.8 桔霉素含量的測(cè)定

菌株的培養(yǎng):按照1.3.7的方法進(jìn)行培養(yǎng)。

桔霉素含量的測(cè)定:桔霉素的測(cè)定參考國(guó)標(biāo)GB/T 5009.222—2016《紅曲類產(chǎn)品中桔青霉素的測(cè)定》中的免疫親和柱凈化-高效液相色譜法(high performance liquid chromatography,HPLC)進(jìn)行測(cè)定分析。為使測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確,將上述樣品按照文獻(xiàn)[15]報(bào)道的方法進(jìn)行高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜(liquid chromatography tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)分析。

1.3.9 紅曲色素色價(jià)的測(cè)定

菌株的培養(yǎng):按照1.3.7的方法進(jìn)行培養(yǎng)。

紅曲色素色價(jià)的測(cè)定:

(1)測(cè)定波長(zhǎng)的選擇:紅曲色素主要由黃、橙、紅三種類型的色素組成,各類色素對(duì)應(yīng)的最大光吸收波長(zhǎng)在380nm、470 nm和520 nm附近,因此,分別選取380 nm、470 nm和520 nm波長(zhǎng)處的吸光度值計(jì)算黃、橙、紅色素的色價(jià)。

(2)發(fā)酵液色素含量測(cè)定:用PDB培養(yǎng)基稀釋發(fā)酵液,使其吸光度值在0.15~0.80范圍內(nèi),分別測(cè)定波長(zhǎng)380 nm、470 nm、520 nm處的吸光度值,按色價(jià)計(jì)算公式分別計(jì)算發(fā)酵液中黃、橙、紅色素的色價(jià)。

(3)菌絲體色素含量測(cè)定:取冷凍干燥的菌絲體0.01g,采用液氮研磨破碎后裝入2mL的離心管中,加入1mL體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇水溶液,于60℃條件下水浴2h后,10000r/min離心5 min,取上清。用體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇水溶液稀釋上清液,使其吸光度值在0.15~0.80范圍內(nèi),分別測(cè)定上清液在波長(zhǎng)380 nm、470 nm、520 nm處的吸光度值,按色價(jià)計(jì)算公式分別計(jì)算菌絲體中黃、橙、紅色素的色價(jià),其計(jì)算公式如下:

色價(jià)=A×總稀釋倍數(shù)。

式中:黃色素色價(jià)A為波長(zhǎng)380 nm處的吸光度值;橙色素色價(jià)A為波長(zhǎng)470 nm處的吸光度值;紅色素色價(jià)A為波長(zhǎng)520 nm處的吸光度值。

(5)總色價(jià):參考國(guó)標(biāo)GB 1886.19—2015《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑紅曲米》中方法進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 桔霉素合成相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄水平分析

在基因敲除之前,首先需要驗(yàn)證潛在的目標(biāo)基因是否能轉(zhuǎn)錄。據(jù)報(bào)道,紅曲菌桔霉素合成基因簇包括16個(gè)基因,分別為MRL7、MRL6、MRL5、MRL4、MRL3、MRL2、MRL1、pksCT、MRR1、MRR2、MRR3、MRR4、MRR5、MRR6、MRR7、MRR8,這些基因依次參與桔霉素的生物合成過(guò)程,且該合成過(guò)程已經(jīng)基本清晰[10],因此,需要對(duì)所有與桔霉素合成相關(guān)的基因進(jìn)行PCR擴(kuò)增,分析其是否處于轉(zhuǎn)錄水平。以反轉(zhuǎn)錄得到的紫色紅曲菌J01的cDNA為模板,對(duì)紫色紅曲菌J01的桔霉素合成相關(guān)基因進(jìn)行PCR擴(kuò)增,結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 紫色紅曲菌J01桔霉素合成相關(guān)基因的PCR擴(kuò)增結(jié)果Fig.1 PCR amplification results of citrinin-related syntetic genes fromM.purpureusJ01

由圖1可知,從紫色紅曲菌J01中克隆得到16個(gè)與桔霉素合成相關(guān)的基因,并且電泳條帶大小與表1預(yù)測(cè)結(jié)果基本一致,說(shuō)明這些桔霉素合成相關(guān)基因處于轉(zhuǎn)錄水平。PCR產(chǎn)物送去(測(cè)序公司)測(cè)序,經(jīng)序列分析,結(jié)果表明,紫色紅曲菌J01來(lái)源的16個(gè)與桔霉素合成相關(guān)基因與目前公布的桔霉素合成基因序列基本一致,進(jìn)一步說(shuō)明這些基因正常的參與桔霉素的合成,可被選擇為基因敲除對(duì)象。

2.2 紫色紅曲菌J01中pksCT基因的結(jié)構(gòu)分析

根據(jù)目前報(bào)道的桔霉素生物合成途徑,pksCT基因編碼的蛋白為一種聚酮合酶(PKS),是合成桔霉素的關(guān)鍵酶,因此,分析了紫色紅曲菌J01中的pksCT基因。從J01菌株的cDNA中克隆得到pksCT基因,全長(zhǎng)共7 521 bp,編碼2 435個(gè)氨基酸,其氨基酸序列與文獻(xiàn)報(bào)道的紫色紅曲菌中控制桔霉素生物合成的PKS(GenBank:BAD44749.1)序列覆蓋度達(dá)100%,相似度為95%。

通過(guò)Pfam軟件預(yù)測(cè)pksCT蛋白的結(jié)構(gòu)域,結(jié)果如圖2所示。由圖2可知,pksCT蛋白包含多個(gè)關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)域,如起始單元?;d體蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)?;福╯tarter unit acyl carrier protein transacylase,SAT)、β-酮基合成酶(β-ketosynthase,KS)、酰基轉(zhuǎn)移酶(acyltransferase,AT)、產(chǎn)物模板(product template,PT)、甲基轉(zhuǎn)移酶(methyltransferase,CMeT)、酰基載體蛋白(acyl carrier protein,ACP)、還原酶(reductase,R)。聚酮合酶(PKS)中這些結(jié)構(gòu)域的功能各不相同,如:KS主要負(fù)責(zé)催化前體的縮合反應(yīng),使得聚酮鏈得以延長(zhǎng);AT主要負(fù)責(zé)前體的選擇;ACP主要負(fù)責(zé)前體和中間體的共價(jià)結(jié)合。聚酮合酶中KS、AT、ACP三個(gè)結(jié)構(gòu)域是絕大部分PKS功能所必須的[16]。因此,敲除的目標(biāo)基因片段至少要包括這三個(gè)部分,才能夠確保pksCT基因不再發(fā)揮功能。

圖2 pksCT蛋白結(jié)構(gòu)域分析Fig.2 Analysis of pksCT protein structural domain

2.3 桔霉素合成關(guān)鍵基因pksCT的敲除

采用根癌農(nóng)桿菌介導(dǎo)的T-DNA轉(zhuǎn)化技術(shù),利用紅曲菌自身的同源重組系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)pksCT基因的敲除。首先通過(guò)PCR擴(kuò)增驗(yàn)證敲除載體是否轉(zhuǎn)化至根癌農(nóng)桿菌,驗(yàn)證結(jié)果見(jiàn)圖3A。由圖3A可知,在農(nóng)桿菌中,存在5'-同源臂、hph抗性基因、3'-同源臂以及敲除盒的片段,并且條帶大小符合預(yù)期,說(shuō)明敲除載體成功轉(zhuǎn)化到根瘤農(nóng)桿菌中。

圖3 pksCT基因敲除載體擴(kuò)增驗(yàn)證(A)及菌株J42的PCR擴(kuò)增結(jié)果(B)和Southern blot驗(yàn)證(C)Fig.3 Verification ofpksCTgene deletion cassette amplication(A)and PCR amplication results of strain J42(B)and Southern blot verification(C)

然后通PCR擴(kuò)增驗(yàn)證紫色紅曲菌中的pksCT基因是否被敲除,PCR擴(kuò)增結(jié)果見(jiàn)圖3B,由圖3B可知,PCR擴(kuò)增得到了2.1 kb的唯一條帶,未擴(kuò)增到缺失的orf基因,因此,可以將該菌株初步鑒定為敲除菌株,命名為J42。

最后,進(jìn)一步對(duì)該基因敲除菌株進(jìn)行Southern雜交驗(yàn)證,結(jié)果如圖3C所示。由圖3C可知,以hph基因(Probe1)為探針,在敲除菌株中出現(xiàn)了單一雜交帶,而以orf基因(Probe2)為探針,則未出現(xiàn)雜交帶,說(shuō)明pksCT基因已被抗性基因hph替換,且hph以單拷貝的形式存在于菌株J42中,說(shuō)明菌株J42成功敲除pksCT基因。

2.4 基因敲除菌株與原始菌株的生長(zhǎng)情況比較

菌落形態(tài)比較:將原始紅曲菌株J01和基因工程菌株J42點(diǎn)接到PDA培養(yǎng)基上,28℃培養(yǎng)15 d,觀察菌落形態(tài),結(jié)果如圖4所示。由圖4可知,菌株J42的菌落顏色呈橙黃色,菌落直徑為6.8 cm,與原始菌株J01相比,無(wú)明顯差異,說(shuō)明其生長(zhǎng)情況較為一致。

圖4 紫色紅曲菌株J01和J42菌落形態(tài)Fig.4 Colony morphology ofM.purpureusJ01 and J42

生物量比較:紅曲菌株J01和J42經(jīng)PDB培養(yǎng)基培養(yǎng)15d,對(duì)菌絲體的生物量進(jìn)行測(cè)定。菌株J42生物量為4.43g/L,菌株J01的生物量為4.12g/L,兩者之間無(wú)顯著性差異(P>0.05),進(jìn)一步說(shuō)明pksCT基因的缺失紅曲菌株的生長(zhǎng)無(wú)顯著性影響。

2.5 桔霉素含量及紅曲色素色價(jià)的測(cè)定

2.5.1 桔霉素含量的測(cè)定

采用免疫親和柱凈化-高效液相色譜法測(cè)定菌株J01和J42菌絲體的桔霉素含量,結(jié)果見(jiàn)圖5。由圖5可知,紫色紅曲菌J01的桔霉素產(chǎn)量為5.1mg/kg。pksCT基因敲除后,菌株J42敲除菌株未檢出桔霉素,為進(jìn)一步驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果,對(duì)樣品進(jìn)行了LC-MS/MS分析,其對(duì)桔霉素的檢出限為1.0 μg/kg,仍未檢測(cè)到桔霉素,并且在發(fā)酵液中也未檢測(cè)到桔霉素,說(shuō)明pksCT基因的缺失阻斷了桔霉素的合成,這與SHIMIZUT等[17-18]的研究結(jié)果一致。

圖5 紫色紅曲菌J01和J42桔霉素產(chǎn)量的HPLC分析結(jié)果Fig.5 HPLC analysis results of citrinin yield ofM.purpureusJ01 and J42

2.5.2 紅曲色素色價(jià)的測(cè)定

采用紫外分光光度法,分別測(cè)定了紫色紅曲菌J01和J42發(fā)酵液和菌絲體色價(jià),結(jié)果如圖6所示。由圖6可知,在發(fā)酵液中(圖6A、6C、6E),菌株J42的色價(jià)分別為0.93 U/mL、0.31U/mL、0.24U/mL,較J01相比無(wú)顯著性差異(P>0.05),在菌絲體中(圖6B、6D、6F),菌株J42的黃色素、橙色素和紅色素色價(jià)分別為1 877 U/g、773 U/g、1 068 U/g,顯著高于菌株J01(P<0.01),說(shuō)明pksCT基因的缺失不會(huì)降低菌株的產(chǎn)色素能力。從總色價(jià)來(lái)看,敲除菌株J42的總色價(jià)為415 U/mL,是原始菌株的1.56倍,分析原因可能是pksCT基因敲除后,用于合成桔霉素的大部分能量供給了色素合成,促進(jìn)了色素產(chǎn)量的提高。

圖6 紫色紅曲菌J01和J42菌株發(fā)酵液(A,C,E)和菌絲體(B,D,F)色價(jià)的比較Fig.6 Comparison of the color value in fermentation broth(A,C,E)and mycelium(B,D,F)ofM.purpureusJ01 and J42

3 結(jié)論

本研究在前期發(fā)現(xiàn)的一株高產(chǎn)紅曲色素的紫色紅曲菌J01基礎(chǔ)上,基于桔霉素合成基因序列測(cè)序與分析,依據(jù)桔霉素生物合成途徑,選擇聚酮合酶pksCT基因?yàn)榍贸龑?duì)象,通過(guò)基因工程方法成功將紫色紅曲菌J01基因組上的pksCT基因敲除,構(gòu)建工程菌株J42。通過(guò)菌落形態(tài)觀察和生物量的測(cè)定,得出菌株J42與原始菌株J01的菌落形態(tài)及生物量無(wú)顯著性差異(P>0.05)。通過(guò)HPLC和LC-MS/MS檢測(cè)得出,菌株J42不產(chǎn)桔霉素,且紅曲色素總色價(jià)為415 U/mL,較原始菌株J01提高1.56倍。所以,本研究成功構(gòu)建一株不產(chǎn)桔霉素高產(chǎn)紅曲色素的基因工程紅曲菌株J42。

[1]CHEN W,HE Y,ZHOU Y,et al.Edible filamentous fungi from the speciesMonascus:early traditional fermentations,modern molecular biology,and future genomics[J].Compreh Rev Food Sci Food Safety,2015,14(5):555-567.

[2]FENG Y L,SHAO Y C,ZHOU Y X,et al.Effects of glycerol on pigments and monacolin K production by the high-monacolin K-producing but citrinin-free strain,Monascus pilosusMS-1[J].Eur Food Res Technol,2015,240(3):635-643.

[3]楊 洋,陳 冬,達(dá)文燕,等.紅曲、紅曲霉和紅曲色素[J].生物學(xué)通報(bào),2017,52(7):1-3.

[4]周文斌,賈瑞博,李 燕,等.紅曲色素組分、功效活性及其應(yīng)用研究進(jìn)展[J].中國(guó)釀造,2016,35(7):6-10.

[5]BLANC P J,LAUSSAC J P,BARS J L,et al.Characterization of monascidin A fromMonascusas citrinin[J].Int J Food Microbiol,1995,27(2-3):201-213.

[6]蔣冬花,馮青青,任 浩,等.高產(chǎn)莫納可林K低產(chǎn)桔霉素紅曲霉菌株的篩選和發(fā)酵條件初步優(yōu)化[J].微生物學(xué)雜志,2016,36(6):10-16.

[7]XIONG X,ZHANG X,WU Z,et al.Optimal selection of agricultural products to inhibit citrinin production during submerged culture of Monascus anka[J].Biotechnol Bioproc Eng,2014,19(6):1005-1013.

[8]YANGJ,CHENQ,WANGW,et al.Effect ofoxygen supplyonMonascus pigments and citrinin production in submerged fermentation[J].J Biosci Bioeng,2015,119(5):564-569.

[9]WAN Y,ZHANG J,HAN H,et al.Citrinin-producing capacity of Monascus purpureusin response to low-frequency magnetic fields[J].Process Biochem,2017,53:25-29.

[10]HE Y,COX R J.The molecular steps of citrinin biosynthesis in fungi[J].Chem Sci,2016,7(3):2119-2127.

[11]季宏飛.紅色紅曲菌pksCT基因缺失株的構(gòu)建及其固液態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)紅曲色素的研究[D].南昌:南昌大學(xué),2008.

[12]許楚旋,任 浩,章 婷,等.高產(chǎn)紅曲色素低產(chǎn)桔霉素紫色紅曲霉轉(zhuǎn)化子篩選與代謝產(chǎn)物分析[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,44(3):318-322.

[13]丁曉莉.紅色紅曲菌M7聚酮合酶與氧化還原酶在米曲霉中的異源共表達(dá)研究[D].武漢:華中農(nóng)業(yè)大學(xué),2015.

[14]YU J H,HAMARI Z,HAN K H,et al.Double-joint PCR:a PCR-based molecular tool for gene manipulations in filamentous fungi[J].Fung Genet Biol,2004,41(11):973-981.

[15]JI X,XU J,WANG X,et al.Citrinin determination in red fermented rice products by optimized extraction method coupled to liquid chromatography tandem mass spectrometry(LC-MS/MS)[J].J Food Sci,2015,80(6):1438-1444.

[16]ALICE Y C,NATHAN A S,KIM C Y,et al.Extender unit and acyl carrier protein specificity of ketosynthase domains of the 6-deoxyerythronolide B synthase[J].J Am Chem Soc,2006,128(9):3067-3074.

[17]SHIMIZU T,KINOSHITA H,ISHIHARA S,et al.Polyketide synthase gene responsible for citrinin biosynthesis inMonascus purpureus[J].Appl Environ Microbiol,2005,71(7):3453-3457.

[18]FU G,XU Y,LI Y,et al.Construction of a replacement vector to disrupt pksCTgene for the mycotoxin citrinin biosynthesis inMonascus aurantiacus and maintain food red pigment production[J].Asia Pac J Clin Nutr,2007,16(S1):137-142.

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