红色红曲菌pksct基因缺失株的构建及其固液态发酵生产红曲色素的研究

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1、第一章文献综述具有高药用价值的代谢产物被发现。1979年，日本学者远滕章(AkiraEndo)教授发现红曲菌能产生强力抑制胆固醇合成的活性物质，命名为MonacolinK【训，1985年又相继分离到MonacolinL．X．J、Dihydroerinolin和DihydromonalinL等类似物，都具有很强的降低胆固醇的作用【5】。在此基础上经过几十年的探索和临床研究，以Lovastatin和Mecator商品名的Monacolin类药物于1987年被美国FDA批准上市。之后Sinmvastatin、

2、Pravastatin等多种药品相继上市。MonacolinK作为药物在日本也已投放市场，目前国内已上市的有血脂康、脂必妥等【酐。远藤教授的研究促进了功能性药用红曲的研究与应用。除了Monacolin类物质外，科研工作者还在红曲菌代谢产物中发现了其他有保健功能的物质。1995年，陈松生等发现许多红曲菌株都能不同程度地产生麦角固醇。麦角固醇(Ergoster01)是维生素D的前体，当它受到紫外线照射后转化为维生素D，不仅可是防治婴幼儿佝偻病，而且对促进孕妇和老年人钙磷的吸收有明显的生理作用川。1987年，

3、小滨靖弘等研究发现，红曲具有降低血压的作用。日本国立健康研究所在进行饲料添加“红曲培养物”的动物试验中，发现添加O．2％加．3％“红曲培养物”的饲料可使患有先天高血压症老鼠的血压由超过200mmHg降至180mmHg以下，其有效成分为红曲产生的十胺基丁酸(GABA)18】。此外还有报道红曲代谢产物具有抗疲劳的作用【91。1．3红曲色素的种类与结构红曲菌是目前世界上唯一能产生食用色素的微生物【10l，其色素是由茵丝分泌产生的次级代谢产物。红曲色素长期作为食品着色剂来使用，与化学合成色素相比具有性质稳定、耐

4、热、耐光及对蛋白质着色性极好等特点。近年来对醇溶液性色素的水溶化法的研究极大地促进红曲色素的应用。将红曲米及其提取物色素添加于肉制品、鱼制品、豆制品等各种食品中的主要目的，是能赋予产品美观的色泽，还可增强食品风味，延长保存期改善营养特性。随着食品加工业的不断发展，红曲色素在传统肉制品和新开发的肉制品中的应用更是日益广泛，在特别看重“纯天然”食品的欧洲，作为天然添加剂的红曲色素早已引起广泛的关注，日本、印尼等国的一些肉制品中也广泛应用了红曲色素。红曲色素有两个最大吸收波峰，分别在410nm和510nlIl

5、附近，各与化学合成的色素柠檬黄和烟脂红的主波峰相近，即黄色光波和红色光波区。红曲色2第一苹文献综述素中主要含有红和黄两个色素成分，黄多于红，视觉感到红曲色素呈现橙红或橙黄色，反之红多于黄，视觉感官就感到红曲色素颜色深红。红曲色素易溶于乙醇、丙二醇、丙三醇及其水溶液，不溶于水和甘油。在pH低于4．O的介质中，红曲色素溶解度降低。红曲色素熔点为160℃～192℃，红曲色素含量低时其溶液呈鲜红色，含量高时呈带黑褐色并伴有荧光产生【11J。红曲色素是多种色素成分的混合物，已经确定结构的有10种，其中6种为醇溶性

6、色素(结构见表1．1)，4种为水溶性色素(结构见表1．2)。醇溶性色素有红斑素、红曲红素、红曲素、红曲黄素、红斑胺和红曲红胺等【12】。水溶性色素有N．戊二酰基红斑胺、N．戊二酰基红曲红胺、N．葡糖基红斑胺和N．葡糖基红曲红胺等113J。表1．1醇溶性红曲色素主要成分分子结构Tablel．1MolecularformulaofthemaincomponentsofMonascuspigmentsinethanol·solubility3第一章文献综述表1．2水溶性红曲色素主要成分分子结构Tablel．2

7、MolecularformulaofthemaincomponentsofMonascuspigmentsinwater-solubility⋯掉量?黢攀纥警胺酝c蕊lbo蕊镛39-曲瑚町缸出髓卿翻瞳避，OTX)一⋯薛璺：酸蒸!菇謦羧鼓c镀。o承5ll∞曲地啦幽雠鲫妇潮吐丝，OTM)一⋯一一⋯．，。．兰竺糟纂!斑警。，。、镊删瓢50不暑抽o∞掣函曲郾q挪nd叠mk，GCR)’嘶～一’～1．4红曲产品中桔霉素问题及其解决办法自从1995年发现红曲菌在代谢过程中会产生桔霉素以后，桔霉素的存在引起了红曲食用安

8、全性的讨论。1977年有学者通过菌种诱变而从红曲菌的发酵产物中分离出一种黄色的抑菌物质，并将其命名为MonascidinAtl4】。1995年，法国入PhilippeBlanc通过实大量实验证实MonascidinA即是桔霉素，这种毒素在曲霉和青霉的代谢物中早已发现【15】116】，桔霉素(Citrinin)是一种西方各国食品中严加控制的真菌毒素(mycotoxin)，具有肾毒性，也被称为肾毒素(nephrotoxin)。它能引起试验动物的