一种富含Monacolin K的红曲米及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种红曲米及其制备方法，尤其涉及一种富含Monacolin K的红曲米及其制备方法。
【背景技术】
[0002]红曲，起源于中国，距今已有上千年历史，在我国古代常称为丹曲或赤曲。它是一种以籼米为原料，经过红曲霉发酵而制成的一种紫红色米曲，是一种纯天然的、安全性高、有益于人体健康的食品添加剂，一直深受我国人民的喜爱。人体血液中胆固醇含量长期处于过高状态，易导致动脉粥样硬化等心脑血管疾病。1979年，日本学者远藤章教授从红曲霉菌的次级代谢产物中发现了能够降低人体血清胆固醇的物质——莫纳可林K (MonacolinK, MK)，或称洛伐他汀(Lovastatin)，引起了医学界对红曲米的广泛关注。Monacolin K是人体胆固醇合成途径的限速酶HMG-CoA还原酶的抑制剂。1985年，美国科学家Goldstein和Brown进一步研究出MonacoIin K抑制胆固醇合成的作用机理，并因此获得诺贝尔奖，红曲也由此名声大噪，至今仍是世界降血脂药物研究领域的热点。
[0003]黄酒是中华民族的瑰宝，迄今已有五千多年的历史，与啤酒、葡萄酒并称世界三大古酒。黄酒产地较广，品种众多，主要分为:浙江麦曲黄酒、山东栗米黄酒和福建红曲黄酒三大类。福建红曲黄酒以糯米为主要原料，采用红曲为糖化发酵剂，经传统工艺酿制而成，酒液呈琥珀色且具红曲浓郁的清香。福建红曲黄酒中含有Monacolin K，具有麦曲、栗米黄酒无法比拟的优势，是我国黄酒中一支艳丽的奇葩。红曲黄酒中的Monacolin K主要源于红曲中的红曲霉菌，红曲霉菌能自身代谢合成Monacolin K。Monacolin K是各国公认的降胆固醇的理想药剂，富含Monacolin K的黄酒不仅可以有效地预防高血脂症引发的心血管疾病，还有降血糖、降血压、防癌和抗疲劳等功效，最重要的是没有药物治疗的副作用。
[0004]但是，由于大多数红曲中所含的生物活性物质Monacolin K含量较低，使它的应用受到了限制。目前，国内外大多数学者都着力于研究如何提高红曲产品中Monacolin K的含量，主要是通过对生产菌株进行改造，如采用分子手段对其关键基因进行改造或通过物理、化学诱变等方式。然而，关于不同品种稻米原料对于红曲霉菌发酵产Monacolin K的差异性研究，在国内外却鲜见报道。因此，本项研究的创新点在于:在分离筛选出高产MonacolinK的红曲霉菌株的基础上，以不同品种的稻米为原料，筛选出最优的稻米原料作为红曲霉菌发酵的底物，优化其发酵培养基和发酵工艺，开发出富含Monacolin K且未检出桔霉素的红曲米，可应用于富含Monacolin K红曲黄酒的生产。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种富含Monacolin K的红曲米及其制备方法。
[0006]本发明所提供的技术方案为:
所述红曲霉菌株rwAer) FG-8，该菌株已于2015年8月28日在中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCC)保藏，地址为北京朝阳区北辰西路I号院3号，保藏号为CGMCC N0.11277ο
[0007]一种富含Monacolin K的红曲米，所述的红曲米中Monacolin K的含量为4.64mg/g，约为市售古田红曲米的8.30倍，且未检出桔霉素。
[0008]—种富含Monacolin K的红曲米的制备方法，所述的红曲米是以水稻品种“加州红米”(江川等，早晚季水稻精米和米皮砸含量的基因型差异研究，植物遗传资源学报，2005，6 (4):448-452)的精米为底物，以红曲霉FG-8为出发菌株，按照其最佳发酵条件进行发酵。
[0009]所述红曲米的制备方法包括以下步骤:
⑴大米培养基的制备:将水稻品种“加州红米”的精米洗净，清水浸泡三小时，沥干后在蒸笼中蒸20min，每发酵瓶称取50g大米，按照大米质量的百分比添加3wt%的葡萄糖、4wt%的NaN03、lwt%的乙酸钠，密封好后，于121°C下高压灭菌20min。
[0010]⑵红曲霉菌种子液的制备:将高产Monacolin K的红曲霉菌株FG-8在PDA平板上28°C活化培养5-7天后，使用直径为5mm的打孔器取菌块，然后各加5片菌饼到装有50mL种子液培养基的250mL三角瓶中，于30°C、150rpm条件下振荡培养72h后即得种子液；所述的种子液培养基为葡萄糖50g、蛋白胨5g、酵母膏lg、KH2PO4 lg、FeSO4.7H20 0.0lg、MgSO4.7H20 0.5g，加水定容至 100mLo
[0011]⑶接种与发酵培养:将培养72h后的种子液稀释至孢子浓度为IXlO7个/mL，按10%接种量将稀释的种子液添加到装有大米培养基的塑料发酵瓶中，以无菌竹签搅拌均匀，并置于28°C恒温培养箱中培养14d，在培养初期2-3d，大米发酵培养基底部略微呈红色；培养至第4d时，将塑料发酵瓶取出，把大米拍散，使红曲菌可以更充分地利用大米原料；培养至第7d时，红曲菌丝体生长旺盛；第8d时，将塑料发酵瓶移至26°C恒温培养箱中，继续培养至第14d，大米发酵完全，最终获得红曲米。
[0012]所述的红曲米具体按照如下步骤进行制备:
I)对分离获得的40株红曲霉菌株进行筛选，获得高产Monacolin K，且不产桔霉素的菌株；再对该菌株进行分子鉴定，确定其种属名称。
[0013]2)分别以26份不同品种稻米的精米和糙米为底物，进行红曲霉菌的发酵试验，筛选出高产Monacolin K的稻米原料。
[0014]3)对制备红曲米的发酵培养基和工艺条件进行优化，获得高产Monacolin K，且不产桔霉素的最适发酵培养基和最佳发酵条件。
[0015]步骤I)具体的为:从不同红曲黄酒厂的废水废渣，及不同来源的市售红曲米和黄酒等样品中分离出红曲霉菌株，并进行纯化培养，纯化后的菌株培养于PDA斜面培养基上，获得40株红曲霉菌株。继而采用固态发酵方式，以红曲霉菌发酵产物中的Monacolin K含量作为指标，分别将发酵产物红曲米置于50°C下烘干至恒重后，研磨成粉末状，经过必要的前处理后，采用HPLC法测定其Monacolin K和桔霉素的含量。分离筛选出的高产MonacolinK且不产桔霉素的红曲霉菌株，编号为FG-8。采用CTAB法提取红曲霉菌的基因组DNA，利用ITS1/ITS4引物对，进行ITS序列的PCR扩增和测序分析。将获得的ITS序列登录到NCBI网站上进行BLASTN搜索分析，结果表明:分离获得的红曲霉菌株FG-8属于红色红曲霉(Monascus rubber)。
[0016]步骤2)具体的为:分别以26份不同品种稻米的精米和糙米为原料，进行红曲霉菌的发酵试验，采用市售优质大米“都利米”为对照原料(CK1)，比较不同品种的稻米原料与市售大米对红曲霉菌株FG-8产Monacolin K的影响；同时以市售古田红曲米为对照产品(CK2)，比较本发明制备的红曲米与市售古田红曲米中的Monacolin K含量。从而筛选出稻米品种“加州红米”的精米为原料时，发酵产物中的Monacolin K含量最高。
[0017]步骤3)具体的为:研究发酵温度、起始PH值、装米量、接种量、透气性、发酵时间等工艺参数，及添加前体物质和不同碳源、不同氮源等，对发酵产物红曲米产Monacolin K和桔霉素的影响；在此基础上，采用响应面法优化高Monacolin K红曲霉菌的发酵条件，得到富含Monacolin K且未检出桔霉素的红曲米，其最适的发酵培养基为:在大米发酵基础培养基中添加3%的葡萄糖、4%的NaN03、l%的乙酸钠；最佳的发酵工艺为:发酵前期温度为30°C，起始pH为5.0，装米量为40g，发酵时间为17d，接种量为10%，透气孔调至5孔。其中，大米发酵基础培养基的制作方法为:将大米洗净，清水浸泡三小时，沥干后在蒸笼中蒸20min，每发酵瓶称取50g大米，密封好后，于121°C下高压灭菌20min。
[0018]本发明的优势在于:在分离筛选高产Monacolin K最优红曲霉菌株和最优稻米原料的基础上，优化红曲米的发酵工艺，从而制备出富含Monaco I in K且未检出桔霉素的红曲米。
【具体实施方式】
[0019]下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
[0020]实施例1
(I)红曲霉菌株的分离:采用PDA平板培养基，从福建省不同红曲黄酒厂的废水废渣，及不同来源的市售红曲米和黄酒等样品中分离出红曲霉菌株，并进行纯化培养后，获得了40株红曲霉菌株，纯化的菌株培养于PDA斜面培养基上。
[0021](2)高产Monacolin K红曲霉菌株的筛选:以红曲霉菌发酵产物中的Monacolin K含量和桔霉素作为指标，分别将40种