BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HỆ THỐNG THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Lọc theo danh mục
  • Năm xuất bản
    Xem thêm
  • Lĩnh vực
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  22,079,742
  • Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam

Các công nghệ vi sinh vật trong nông nghiệp

Nguyễn Ngọc Thạnh, Phạm Thị Minh Thư, Lưu Minh Châu, Bùi Hoàng Đăng Long, Huỳnh Xuân Phong(1)

Xác định điều kiện nuôi cấy thích hợp cho khả năng sinh sắc tố và Monacolin K từ chủng nấm mốc Monascus purpureus NBRC 4485

Study on the culture conditions for production of pigments and Monacolin K f-rom Monascus purpureus NBRC 4485

Khoa học Nông nghiệp Việt Nam

2022

3

350-358

2588-1299

Nấm mốc, Lên men bán rắn, Sắc tố, Monacolin K, Nuôi cấy

Monacolin K, Monascus purpureus, Solid-state fermentation, Red pigment, Yellow pigment

Xác định các điều kiện nuôi cấy thích hợp cho khả năng sinh sắc tố và monacolin K từ chủng nấm mốc Monascus purpureus NBRC 4485. Khả năng phát triển cũng như sinh sắc tố và monacolin K của chủng M. purpureus NBRC 4485 được đánh giá trên các loại cơ chất khác nhau bao gồm gạo huyết rồng, gạo tím than, gạo lứt trắng, gạo trắng, gạo trắng Nhật, bắp và đậu nành. Điều kiện sinh sắc tố và monacolin K của chủng M. purpureus NBRC 4485 được đánh giá thông qua việc xác định các nhân tố trong quá trình lên men bán rắn bao gồm độ ẩm môi trường (30, 40, 50, 60, 70% w/v), mật độ giống chủng (104, 105, 106 bào tử/g) và thời gian nuôi cấy (8 đến 24 ngày). Kết quả cho thấy gạo lứt trắng là cơ chất thích hợp nhất trong các nguồn cơ chất thử nghiệm với hàm lượng sắc tố vàng, sắc tố đỏ và monacolin K cao nhất đạt được lần lượt là 3.057,8 AU/g, 1.781,0 AU/g và 1.329,3 μg/g. Các điều kiện thích hợp để nuôi cấy nấm M. purpureus NBRC 4485 trên môi trường gạo lứt trắng được xác định với độ ẩm môi trường ban đầu là 40% w/w, mật số giống chủng 106 bào tử/g cơ chất khô và nuôi cấy trong 22 ngày. Hàm lượng sắc tố vàng, sắc tố đỏ và monacolin K đạt được tương ứng ở mức 6.750,2 AU/g, 4.960,9 AU/g và 2.089,3 μg/g.

This study aimed to determine the suitable culture conditions for the production of pigments and monacolin K f-rom mold Monascus purpureus NBRC 4485. The growth and production of pigments and monacolin K of M. purpureus NBRC 4485 were tested in various substrates including red rice, purple rice, wholegrain white rice, white rice, Japanese rice, corn, and soybean. The appropriate conditions of solid-state fermentation for pigments and monacolin K production f-rom M. purpureus NBRC 4485 were investigated through determination of the following solid-state fermentaion factors: initial moisture content of cultural medium (30, 40, 50, 60, 70% w/v), the density of inoculum mold (104, 105, 106 spores/g), and incubation time (8 to 24 days). The results show that the wholegrain white rice was considered as the most appropriate substrate among tested substrates. The highest contents of yellow pigment, red pigment, and monacolin K were obtained at 3,057.8 AU/g, 1,781.0 AU/g, and 1,329.3 μg/g, respectively. The most suitable conditions to produce pigments and monacolin K f-rom M. purpureus NBRC 4485 on wholegrain white rice were the moisture content of 40% w/w, mold density of 106 spores/g, and incubation time of 22 days. The contents of yellow pigment, red pigment, and monacolin K were 6.750,2 AU/g, 4.960,9 AU/g, and 2.089,3 μg/g, respectively.

TTKHCNQG, CTv 169

Xem toàn văn
  • [1] Zhang L., Li Z., Dai B., Zhang W. & Yuan Y. (2013), Effect of submerged and solid-state fermentation on pigment and citrinin production by Monascus purpureus,Acta Biologica Hungarica. 64(3): 385-394.
  • [2] Zhang B.B., Xing H.B., Jiang B.J., Chen L., Xu G.R., Jiang Y. & Zhang D.Y. (2018), Using millet as substrate for efficient production of monacolin K by solid-state fermentation of Monascus ruber.,Journal of Bioscience and Bioengineering. 125(3): 333-338.
  • [3] Yongsmith B., Kitprechavanich V., Chitradon L., Chaisrisook C. & Budda N. (2000), Color mutants of Monascus sp. KB9 and their comparative glucoamylases on rice solid culture,Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic. 10(1-3): 263-272.
  • [4] Yang Y., Liu B., Du X., Li P., Liang B., Cheng X., Du L.C., Huang D., Wang L. & Wang S. (2015), Complete genome sequence and transcriptomics analyses reveal pigment biosynthesis and regulatory mechanisms in an industrial strain, Monascus purpureus YY1,Scientific Reports. 5(1): 8331-8339.
  • [5] Xu B.J., Wang Q.J., Jia X.Q. & Sung C.K. (2005), Enhanced lovastatin production by solid state fermentation of Monascus ruber,Biotechnology and Bioprocess Engineering. 10(1): 78-84.
  • [6] Xiong X., Zhang X., Wu Z., & Wang Z (2014), Optimal se-lection of agricultural products to inhibit citrinin production during submerged culture of Monascus anka,Biotechnology and Bioprocess Engineering. 19(6): 1005-1013.
  • [7] Wang A.S.M.C.P., Wang N., Yang L. & Xiao Z. (2019), Brown rice versus white rice: nutritional quality, potential health benefits, development of food products, and preservation technologies,Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 18: 1070-1096.
  • [8] Vũ Thanh Thảo, Huỳnh Bái Nhi, Cao Thị Hồng Gấm & Trần Cát Đông (2011), Khảo sát điều kiện nuôi cấy vi nấm Monascus purpureus để thu sinh khối giàu Monacolin,Tạp chí Y học thành phố Hồ Chí Minh. 5(1): 195-202.
  • [9] Trivedi A.B., Hirota M., Doi E. & Kitabatake N. (1993), Formation of a new toxic compound, citrinin H1, f-rom citrinin on mild heating in water.,Journal of the Chemical Society, Perkin Transaction 1. 18: 2167-2171.
  • [10] Sun J.L., Zou X., Liu A.Y. & Xiao T.F. (2011), Elevated yield of Monacolin K in Monascus purpureus by fungal elicitor and mutagenesis of UV and LiCl.,Biological Research. 44(4): 377-382.
  • [11] Srianta I. & Harijono (2015), Monascus - fermented sorghum: pigments and monacolin K produced by Monascus purpureus on whole grain, dehulled grain and bran substrates,International Food Research Journal. 22(1): 377-382.
  • [12] Pandey A., Soccol C.R. & Mitchell D. (2000), New developments in solidstate fermentation: IBioprocess and products.,Process Biochemistry. 35(10): 1153-1169.
  • [13] Panda B.P., Javed S. & Ali M. (2008), Optimization of fermentation parameters for higher lovastatin production in red mold rice through co-culture of Monascus purpureus and Monascus ruber,Food and Bioprocess Technology. 3(3): 373-378.
  • [14] Padhi B.S. (2012), Pollution due to synthetic dyes toxicity and carcinogenicity studies and remediation.,International Journal of Environmental Sciences. 3(3): 940-955.
  • [15] Mapari S.A., Thrane U. & Meyer A.S. (2010), Fungal polyketide azaphilone pigments as future natural food colorants,Trends in Biotechnology. 28(6): 300-307.
  • [16] Manikprabhu D. & Lingappa K (2013), Actinorhodin a natural and attorney source for the synthetic dye to detect acid production of fungi,Saudi Journal of Biological Sciences, 20(2): 163-168.
  • [17] Li P., Su R., Yin R., Lai D., Wang M., Liu Y. & Zhou L. (2020), Detoxification of mycotoxins through biotransformation,Toxins. 12(2): 121.
  • [18] Lee Y.K. (1995), Natural colors f-rom microbial sources,Proceedings of the National Seminar on Food Technology-Food Ingredients, Kuala Lumpur, Malaysia. pp. 189-197
  • [19] Lee D.S. (2012), Development of monacolin Kenriched ganghwayakssuk (Artemisia princeps Pamp.) by fermentation with Monascus pilosus.,Journal of Microbiology and Biotechnology. 22(7): 975-980
  • [20] Lee B.K., Piao H.Y. & Chung W.J. (2002), Production of red pigments by Monascus purpureus in solidstate culture.,Biotechnology and Bioprocess Engineering. 7: 21-25.
  • [21] Lê Thanh Mai, Nguyễn Thị Hiền, Phạm Thu Thủy, Nguyễn Thanh Hằng & Lê Thị Lan Chi (2008), Các phương pháp phân tích ngành công nghệ lên men,
  • [22] Khanahmadi M., Roostaazad R., Mitchell D.A., Miranzadeh M., Bozorgmehri R. & Safekordi A. (2006), Bed moisture estimation by monitoring of air stream temperature rise in packed-bed solidstate fermentation,Chemical Engineering Science. 61(17): 5654-566.
  • [23] Julio C.C., Bruno O.O., Adenise L.W., Asho, P., Sumathy B. & Carlos R.S. (2007), Effect of substrates on the production of Monascus biopigments by solid-state fermentation and pigment extraction using different solvents,Indian Journal of Biotechnology. 6(6): 194-199.
  • [24] Joshi V.K., Attri D., Bala A. & Bhushan S, (2003), Microbial pigments,Indian Journal of Biotechnology. 2(3): 362-369.
  • [25] Johns M.R. & Stuart D.M. (1991), Production of pigments by Monascus purpureus in solid culture.,Journal of Industrial Microbiology. 8(1): 23-28
  • [26] Hirota M., Menta A., Yoneyama K. & Kitabatake N. (2002), A Major decomposition product, citrinin H2, f-rom citrinin on heating with moisture. Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry. 66(1): 206-210.,
  • [27] Higa Y., Kim Y.S., Altaf-Ul-Amin M., Huang M., Ono N. & Kanaya S. (2020), Divergence of metabolites in three phylogenetically close Monascus species (M. pilosus, M. ruber, and M. purpureus) based on secondary metabolite biosynthetic gene clusters,BMC Genomics. 21(1): 679.
  • [28] Hajjaj H., François J.M., Goma G. & Blanc P.J. (2012), Effect of amino acids on red pigments and citrinin production in Monascus ruber,Journal of Food Science. 77(3): 156-159.
  • [29] Gmoser R., Ferreira J.A., Lennartsson P.R. & Taherzadeh M.J (2017), Filamentous ascomycetes fungi as a source of natural pigments.,Fungal Biology and Biotechnology. 4(1): 1-25
  • [30] Fouler S.G., Trivedi A.B., & Kitabatake N. (1994), Detoxification of citrinin and ochratoxin A by hydrogen peroxide.,Journal of AOAC International. 77(3): 631-637
  • [31] Dufosse L., Fouillaud M., Caro Y., Mapari S.A. & Sutthiwong N. (2014), Filamentous fungi are largescale producers of pigments and colorants for the food industry,Current Opinion in Biotechnology. 26: 56-61.
  • [32] Clark R.B., Capon J.R., Lacey E., Tennant S. & Gillb H.J. (2006), Citrinin revisited: f-rom monomers to dimers and beyond,Organic and Biomolecular Chemistry. 4(8): 1520-1528.
  • [33] Chinese Pharmacopoeia (2015), Editorial Committee of Chinese Pharmacopoeia, 2015 (Beijing: China Medical Science and Technology Press). pp. 860-861.,
  • [34] Chattopadhyay P., Chatterjee S. & Sen S.K. (2008), Biotechnological potential of natural food grade biocolorants,African Journal of Biotechnology. 7(17): 2972-2985.
  • [35] Cadena-Herrera D., Lara E.E.J., Ramírez-Ibañez D.N., López-Morales A.C., Pérez O.N., Flores-Ortiz F.L. & Medina-Rivero E. (2015), Validation of three viable-cell counting methods: Manual, semiautomated, and automated,Biotechnology Reports. 7: 9-16
  • [36] Babitha S.S., Soccol C.R. & Pandey A (2007), Solidstate fermentation for the production of Monascus pigments f-rom jackfruit seed,Bioresource Technology. 98(8): 1554-1560.
  • [37] Ajdari Z., Ebrahimpour A., Abdul M.M., Hamid M., Mohamad R. & Ariff A.B. (2011), Nutritional requirements for the improvement of growth and sporulation of several strains of Monascus purpureuson solid state cultivation.,Journal of Biomedicine and Biotechnology. 2011: 487329.