红曲霉液态发酵产色素及稳定性的研究(二)
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二、红曲结果与分析
1、霉液红曲霉产红曲色素产量的酵产及稳究单因素试验
(1)装液量对红曲霉液态发酵的影响
由图1可知,随着装液量的色素不断升高,红曲霉所产红曲色素的定性的研色价含量呈先增后降的趋势;当装液量为75mL时,红曲色素的红曲产量达到最高,其色价值可达到279.60U/mL。霉液红曲霉为好氧菌,酵产及稳究装液量主要影响液体发酵培养基中的色素溶氧量,当其他培养条件相同时,定性的研随着装液量的红曲增加,发酵液中单位体积的霉液溶氧量下降,红曲色素产量在一定程度上会有所下降。酵产及稳究付荣霞等研究发现,色素装液量125mL/250mL时,定性的研红曲霉产生的红曲色素最高,总色价可达93.66U/mL。
(2)接种量对红曲霉液态发酵的影响
由图2可知,随着接种量的不断升高,红曲霉所合成的色价含量先增大后减小,之后接种量继续增大色价再变小;当接种量为7%时,红曲霉所合成的色价含量达到最高,其色价值可达到373.55U/mL。接种量过少,菌体生长缓慢,发酵时间长,色素产量低;接种量过多,会导致发酵前期营养物质消耗过快,使发酵液体黏度增加,影响菌丝体生长剂色素的合成和分泌。因此,红曲霉发酵产红曲色素的最适接种量为7%。这与李慧等的实验结果有所不同,李慧等的研究结果表明5%的接种量对红曲霉液态发酵效果较好。
(3)培养时间对红曲霉液态发酵的影响
由图3可知,随着培养天数的递增,红曲霉所合成的红曲色素含量逐渐增高,当培养时间为7d时,红曲色素的含量达到最大,其色价可达429.39U/mL;之后,随着培养时间的延长,色素含量反而逐渐减少。估计是因为红曲霉发酵培养到一定时间后,体系中的营养物质逐渐耗尽,导致红曲霉生长缓慢,而红曲色素的产量也随之减少。因此选择培养时间7d为最佳培养时间。而邱鹏等得到的最适培养时间为10d,红曲霉发酵培养10d后,其红曲色价可达112U/L。
(4)金属离子对红曲色素产量的影响
由图4可知,与未添加铜离子的对照相比,加入铜离子后,色价随铜离子浓度的增加而逐渐降低,表明发酵液中的红曲色素产量减少,最后趋于平缓;加入亚铁离子后,色价随亚铁离子浓度的增加逐渐增加,当亚铁离子浓度达到0.01mmol/L时,色价达到最大值,为503.00U/mL;之后,色价随着亚铁离子的增加而逐渐减少;当亚铁离子>0.02mmol/L,色价变化不是很大;与对照相比,发酵液的色价随铁离子浓度增加呈先增后降的趋势,当铁离子浓度为0.01mmol/L时,色价达到最大值,为512.33U/mL。
(5)维生素对红曲色素产量的影响
由图5可知,与对照CK(红曲色素产量为476.40U/mL)相比,不同维生素对红曲霉产红曲色素的影响各不相同,维生素B1和维生素B3对红曲色素产量有促进作用,维生素B5和叶酸对红曲色素产量影响不大,而维生素H对红曲色素的合成具有抑制作用。不同浓度的同一种维生素对红曲色素产量的影响,都是先增后降;其中当维生素B1和维生素B3的浓度为0.03%时,红曲色素的产量均达到最大,分别为647.02U/mL和635.26U/mL。这与杨成龙等得到的结果相一致。
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