5种金属离子对紫色红曲霉主要次生代谢物谱的调节作用

作者：黄胜男; 高梦祥; 刘应保^*

来源：食品工业科技, 2021, 42(10): 89-99.

DOI：10.13386/j.issn1002-0306.2020080154

• 金属离子
• 紫色红曲霉
• 红曲色素
• 莫纳克林K
• 桔霉素
• γ-氨基丁酸

目的:研究金属离子对紫色红曲霉生长和主要次生代谢物合成的调节作用。方法:将紫色红曲霉孢子接种到含不同浓度的金属离子(Cu2+、Zn2+、Mg2+、Mn2+、Co2+)的固体培养基,观察不同离子对其生长和色素合成的影响;同时,将不同浓度的上述离子及金属螯合剂8-羟基喹啉分别接种到液体培养基中,测定紫色红曲霉生物量、红曲色素、莫纳克林K、γ-氨基丁酸和桔霉素等主要次生代谢物含量及发酵液中代谢物谱变化。结果:Cu2+(0.5 mmol/L)处理导致水溶红、橙、黄色素产量分别提升了2.01、2.07和1.73倍;醇溶色素分别增加了2.83、1.74和1.95倍;莫纳克林K和桔霉素分别增加了1.78和5.53倍。Zn2+(0.5 mmol/L)促使水溶、醇溶色素分别增加了93.3%、78.6%、57.6%和2.9、1.54、0.54倍。莫纳克林K和桔霉素则分别增加了0.92和6.91倍。0.5 mmol/L的Mg2+处理导致生物量有所下降,但无显著差异;水溶、醇溶色素则分别增加了2.68、2.25、2.02倍和1.26、1.23、1.82倍;莫纳克林K则增加了51.8%。0.25 mmol/L的Mg2+则使桔霉素提升了1.79倍。Mn2+(0.5 mmol/L)刺激水溶、醇溶色素产量分别增加了48.3%、29.9%、24.8%和131.1%、83.6%、49.2%,莫纳克林K增加了1.01倍。而桔霉素则在1 mmol/L Mn2+刺激下增加了92.3%。Co2+(0.5、1 mmol/L)导致生物量分别降低了47.9%和53.7%,而醇溶色素则分别提高了4.07、5.04、2.62倍和3.07、3.41、2.70倍,对莫纳克林K合成无作用;桔霉素产量分别降低了90.8%和93.9%。上述离子均不利于γ-氨基丁酸的合成。金属离子螯合剂8-羟基喹啉(20μmol/L)使红曲霉生物量降低了26.9%,水溶色素分别下降了40.6%、34.3%和26%。莫纳克林K和桔霉素分别降低了56.7%和90.1%。发酵液的波谱(200～600 nm)扫描结果发现,金属离子仅调节代谢物的产量,并不改变紫色红曲霉代谢物种类。结论:金属离子不仅影响紫色红曲霉的生长,并显著调节其主要次生代谢物谱。

• 单位
  长江大学; 生命科学学院