傅思瑞,劉 嵬,張彩梅,梁 立,甘 亞,顏 軍,何 鋼

(成都大學(xué),四川抗菌素工業(yè)研究所,藥食同源植物資源開發(fā)四川省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川成都 610052)

紅曲霉菌是一種絲狀真菌,在發(fā)酵過(guò)程中可產(chǎn)生以洛伐他汀(Lovastatin)[1]、紅曲色素[2]為主的具有降血脂[3]、抗氧化功效[4]的次級(jí)代謝產(chǎn)物。已有研究表明紅曲霉菌發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生糖化酶、蛋白酶等酶類,將原料中多糖、蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)降解成人體易于吸收的小分子片段,同時(shí)產(chǎn)生新的活性次級(jí)代謝產(chǎn)物[5]。黑木耳為木耳科木耳屬黑木耳的子實(shí)體,是一種珍貴的藥食兼用膠質(zhì)真菌,研究表明黑木耳多糖具有降血脂、降血糖、抗氧化[6]及抗衰老等多種功效[7]。我國(guó)是黑木耳生產(chǎn)大國(guó),但大多是粗加工,其有效成分沒(méi)有得到充分利用,應(yīng)用深度和廣度不夠,因此黑木耳具有巨大的開發(fā)價(jià)值和良好前景。

微生物發(fā)酵或轉(zhuǎn)化是提高藥食同源真菌、植物資源功效成份高效利用的重要手段[8]。目前紅曲霉菌的生物轉(zhuǎn)化和固態(tài)發(fā)酵技術(shù)已有大量研究[9]和產(chǎn)品[10]開發(fā)上市,如:紅曲米、青稞紅曲茶、紅曲酒、紅曲面包等,但缺乏利用紅曲霉菌和木耳這類天然食用真菌的固態(tài)共發(fā)酵進(jìn)行微生物轉(zhuǎn)化的報(bào)道,以木耳為發(fā)酵基質(zhì),用紅曲霉菌進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)具有降血脂和抗氧化的紅曲-木耳產(chǎn)品具有重要開發(fā)價(jià)值。由于部分紅曲霉菌代謝產(chǎn)生洛伐他汀及其同系列化合物的同時(shí)也會(huì)代謝產(chǎn)生高度致癌化合物桔霉素[11],限制了紅曲及紅曲霉菌發(fā)酵產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用[12]。所以在紅曲霉菌發(fā)酵產(chǎn)品應(yīng)用中需要對(duì)生產(chǎn)菌株進(jìn)行篩選,得到低毒、高活性的生產(chǎn)菌株。故本實(shí)驗(yàn)用四種不同的紅曲霉菌對(duì)木耳和大米進(jìn)行了固態(tài)發(fā)酵,并對(duì)產(chǎn)品各項(xiàng)性能進(jìn)行了分析比較,希望篩選出最適合固態(tài)發(fā)酵的產(chǎn)高色價(jià)、高含量洛伐他汀、低含量桔霉素的紅曲霉菌,結(jié)果可為后續(xù)生產(chǎn)木耳和紅曲發(fā)酵產(chǎn)品提供依據(jù),為相關(guān)新型食品和藥品的研究與開發(fā)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

MonascuspurpureusWent.z 507(M.z507)、MonascuspurpureusWent.c 507(M.c507)、MonascuspurpureusWent.b 2019(M.b2019)、MonascuspurpureusWent.h 2019(M.h2019) 四株紅曲霉菌從不同廠家紅曲米中分離純化得到,經(jīng)過(guò)分子鑒定為子囊菌綱曲霉科紅曲霉屬真菌紅曲霉菌,保藏于四川抗菌素工業(yè)研究所藥食同源開發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;無(wú)水葡萄糖、濃硫酸、苯酚、3,5-二硝基水楊酸、NaOH、酒石酸鉀鈉、無(wú)水亞硫酸鈉、NaCl、Na2HPO4、NaH2PO4、FeSO4、30%H2O2、水楊酸、磷酸、甲苯、乙酸乙酯、甲酸 均為分析純,成都市科龍化工試劑廠;無(wú)水乙醇、95%乙醇、75%乙醇 均為分析純,成都市科隆化學(xué)品有限公司;BCA試劑盒 北京莊盟國(guó)際生物基因科技有限公司;DPPH標(biāo)準(zhǔn)品(>97%) 梯希愛(上海)化成工業(yè)發(fā)展有限公司;甲醇(色譜純) 西格瑪奧德里奇(上海)貿(mào)易有限公司;乙腈(色譜純) 賽默飛世爾科技(中國(guó))有限公司;洛伐他汀標(biāo)準(zhǔn)品(99.9%) 北京壇墨質(zhì)檢科技有限公司;桔霉素標(biāo)準(zhǔn)品(98%) 北京百靈威科技有限公司。

HPLC A10型高效液相色譜儀 美國(guó)PerkinElmer Altus公司;UV-2600紫外可見分光光度計(jì)、LC-20A型高效液相色譜儀 島津儀器(蘇州)有限公司;TGL-16C型臺(tái)式離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器廠;GL-21M型冷凍離心機(jī) 湖南湘儀離心機(jī)儀器有限公司;FA2004B型電子分析天平 上海越平科學(xué)儀器有限公司;DHP-9050B智能型電熱恒溫培養(yǎng)箱、LG-160S型全溫振蕩培養(yǎng)箱 上海瑯玕實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;GR60DA型高壓滅菌鍋 致微(廈門)儀器有限公司;HZQ-C/40-220r型空氣浴振蕩器 哈爾濱市東明醫(yī)療儀器廠;ZHJH-C1214B型超凈工作臺(tái) 上海智城分析儀器制造有限公司;KQ-400KDE型高功率數(shù)控超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司;JY-1000A型高速多功能粉碎機(jī) 上海塞耐機(jī)械有限公司;ELX800型全自動(dòng)酶標(biāo)儀 美國(guó)伯騰儀器有限公司;UPT-II-10T型超純水器 四川優(yōu)普超純科技有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 紅曲霉菌孢子懸浮液制備 馬鈴薯葡萄糖液態(tài)培養(yǎng)基(PDA):40 g土豆加入200 mL純水煮沸30 min,過(guò)濾,取濾液,加入4 g無(wú)水葡萄糖,補(bǔ)水至200 mL。

挑取斜面培養(yǎng)基上紅曲霉菌菌絲,接種于含有200 mL液態(tài)培養(yǎng)基的500 mL錐形瓶中,置于恒溫振蕩培養(yǎng)箱中在轉(zhuǎn)速100 r/min,28 ℃下培養(yǎng)3～5 d至液體培養(yǎng)基變紅即可。

1.2.2 紅曲霉菌固態(tài)發(fā)酵木耳方法 紅曲霉菌固態(tài)發(fā)酵木耳的方法按照文獻(xiàn)方法稍做修改[13]。具體如下,大米浸泡1 h后蒸煮35 min,裝料量18 g/250 mL,大米∶木耳=4∶1,料液比(發(fā)酵原料∶水,g/mL)=1∶2,于高壓蒸汽滅菌鍋121 ℃滅菌20 min,滅菌完畢后取出放入超凈工作臺(tái)冷卻至室溫,接種紅曲霉菌(M.z507、M.z507、M.b2019、M.h2019)孢子懸浮液15 mL至固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基中,每株紅曲霉菌做3個(gè)平行實(shí)驗(yàn),用接種鏟攪拌均勻,發(fā)酵溫度30 ℃,發(fā)酵時(shí)間14 d,每隔7 d補(bǔ)水一次,補(bǔ)水量為初加水量的5%。發(fā)酵結(jié)束后,發(fā)酵產(chǎn)物60 ℃烘干,粉碎,過(guò)40目篩備用。

1.2.3 發(fā)酵性能參數(shù)測(cè)定 發(fā)酵產(chǎn)物中粗多糖含量測(cè)定按照文獻(xiàn)[14]方法,稱取適量樣品進(jìn)行熱水水浴提取,乙醇沉淀多糖,粗多糖復(fù)溶后采用硫酸-苯酚法測(cè)定含量。還原糖含量測(cè)定按照文獻(xiàn)[15]所述,取多糖提取液直接采用DNS試劑測(cè)定還原糖含量。蛋白質(zhì)含量測(cè)定按照文獻(xiàn)[16] 方法,稱取適量樣品,用PBS緩沖液,超聲提取30 min,提取液采用BCA試劑法測(cè)定蛋白質(zhì)含量[17]。對(duì)照組均為未發(fā)酵的固態(tài)培養(yǎng)基原料。

1.2.4 紅曲色素含量 紅曲色素包括水溶性和醇溶性色素兩類[18],以紅曲發(fā)酵樣品的色價(jià)替代紅曲色素含量。按照文獻(xiàn)方法[19]所述制備水溶性紅曲色素樣品,稱取1.0 g發(fā)酵樣品粉末3份,倒入150 mL錐形瓶,分別加入100 mL超純水,玻璃棒攪拌均勻,功率為280 W條件下超聲輔助提取30 min,提取液10000 r/min離心5 min,收集上清液待測(cè)。取上清液于試管中,加水稀釋,以蒸餾水為空白,于410和505 nm測(cè)定吸光度值。醇溶性紅曲色素樣品制備將提取溶劑換成75%乙醇溶液,其余步驟同上所述。以75%乙醇為空白,于410和505 nm測(cè)定吸光度值。水溶性和醇溶性紅曲色素均含有紅色素和黃色素,色價(jià)計(jì)算方法如下。

紅色素色價(jià)(U/mL)=OD505×稀釋倍數(shù)

黃色素色價(jià)(U/mL)=OD410×稀釋倍數(shù)

總色價(jià)(U/mL)=紅色價(jià)+黃色價(jià)

1.2.5 洛伐他汀含量測(cè)定

1.2.5.1 樣品前處理 稱取各樣品粉末1.2 g于50 mL容量瓶中,加入30 mL 75%乙醇,功率為280 W條件下超聲提取1 h后,用75%乙醇定容[20]。提取液8000 r/min離心10 min,過(guò)0.22 μm有機(jī)相微孔濾膜微濾,裝入進(jìn)樣瓶,待測(cè)。

相當(dāng)一部分基層民警對(duì)公安信息化也存在認(rèn)識(shí)誤區(qū)。比較典型的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)包括:一是認(rèn)為情報(bào)信息不是什么新事物，解放初期就有“警務(wù)跟著警情走”的說(shuō)法，因此認(rèn)為公安信息化建設(shè)只不過(guò)是“新瓶裝舊水”。二是認(rèn)為信息化只是一場(chǎng)技術(shù)革新，公安信息化建設(shè)就是裝監(jiān)控、建平臺(tái)，因此認(rèn)為它是信通等技術(shù)部門的事，與我無(wú)關(guān)。三是認(rèn)為信息化是形象工程，花那么多錢建平臺(tái)是擺那兒給各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)參觀的，因此認(rèn)為公安信息化建設(shè)中看不中用。這些認(rèn)識(shí)誤區(qū)是基層民警對(duì)公安信息化建設(shè)提不起興致，消極被動(dòng)應(yīng)付的根本原因之一。

1.2.5.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線制作及樣品中洛伐他汀含量測(cè)定 準(zhǔn)確稱取0.0030 g洛伐他汀標(biāo)準(zhǔn)品于10 mL容量瓶中,用色譜純甲醇溶液溶解并定容至刻度線,配制成300 μg/mL洛伐他汀標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。移取適量洛伐他汀標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,配制成2、10、50、75、150、300 μg/mL的洛伐他汀標(biāo)準(zhǔn)工作液。以系列標(biāo)準(zhǔn)洛伐他汀濃度為橫坐標(biāo),以峰面積為縱坐標(biāo)制得標(biāo)準(zhǔn)曲線。

色譜條件:高效液相色譜儀;安捷倫C18色譜柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);柱溫:室溫;流動(dòng)相:V(甲醇)∶V(0.2%磷酸)=73∶27;流速:1 mL/min;進(jìn)樣量10 μL;檢測(cè)波長(zhǎng):238 nm。

1.2.6 桔霉素含量測(cè)定

1.2.6.1 樣品前處理 稱取2.0 g樣品粉末于5 mL磨砂玻璃試管中,加入2 mL萃取劑(甲苯∶乙酸乙酯∶甲酸=7∶3∶1,V/V,TEF)[21],渦旋30 s后,功率為280 W條件下超聲提取10 min,10000 r/min離心2 min,殘?jiān)貜?fù)萃取1次,合并兩次上清液,過(guò)0.22 μm有機(jī)相微孔濾膜微濾,裝入進(jìn)樣瓶,待測(cè)。

1.2.6.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線制作及樣品中桔霉素含量測(cè)定 準(zhǔn)確稱取0.0010 g桔霉素標(biāo)準(zhǔn)品于10 mL容量瓶中,用色譜純甲醇溶液溶解并定容至刻度線,配制成100 μg/mL桔霉素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,4 ℃保存。并梯度稀釋成2、1、0.5、0.25、0.1、0.05、0.025、0.0125 μg/mL的桔霉素標(biāo)準(zhǔn)工作液。以系列標(biāo)準(zhǔn)桔霉素濃度為橫坐標(biāo),以峰面積為縱坐標(biāo)制得標(biāo)準(zhǔn)曲線。

色譜條件:熒光高效液相色譜儀;InertSustain C18色譜柱(4.6 mm×150 mm,5 μm);柱溫:30 ℃;流動(dòng)相:A液為乙腈,B液為0.1%磷酸溶液;流速:0.7 mL/min;進(jìn)樣量50 μL;檢測(cè)波長(zhǎng):激發(fā)波長(zhǎng)350 nm,發(fā)射波長(zhǎng)500 nm[22]。檢出限和定量限分別為25和80 μg/kg。梯度洗脫條件見表1。

表1 梯度洗脫條件Table 1 The conditions of gradient elution

1.2.7 紅曲色素抗氧化性

1.2.7.1 羥自由基的清除能力 按照文獻(xiàn)[23] 方法,配制1.8 mmol/mL FeSO4溶液、0.3% H2O2、1.8 mmol/mL水楊酸-乙醇溶液。將1.2.4中提取得水溶性和醇溶性色素樣品稀釋為0.01 g/mL,向試管中分別加入色素樣品各1.0 mL,FeSO4溶液2 mL,水楊酸-乙醇溶液1.5 mL,最后加入H2O20.1 mL啟動(dòng)反應(yīng),振蕩均勻,水浴37 ℃保溫30 min。以1.0 mL超純水作為空白,操作同上。在波長(zhǎng)510 nm處測(cè)定吸光度。

清除率(%)=[(A0-As)/A0]×100

式中:A0為空白管吸光度;As為樣品管吸光度。

1.2.7.2 DPPH·的清除能力 按照文獻(xiàn)[23]方法,移取水溶性和醇溶性色素樣品各0.1 mL,加入3.9 mL 0.1 mmol/L DPPH(95%乙醇配制),振蕩均勻,避光37 ℃反應(yīng)30 min。以0.1 mL超純水作為空白,操作同上。于517 nm處測(cè)定吸光度。

清除率(%)=(1-As/A0)×100

式中:A0為空白管吸光度;As為樣品管吸光度。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理采用Excel 2013軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,所有實(shí)驗(yàn)均重復(fù)操作3次,實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)酵產(chǎn)物形態(tài)對(duì)比

M.z507紅曲霉菌株發(fā)酵產(chǎn)物顏色呈淡紅色,基質(zhì)潮濕且略微松散,表面附著有一層橘紅色菌絲(圖1a);M.c507紅曲霉菌株發(fā)酵產(chǎn)物顏色紅色較淺,基質(zhì)略微干燥且松散,表面菌絲生長(zhǎng)旺盛(圖1b);M.b2019紅曲霉菌株發(fā)酵產(chǎn)物顏色呈鮮紅色,基質(zhì)緊密潮濕,表面紅色菌絲生長(zhǎng)旺盛(圖1c);M.h2019紅曲霉菌株發(fā)酵產(chǎn)物顏色呈深紫紅色,基質(zhì)非常緊密潮濕,表面無(wú)明顯附著菌絲(圖1d)。通過(guò)比較原料發(fā)酵產(chǎn)物外觀形態(tài)來(lái)看,M.b2019和M.h2019這兩株紅曲霉菌株在含有木耳的基質(zhì)原料中生長(zhǎng)良好,代謝產(chǎn)生紅曲色素比另外兩株多,可能更適合用于固態(tài)發(fā)酵。

圖1 發(fā)酵產(chǎn)物形態(tài)對(duì)比Fig.1 Comparison of morphology of the fermentation products注:a:M.z507;b:M.c507;c:M.b2019;d:M.h2019。

2.2 發(fā)酵性能參數(shù)測(cè)定結(jié)果

4株紅曲霉菌固態(tài)發(fā)酵木耳和大米原料14 d后,按照1.2.3方法對(duì)發(fā)酵產(chǎn)品的性能參數(shù)進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果如表2所示。

表2 紅曲霉菌發(fā)酵木耳紅曲產(chǎn)品性能參數(shù)測(cè)定Table 2 The determination of performance parameters of Auricularia auricula Monascus products after fermentation by Monascus strains

由表2可得知,同原料對(duì)照組相比較,四株紅曲菌株發(fā)酵產(chǎn)物中粗多糖和蛋白質(zhì)含量均比發(fā)酵前少,其中M.h2019菌株發(fā)酵組原料粗多糖消耗最多,僅剩原料的1/4,M.c507菌株發(fā)酵組原料粗多糖含量消耗量最少,僅為M.h2019消耗量的一半;M.z507組剩余蛋白質(zhì)含量最少,減少至約對(duì)照組的1/3,M.h2019組剩余蛋白質(zhì)含量最多,比對(duì)照組相比約消耗了一半。四組發(fā)酵產(chǎn)物中還原糖含量相對(duì)于發(fā)酵前都增加了,其中M.c507增加得最多,約為對(duì)照組的10倍,M.b2019和M.h2019較少,M.z507增加得最少。菌株生長(zhǎng)過(guò)程中分泌糖苷酶和蛋白酶降解大米中淀粉、蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[24],同時(shí)代謝如果膠酶和糖苷酶,將木耳中大分子多糖化合物而轉(zhuǎn)化成了分子量較小的短鏈多糖、寡糖、還原糖等。M.c507菌株發(fā)酵組還原糖含量較高的原因可能是該菌株在大米-木耳混合基質(zhì)上生長(zhǎng)緩慢,消耗還原糖的量少,與之相反,其他3株菌在大米-木耳混合基質(zhì)上生長(zhǎng)良好。M.h2019組水溶性紅曲色素和醇溶性紅曲色素含量均是最高,其紅曲色素含量約為M.b2019組所產(chǎn)紅曲色素的5倍,其他兩株菌所產(chǎn)色素明顯較少,故M.h2019紅曲霉菌株適合用于高產(chǎn)紅曲色素的固態(tài)發(fā)酵。

2.3 洛伐他汀含量分析

由圖2可知,在2～300 μg/mL的范圍內(nèi),峰面積與洛伐他汀濃度線性關(guān)系良好,回歸方程為y=31067x-62851,R2=0.9986。

圖2 洛伐他汀標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.2 The standard curve of lovastatin

四種紅曲固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)物中洛伐他汀含量見圖3和表3,標(biāo)準(zhǔn)品和發(fā)酵樣品中洛伐他汀均在25 min左右出峰,峰型良好,保留時(shí)間一致。樣品中,M.h2019菌株發(fā)酵所產(chǎn)洛伐他汀含量最高,為M.b2019菌株所產(chǎn)洛伐他汀的2.5倍,約為M.z507菌株所產(chǎn)洛伐他汀的17倍,M.c507菌株在發(fā)酵過(guò)程中幾乎不產(chǎn)洛伐他汀。這是由于洛伐他汀產(chǎn)量與紅曲色素產(chǎn)量呈正相關(guān)[25],四株紅曲菌株中M.h2019產(chǎn)紅曲色素最多,故其洛伐他汀產(chǎn)量最高,M.b2019和M.z507菌株產(chǎn)色素較少,則洛伐他汀產(chǎn)量相應(yīng)較少,而M.c507菌株在發(fā)酵過(guò)程中只產(chǎn)生了極少量紅曲色素,所以幾乎不產(chǎn)洛伐他汀。因此,M.h2019最適合制備高產(chǎn)洛伐他汀的發(fā)酵產(chǎn)品。

圖3 洛伐他汀色譜圖Fig.3 The chromatogram of lovastatin

表3 四株紅曲霉菌產(chǎn)洛伐他汀和桔霉素的含量Table 3 The lovastatin and citrinin contents of four Monascus strains

2.4 桔霉素含量分析

圖4可知,在0.0125～2 μg/mL的范圍內(nèi),峰面積與桔霉素濃度線性關(guān)系良好,回歸方程為y=4160396x+16884,R2=0.999。

圖4 桔霉素標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.4 The standard curve of citrinin

四種紅曲固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)物中桔霉素含量見圖5和表3,標(biāo)準(zhǔn)品和發(fā)酵樣品中桔霉素出峰時(shí)間均在9 min左右,保留基本時(shí)間一致,標(biāo)準(zhǔn)品峰型良好。樣品中,M.z507、M.c507、M.b2019均不產(chǎn)桔霉素,M.h2019菌株產(chǎn)桔霉素但含量低于國(guó)標(biāo)限量(0.05 mg/kg)[26],所以該四株紅曲菌株發(fā)酵產(chǎn)品都具有安全性。

圖5 桔霉素色譜圖Fig.5 The chromatogram of citrinin

2.5 紅曲色素抗氧化性分析

2.5.1 羥自由基的清除能力 四株紅曲固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)物中水溶性和醇溶性紅曲色素對(duì)羥自由基的清除能力見圖6。

圖6 四種紅曲色素羥自由基清除能力Fig.6 The hydroxyl radical scavenging ability of four Monascus pigments注:a:水溶性紅曲色素;b:醇溶性紅曲色素；圖7同。

由圖6a可知,水溶性紅曲色素的羥自由基清除能力由強(qiáng)到弱均依次為M.h2019、M.b2019、M.z507、M.c507,其清除率分別為76.19%、59.52%、45.24%、30.95%。M.h2019和M.b2019與M.c507存在顯著性差異,M.h2019清除率約為M.c507的2.5倍,M.b2019清除率約為M.c507的2倍,但M.b2019與M.h2019比較無(wú)顯著性差異;M.z507清除率與M.c507、M.h2019均具有顯著性差異。由圖6b可知,醇溶性紅曲色素的羥自由基清除能力由強(qiáng)到弱均依次為M.h2019、M.b2019、M.z507、M.c507,其清除率分別為83.33%、76.67%、35.00%、33.33%。M.h2019清除效果最好,約為M.c507的2.5倍,差異十分顯著;M.b2019清除能力顯著高于M.z507和M.c507。由此可知,除M.z507外,其余三組醇溶性紅曲色素的羥自由基清除能力均大于水溶性紅曲色素的羥自由基清除能力,M.h2019菌株無(wú)論是水溶性紅曲色素還是醇溶性紅曲色素對(duì)羥自由基的清除能力均為最強(qiáng)。

2.5.2 DPPH·的清除能力 四種紅曲固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)物中水溶性和醇溶性紅曲色素對(duì)DPPH·的清除能力見圖7,這四株紅曲霉菌醇溶性紅曲色素均高于各自水溶性紅曲色素的清除能力。M.h2019菌株水溶性紅曲色素DPPH·清除率為19.90%,醇溶性紅曲色素DPPH·清除率為45.42%,其醇溶性的清除能力約為其水溶性的2倍,由圖7可知其水溶性和醇溶性紅曲色素DPPH·清除能力最強(qiáng)。M.c507、M.z507、M.b2019水溶性紅曲色素DPPH·清除率分別為11.75%、11.10%、10.45%,都約為M.h2019清除率的1/2。M.b2019、M.c507、M.z507醇溶性紅曲色素DPPH·清除率分別為16.34%、13.35%、11.12%,都約為M.h2019清除率的1/3。

圖7 四種紅曲色素DPPH·的清除能力Fig.7 The DPPH· scavenging ability of four Monascus pigments

綜上,表明紅曲色素具有抗氧化活性,四株紅曲霉菌株除M.z507外,所產(chǎn)的紅曲色素中醇溶性色素的抗氧化性均比水溶性色素的抗氧化性強(qiáng)。M.h2019菌株在木耳-大米復(fù)合基質(zhì)上能夠較好生長(zhǎng),代謝產(chǎn)生大量紅曲色素。從洛伐他汀和桔霉素產(chǎn)生情況綜合分析表明,M.h2019適合木耳-大米復(fù)合基質(zhì)固態(tài)發(fā)酵,生產(chǎn)抗氧化、降血脂的功能性食品。

3 結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果表明利用紅曲霉菌對(duì)木耳進(jìn)行微生物發(fā)酵之后,M.z507、M.b2019、M.h2019這三種紅曲霉菌株的固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)物中洛伐他汀和紅曲色素等功效性成分和抗氧化性能力均有所提升。通過(guò)分析比較四株紅曲霉菌菌株對(duì)木耳-大米復(fù)合基質(zhì)的發(fā)酵性能參數(shù),功效成份含量,有害成份含量測(cè)定篩選出M.h2019可用于該復(fù)合基質(zhì)的發(fā)酵生產(chǎn)。發(fā)現(xiàn)M.h2019菌株固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)物中洛伐他汀含量最高,達(dá)到了1724.189 μg/g,且桔霉素含量低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限量,其他性能指標(biāo)除多糖、還原糖和蛋白質(zhì)之外均為最高值,可能是由于該種菌株在發(fā)酵過(guò)程中消耗了培養(yǎng)基中部分大分子糖類和蛋白質(zhì),轉(zhuǎn)化為了其他小分子代謝產(chǎn)物。所以選用M.h2019作為后續(xù)固態(tài)發(fā)酵制備高產(chǎn)色素和洛伐他汀的木耳紅曲產(chǎn)品的最佳菌種。