Khảo sát điều kiện nuôi cấy vi nấm monascus purpureus để thu sinh khối giàu monacolin k

Nghiên cứu được thực hiện với mục tiêu nhằm khảo sát điều kiện nuôi cấy nấm Monascus pupureus nhằm thu nhận sinh khối giàu monacolin K. Nhiều nghiên cứu cho thấy nấm nonascus tạo ra sản phẩm trao đổi chất có giá trị thương mại như: Chất màu thực phẩm, monacolin K, kháng sinh và chất chống oxy hóa.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Khảo sát điều kiện nuôi cấy vi nấm monascus purpureus để thu sinh khối giàu monacolin kY Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011Nghiên cứu Y họcKHẢO SÁT ĐIỀU KIỆN NUÔI CẤY VI NẤM MONASCUS PURPUREUSĐỂ THU SINH KHỐI GIÀU MONACOLIN KVũ Thanh Thảo*, Huỳnh Bái Nhi*, Cao Thị Hồng Gấm*, Trần Cát Đông*TÓM TẮTMở đầu: Vi nấm Monascus được sử dụng từ rất lâu trong các thực phẩm truyền thống ở các nước Châu Áđể làm chất màu. Nhiều nghiên cứu cho thấy nấm Monascus tạo ra sản phẩm trao đổi chất có giá trị thương mạinhư: chất màu thực phẩm, monacolin K, kháng sinh và chất chống oxy hóa.Mục tiêu: Khảo sát điều kiện nuôi cấy nấm Monascus pupureus nhằm thu nhận sinh khối giàu monacolin K.Phương pháp: Tiến hành khảo sát ảnh hưởng của chế độ nhiệt độ và độ ẩm ban đầu trên môi trường nền làgạo đến hàm lượng monacolin K. Tiếp theo khảo sát chất nền và sau đó tối ưu hóa môi trường nuôi cấy theophương pháp Taguchi bằng cách khảo sát các nguồn dinh dưỡng bổ sung bao gồm nguồn carbon (ethanol,glucose), nguồn nitơ (NH4Cl, bột ngọt (MSG), NaNO3), chất béo (glycerol, dầu đậu nành, dầu oliu) và muốikhoáng (MgSO4, CaCO3, NaCl). Hàm lượng monacolin K trong sinh khối được đánh giá bằng phương pháp sắcký lỏng cao áp (HPLC).Kết quả: Chế độ nhiệt thích hợp là nuôi Monascus purpureus là duy trì ở 30oC trong 2 ngày đầu và ở 26oCtrong 14 ngày sau, độ ẩm thích hợp là 65%. Môi trường tối ưu cho nấm sinh monacolin K cao là môi trường cóchất nền là gạo, bổ sung thêm etanol 0,3%, NH4Cl 0,5%, glycerol 0,5% và NaCl 0,1%.Kết luận: Đã xác định được điều kiện tối ưu trên môi trường rắn để Monascus purpureus sản xuấtmonacolin K với hàm lượng cao hơn gấp 3 lần so với phương pháp nuôi cấy truyền thống.Từ khóa: Monascus, monacolin K, lên men rắn, sắc ký lỏng cao áp.ABSTRACTINVESTIGATION OF MONASCUS PURPUREUS CULTURE CONDITIONSFOR PRODUCING MONACOLIN K RICH BIOMASSVu Thanh Thao, Huynh Bai Nhi, Cao Thi Hong Gam, Tran Cat Dong* Y Hoc TP. Ho Chi Minh * Vol. 15 - Supplement of No 1 - 2011: 195 - 201Background: Monascus has been used long time ago in traditional food products in Asia as food colouringagent. Many studies have shown that Monascus produce commercially valuable metabolites including foodcolorants, cholesterol-lowering agents, antibiotics and antioxidants.Objectives: To optimize the growth condition of Monascus purpureus for production of monacolin K-richbiomass.Methods: Affect of temperature scheme and initial moisture on production of monacolin K wereinvestigated. The basal subtrate and culture conditions including 4 factors carbon, nitrogen, oil and salt sourceswere optimized by Taguchi method for the production of monacolin K. The monacolin K level were measuring byHPLC.Results: The optimal temperature scheme during solid-state fermentation is 30oC for 2 days and maitainedat 26oC for 14 days. Initial moisture of the solid medium is best around 65%. The optimum culture medium is ricewith the addition of 0.3% ethanol, 0.5% NH4Cl, 0.5% glycerol and 0.1% NaCl.*Phòng Thí nghiệm Vi sinh Công nghệ Dược, Khoa Dược, Đại học Y Dược TP.HCMTác giả liên lạc: PGS. TS Trần Cát ĐôngĐT: 08. 38295641 – 127Email: trancdong@gmail.comChuyên Đề Dược Khoa195Nghiên cứu Y họcY Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011Conclusion: The optimized solid-state fermentation conditions were defined. Using optimal cultureconditions in cultivating, the yield of monacolin K in the fermentation process was three times higher than thetraditional conditions.Keywords: Monascus, monacolin K, solid fermentation, HPLC.ĐẶT VẤN ĐỀMonascus hay “nấm gạo đỏ” đã được sửdụng ở Trung Quốc và các nước Đông Nam Átừ hàng ngàn năm nay. Monascus được biết đếnvới nhiều ứng dụng rộng rãi trong sản xuất màuthực phẩm tự nhiên, dùng làm thuốc chữa bệnh.Các nghiên cứu cho thấy rằng tác dụng làmthuốc của Monascus chủ yếu nhờ các sản phẩmchuyển hóa thứ cấp của quá trình lên menMonascus. Trong đó sản phẩm bậc hai được chúý đến nhiều nhất là monacolin K (C24H36O5) vớitác dụng ức chế enzym 3-hydroxy3methylglutaryl-coenzym A reductase (HMGCoA reductase), enzym này xúc tác phản ứngchuyển HMG-CoA thành mevalonat trong quátrình tổng hợp cholesterol, đặc biệt là cáclipoprotein tỉ trọng thấp gây hại cho cơ thể.Monacolin K tồn tại ở 2 dạng chính: dạnghydroxy acid và dạng lacton(3,7). Tỉ lệ dạng acidvà dạng lacton tùy thuộc vào loài Monascus, điềukiện nuôi cấy và pH khác nhau(7,9). Dạng có hoạttính sinh học là dạng hydroxyl acid, còn dạnglacton khi vào cơ thể sẽ được enzym chuyển hóathành dạng hyroxyl acid. Năm 1998, Cục Quảnlý thực phẩm và dược phẩm Mỹ (FDA) chophép ứng dụng monacolin K chiết xuất từMonascus trong dược phẩm, từ đó các nghiêncứu về Monascus hướng đến việc nâng cao lượngmonacolin K tạo ra từ chủng nấm này. Mục tiêucủa nghiên cứu này là khảo sát điều kiện nuôicấy nấm Monascus purpureus cũng như môitrường tối ưu để thu sinh khối nấm giàumonacolin K.V ...