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随着人们生活水平的不断提高,冠心病和动脉硬化等心脑疾病对人类健康的危害日益加剧。医学研究表明,高胆固醇血症可能是冠心病和动脉硬化的重要原因之一。在人体内,胆固醇是在肝脏里合成的,又在肝脏里被转化成胆酸,如果能够抑制肝脏内源性胆固醇的生物合成,就一定会降低血液内胆固醇的浓度,从而治疗高胆固醇血症,防止或缓解动脉硬化和冠心病的发生。1979年日本学者远藤章从红曲霉(Monascusruber)的培养液中获得一种次级代谢产物,这是一种新的胆固醇合成抑制剂-MonacolinK。目前MonacolinK是各国公认的降低胆固醇的理想药剂,具有高效、低毒、安全的特点。但是,MonacolinK在红曲霉的发酵液中产率非常低,目前国内外的研究重点都集中于提高MonacolinK的产率,降低生产成本。本项研究的主要目的是通过诱变育种筛选出MonacolinK高产菌株,并对其发酵条件和培养基配方进行优化,以提高MonacolinK的产率,降低生产成本。
活化保藏菌种,选择诱变出发菌株,测其MonacolinK的产率为2.86mg/L。然后利用紫外线诱变的方法对其孢子进行诱变处理,通过初筛、复筛,得到5株产率较高的突变株。分别对这5株高产菌株进行遗传稳定性试验,确定菌株T2为高产突变株。其MonacolinK产率为5.40mg/L,是出发菌株的1.89倍。
通过对菌株T2的生物学特性进行研究,确定摇瓶培养的发酵周期为12d,其耐乙醇度小于15%。
对高产菌株T2发酵培养基配方进行单因素试验,按单因素试验结果选择甘油、混合氮源、MgSO4·7H2O、KH2PO4四个因素进行正交试验,确定这四个因素对MonacolinK产率影响的显著性,并确定菌株T2的最佳发酵培养基配方为:甘油5.0%、混合氮源(牛肉膏2.2g+NaNO30.8g)、KH2PO40.10%、MgSO4·7H2O0.10%、KCl0.06%、FeSO4·7H2O0.001%。
对高产菌株T2的发酵条件进行单因素试验,按单因素试验结果选择初始pH、培养温度、接种量、装液量四个因素进行正交试验,确定这四个因素对MonaeolinK产率影响的显著性,并确定T2的最佳培养条件为250mL三角瓶装液量65mL、接种量5%(v/v)、培养基初始pH为6.0、培养温度为3l℃。