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红曲菌作为发酵食品应用菌在我国的使用已有悠久的历史了。红曲Monacolin K是胆固醇生物合成限速酶HMG-CoA还原酶的竞争性抑制剂,可有效抑制胆固醇的合成。与土曲霉同类产品(洛伐他汀)相比,红曲菌Monacolin K的产量较低,但由于红曲菌在食品方面的安全性,所以研究如何提高红曲菌Monacolin K的发酵水平具有现实意义。提高红曲菌Monacolin K的发酵水平可以通过选育高产Monacolin K的菌株与改变发酵工艺条件两种途径来实现。本课题主要采取双亲灭活原生质体融合的方法选育高产Monacolin K的红曲菌株。出发菌以发白红曲菌H2和烟色红曲菌9908作为亲本。发白红曲菌H2是经农杆菌介导转化获得有携带潮霉素抗性基因的转化子,可以甘油为原料液态发酵高产Monacolin K,但低产色素。烟色红曲菌9908可以大米为原料固态发酵产Monacolin K,且产色素较多。对其原生质体分别进行热灭活及紫外灭活,然后对灭活双亲用PEG作融合剂进行原生质体融合,从融合子中选出有潮霉素抗性的突变株,通过发酵与亲本对比,筛选得到高产Monacolin K及色素的融合子。主要研究结果:(1)烟色红曲菌9908与发白红曲菌H2的原生质体的制备与再生的最佳条件是:渗透压稳定剂为1.0 mol/L的硫酸镁溶液;最佳菌龄分别是26 h、24 h;复合酶液中的最优纤维素酶浓度为1%,最佳酶解时间分别为3.5 h、4 h;再生培养基为添加了0.6 mol/L蔗糖的PDA培养基;原生质体形成数均可达106个/mL,再生率分别达到80%、25%。融合前对原生质体进行灭活,对发白红曲菌H2采用热灭活,65℃水浴处理25 min;对烟色红曲菌9908进行紫外灭活,在15 W紫外灯10 cm处照射15 min。融合率达到5.63%。(2)用选择性培养基初筛,得到100余株融合子,再对融合子进行液态发酵复筛,得到一株利用甘油高产Monacolin K的融合子F13-2,Monacolin K产量为1752.46 mg/L,较发白红曲菌H2提高了32.98%,发酵液颜色介于两亲本之间。通过稳定性检测,发现融合子13-2的潮霉素抗性能稳定遗传,且液态发酵Monacolin K水平稳定性良好。(3)通过对融合子的菌落形态、发酵液颜色、孢子及菌丝体形态的观察,发现融合子13-2是以发白红曲菌H2为主要亲本获得的,且包含了亲本烟色红曲菌9908色素产量高的优良性状。对亲本及融合子进行PCR验证,从分子水平验证了潮霉素抗性基因已成功并稳定地整合到融合子13-2的染色体DNA上。(4)对高产融合子13-2进行了发酵试验。与原亲本发白红曲菌H2一样,甘油仍是最佳的碳源,其对发酵高产Monacolin K具有重要影响。发酵液中的初始甘油浓度为10%时,最有利于Monacolin K的产出。融合子13-2较两亲本的甘油利用率都高,达到93.8%。