紅曲菌(Monascus spp.)在我國已有兩千多年的應(yīng)用歷史,作為我國較早的藥食兩用微生物,紅曲發(fā)酵的代謝產(chǎn)物可制成各種紅曲產(chǎn)品,并有著不同的用途與功能。紅曲菌發(fā)酵產(chǎn)生的有益代謝產(chǎn)物中,應(yīng)用最為廣泛的是紅曲色素(Monascus pigments, MPs)和莫納可林K(monacolin K, MK)。MPs用作著色劑,可制成可食用色素,MK可用于調(diào)節(jié)人體膽固醇、高血壓、高血脂水平。MK主要是通過在一定程度上限制3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A還原酶的合成途徑,進而達(dá)到對血脂的調(diào)節(jié)作用。近年來,如何提高功能紅曲中MK的產(chǎn)量成為紅曲相關(guān)研究的熱點問題。如優(yōu)化紅曲菌的發(fā)酵條件、促進紅曲菌發(fā)酵過程中MK產(chǎn)生的相關(guān)因子研究等。有研究表明,紅曲菌在其生長過程中會由于激素的作用產(chǎn)生微量的cAMP,進而用于調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的生理活動與物質(zhì)代謝,促進紅曲菌次級代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生。另外,碳源不僅對紅曲菌的生長有影響,還對紅曲菌合成次級代謝產(chǎn)物有一定的影響。
研究發(fā)現(xiàn),甘油對紅曲菌的生長代謝有一定的促進作用,且在紅曲菌發(fā)酵的培養(yǎng)基中使用復(fù)合碳源,能夠顯著提高MK的產(chǎn)量。紅曲菌在以甘油為碳源時,未出現(xiàn)碳代謝抑制的現(xiàn)象,而在快速利用碳源如以葡萄糖為碳源時則經(jīng)常出現(xiàn)碳代謝抑制現(xiàn)象。前期研究表明,在液態(tài)培養(yǎng)基中添加甘油可顯著促進紅曲菌產(chǎn)MK,并且對MK的結(jié)構(gòu)基因以及調(diào)節(jié)基因有一定的上調(diào)作用,但作用機制并不清楚。紅曲菌在不同碳源的合成培養(yǎng)基中產(chǎn)MK的量各有不同,且越來越多的研究開始轉(zhuǎn)向以復(fù)合碳源的培養(yǎng)基促進紅曲菌產(chǎn)MK。