红曲霉菌萃取发酵及其次级代谢产物的调控
微生物培养过程中，在普通培养基中添加适量非离子表面活性剂Triton X-100建立浊点系统可实现微生物萃取发酵。红曲霉菌浊点系统发酵是一个边萃取边发酵的过程。红曲霉生长发酵生产红曲色素的同时，胞内产物红曲色素被萃取到胞外胶束溶液中，红曲色素由胞内产物分泌为“胞外产物”。尽管关于浊点系统研究越来越多，但对非离子表面活性剂对微生物渗透萃取发酵机理知之甚少。 本研究通过在添加Triton X-100的表面活性剂胶束溶液中进行红曲霉菌萃取发酵，研究红曲霉菌萃取发酵过程中红曲色素的渗透萃取机理。结果表明：表面活性剂对红曲色素的增溶能力与红曲色素分泌密切相关。随着表面活性剂胶束增溶能力的增强，渗透到胞外的红曲色素浓度也越高。非离子表面活性剂萃取能力越强，红曲色素产量越高，最大胞外红曲色素浓度也就越高。胞外色素浓度是由发酵液中非离子表面活性剂的萃取能力和红曲色素产量决定的。非离子表面活性剂Triton X-100具有良好生物相容性和红曲色素萃取力，是红曲霉萃取发酵优良的萃取剂。 在不同初始pH、氮源和非离子表面活性剂条件下，研究红曲霉发酵时红曲色素的分配、组成和桔霉素生物合成情况。结果表明：红曲霉发酵过程中发酵液最终pH是影响红曲色素在胞内外分配、色素组成以及桔霉素合成的关键因素。发酵液最终pH越大，胞外色素浓度就越大，红色素组分多；发酵液最终pH较低（3.0以下）时，胞外色素浓度低，红色素组分少，橙色素组分多。发酵液最终pH较低（3.0以下）时，抑制桔霉素的生物合成，胞内外都没有检测出桔霉素；发酵液最终pH大于3.0时的色素溶液中都存在桔霉素。发酵液最终pH与培养基初始pH和氮源有关。培养基初始pH和氮源都通过影响发酵液的pH从而影响红曲色素分配、组成以及桔霉素合成。非离子表面活性剂Triton X-100对红曲色素决定性的分配作用与pH无关；Triton X-100在一定程度上能促进橙色素转化为黄色素，改变红曲色素组成。本研究发现，在低pH发酵液条件下常规发酵可获得高浓度的不含桔霉素的橙色素，在低pH发酵液条件下渗透萃取发酵获得高浓度的不含桔霉素的黄色素。
