TWI567199B - Methods of enhancing the content of american mushroom lovastatin - Google Patents
Methods of enhancing the content of american mushroom lovastatin Download PDFInfo
- Publication number
- TWI567199B TWI567199B TW104123566A TW104123566A TWI567199B TW I567199 B TWI567199 B TW I567199B TW 104123566 A TW104123566 A TW 104123566A TW 104123566 A TW104123566 A TW 104123566A TW I567199 B TWI567199 B TW I567199B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- lovastatin
- liquid
- content
- japanese
- oyster mushroom
- Prior art date
Links
Landscapes
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Description
本發明係與提升lovastatin含量之方法有關，尤指一種提升日本蠔菇lovastatin含量之方法。
多年來心血管疾病一直都是國人十大主要死因之一，因此天然降膽固醇物質的需求也逐年增加。過去都認為天然降膽固醇物質lovastatin(洛伐他汀)是紅麴及土麴菌所特有的生理活性物質，Lovastatin又稱為Monacolin K、mevinolin、mevacor、MK803、mevinacor以及mevlor等，分子式C24H36O5，分子量404.55，白色結晶體，可溶於甲醇(methanol)、乙醇(ethanol)及乙腈(acetonitrile)等有機溶劑，但不溶於水，而Lovastatin相關研究指出其對人生理的影響包括老年痴呆症、多發硬化症、骨頭疾病、腎疾病及心血管疾病之預防、癌症及類風濕關節炎等有減緩、抑制或調節作用。
而目前用以生產Lovastatin之方法大致可分為液態發酵和固態發酵方式，其中：
其生產lovastatin所採用的真菌主要有三大類：Aspergillus terreus、Monascus spp.以及Pencillium spp.，其中Aspergillus terreus是工業生產中最常用的
菌種。以Aspergillus terreus深層發酵找出生產lovastatin最佳條件，產量為1050μg/mL，其中添加L-methionine對產量是有影響的。另有研究指出，在Aspergillus terreus液態培養中添加100nM丁內酯(butyrolactone I)，於培養96小時之lovastatin含量高於168小時控制組2.5倍。因此，丁內酯具有調控二次代謝產物的效能，即提升lovastatin產量。
以大麥、長米和西古米澱粉為固態基質發酵Monascus purpureus，lovastatin產量分別為193.7、190.2和180.9mg/g乾重。而Monascus ruber結合固態發酵技術找出能提升lovastatin產量之固態基質，結果得知以黃豆粉、醋酸、甘油及硝酸鈉為固態基質可提升lovastatin產量至4-6mg/g(Xu et el.,2005)。另使用Aspergillus flavipes發酵麥麩、甘蔗渣、大麥、大豆粉、全麥、水果廢物及其配方組合測試lovastatin生產，發現麥麩是最合適的基底，在發酵第6天可得13.49mg/g lovastatin。
但近年研究發現，在食藥用菇中亦具有降膽固醇物質-lovastatin(洛伐他汀)的存在，因食藥用菇富含蛋白質、膳食纖維、維生素、礦物質且低量的脂質及熱量，屬於高營養低熱量的健康食材，故其lovastatin含量具有開發的潛力。
本發明之主要目的，在於提供一種提升日本蠔菇
lovastatin含量之方法，其係具有可有效提升lovastatin含量之功效。
為達前述目的，本發明提供一種提升日本蠔菇lovastatin含量之方法，係將紅麴菌液與日本蠔菇菌液同時接種於一液態培養基中，進行共培養發酵。
較佳地，係各取濃度3-20%之紅麴菌液與日本蠔菇菌液接種至已滅菌的100ml的液態培養基中。
較佳地，係將接種有紅麴菌液與日本蠔菇菌液之液態培養置於一振盪培養箱中，以25℃、轉速100rpm的條件下振盪培養7天。
而本發明之上述目的與優點，不難從下述所選用實施例之詳細說明與附圖中，獲得深入了解。
第1圖係本發明日本蠔菇菌菌絲體液態培養期間的lovastatin含量之變化圖。
第2圖係本發明日本蠔菇菌於黃豆、蕎麥、糙米基質上生長期間的lovastatin含量變化圖。
第3圖係本發明紅麴與日本蠔菇、樟芝、香杉芝於PDA上進行共培養之照片示意圖。
本發明提供之一種提升日本蠔菇lovastatin含量之方法，係各取濃度3-20%紅麴菌液及蠔菇菌液接種至已滅菌的100mL液態培養基搖瓶中，塞入棉花塞，放入恆溫振盪培養箱以25℃、轉速100rpm的條件下振盪培養七天(紅
麴活性最佳天數)。而後分析其共培養菌絲之生物質為0.8986g/100ml、pH值為5.56、lovastatin含量為2040.1μg/g及多醣含量為28.1mg/g。由結果得知，經由共培養的發酵技術後，其lovastatin含量將有顯著提升，遠勝單一株菌種純發酵之lovastatin含量。
以下茲以實驗例並搭配檢測結果，驗證本發明可達成之功效：
以日本蠔菇菌分別在液態及固態發酵期間lovastatin含量之變化，進行實驗。
(1)液態培養-分別取第0、3、6、9、12、14天之菌絲體，利用Mesh No.100的篩網將發酵液過濾掉，過濾期間以去離子水來回洗5次，待發酵液較少流出後冷凍乾燥，以高速粉碎機來回均質三次成粉末狀，每次3秒，使用Mesh No.60的篩網過篩，再將所得粉末裝入夾鏈袋中並保存於乾燥箱待lovastatin含量分析。
lovastatin含量分析方法-樣品粉末精秤1g置入50mL離心管中，加入10mL乙腈，置入培養箱中以25℃，120rpm進行24小時萃取，再以3000rpm離心機離心10分鐘，取得上清液；剩餘殘渣再加入10mL乙腈進行第二次萃取，合併兩次所得上清液於濃縮瓶中，以40℃減壓真空濃縮至
3mL後，再以乙腈定量至5mL並以0.45μm微孔濾膜過濾至小褐色瓶中，最後以高效能液相層析儀(high performance liquid chromatography,HPLC)分析lovastatin含量。
表一顯示日本蠔菇菌液態發酵期間的生物質、lovastatin含量和pH值之變化。由結果得知，在第六天的生物質為0.86g/100ml，pH值為6.00，此天為日本蠔菇菌液態發酵培養最佳天數。由結果得知，隨著培養天數的增加，日本蠔菇菌的lovastatin也隨之增加，在第十二天的lovastatin含量達到最高為59.1μg/g，推測lovastatin為菌體於發酵期間在靜止期(stationary phase)中所產生的二次代謝產物(secondary metabolites)。
接著探討提升日本蠔菇菌lovastatin產量之最佳培養基，表二為五種測試培養基組成，表三為五種培養基發酵後所得lovastatin含量、生物質以及pH值；其中M1為原培養基。由結果得知，以M4培養基發酵十二天後lovastatin產量高達64.5μg/g，其生物質(0.96g/100ml)亦高於其他組，故此為日本蠔菇菌生產lovastatin最佳培養基組成。另外，研究結果發現malt extract(M2,29.6μg/g)為碳源時，其產率顯著低於glucose組，氮源以yeast extract powder或peptone皆很適合，但氮源含量低的培養基(M3，32.7μg/g)產率明顯降低。
(2)固態培養-分別取第0、3、6、9、12、14天之培養皿，放入50℃烘箱烘乾24小時後，以高速粉碎機來回粉碎3次，每次3秒，使用Mesh No.40篩網過篩，再將所得粉末裝入夾鏈袋中並保存於乾燥箱待lovastatin含量分析。
結果如表四所示，表四為日本蠔菇菌於黃豆(Soybeans)、蕎麥(Buckwheats)、糙米(Brown rices)基質上固態發酵期間的lovastatin含量變化。由結果得知，以黃豆、蕎麥、糙米為基質發酵日本蠔菇菌，未接菌之控制組為3.0、6.4、6.7μg/g，隨著培養天數的增加，基質內的lovastatin含量也隨之增加，黃豆和糙米在第六天
lovastatin含量達到最高，分別為21.2和13.3μg/g，而蕎麥則是第十二天lovastatin含量達到最高為6.6μg/g。從此可知，黃豆、蕎麥、糙米經日本蠔菇菌發酵後，lovastatin含量皆會略為提高。
先以紅麴分別和日本蠔菇、樟芝及香杉芝於PDA上進行共培養篩選，其結果如第3圖所示，紅麴和日本蠔菇有互生不排斥的情形，而樟芝及香杉芝為獨立生長的排斥情形，因此遂取紅麴與日本蠔菇來進行共培養。
紅麴與日本蠔菇共培養方式-各取濃度5%之紅麴菌液及日本蠔菇菌液、紅麴菌液及樟芝菌液、紅麴菌液及香杉芝菌液，分別接種至已滅菌的100mL液態培養基(PDA)搖瓶中，塞入棉花塞，放入恆溫振盪培養箱以25℃、轉速100rpm的條件下振盪培養七天。並對其七天後之生物質、pH值、lovastatin及多醣含量進行檢測分析，其結果如表五所示。
紅麴和日本蠔菇共培養發酵七天後，其菌絲體的生物質、pH值、lovastatin及多醣含量，日本蠔菇菌生物質為0.8331g/100ml、pH值為6.13、多醣含量為75.8mg/g及lovastatin含量為70.6μg/g，紅麴生物質為0.4792g/100ml、pH值為5.45、多醣含量為25.4mg/g及lovastatin含量為1343.9μg/g。
而共培養菌絲體之生物質為0.8986g/100ml、pH值為
5.56、多醣含量為28.1mg/g，而lovastatin含量則高達為2040.1μg/g。由結果得知，將紅麴菌液與日本蠔菇菌液經由共培養的發酵技術後，其共培養菌絲體之lovastatin含量將遠較以單一株菌種發酵培養為高，並有顯著之差異。
本發明採用不同屬的紅麴菌與日本蠔菇菌進行混合菌株發酵培養，並發現紅麴菌與日本蠔菇菌之間有共生或互生作用，並能克服中間產物對發酵產物生成的不利影響。混菌發酵利用不同菌株作用效果的差異及互利共棲關係，使酶系比例協調而提高酶活性，使得混菌發酵產酶能力高於單一菌株，不僅可讓原先含量較低的菌株增加產量外，更藉由其共培養菌絲體將大幅提升lovastatin含量，而提升了整體的產量，因此利用本發明所提供之提升日本蠔菇lovastatin含量之方法，將可在短時間以日本蠔菇大量培養出富含lovastatin之菌絲體，以供應不同需求。
惟，以上實施例之揭示係用以說明本發明，並非用以限制本發明，故舉凡等效元件之置換仍應隸屬本發明之範疇。
綜上所述，係可使熟知本項技藝者明瞭本發明的確可達成前述目的，實已符合專利法之規定，故依法提出申請。
Claims (5)
- 一種提升日本蠔菇lovastatin含量之方法，係將Monascus purpureus紅麴菌液與日本蠔菇菌液各取濃度5%同時接種於一液態培養基中，進行共培養發酵，其中該液態培養基之成分包含有：0.5g/L的K2HPO4(磷酸氫二鉀)、0.5g/L的KH2PO4(磷酸二氫鉀)、0.5g/L的MgSO4‧7H2O(七水硫酸鎂)、20g/L的Glucose(葡萄糖)、2.5g/L的Yeast Extract(酵母萃)及2.5g/L的Peptone(蛋白腖)。
- 一種提升日本蠔菇lovastatin含量之方法，係將Monascus purpureus紅麴菌液與日本蠔菇菌液各取濃度5%同時接種於一液態培養基中，進行共培養發酵，其中該液態培養基之成分包含有：0.5g/L的K2HPO4(磷酸氫二鉀)、0.5g/L的KH2PO4(磷酸二氫鉀)、0.5g/L的MgSO4‧7H2O(七水硫酸鎂)、20g/L的Glucose(葡萄糖)及5g/L的Yeast Extract(酵母萃)。
- 一種提升日本蠔菇lovastatin含量之方法，係將Monascus purpureus紅麴菌液與日本蠔菇菌液各取濃度5%同時接種於一液態培養基中，進行共培養發酵，其中該液態培養基之成分包含有：0.5g/L的K2HPO4(磷酸氫二鉀)、0.5g/L的KH2PO4(磷酸二氫鉀)、0.5g/L的MgSO4‧7H2O(七水硫酸鎂)、20g/L的Glucose(葡萄糖)及5g/L的Peptone(蛋白腖)。
- 如請求項1、2或3所述之提升日本蠔菇lovastatin 含量之方法，其中，係將紅麴菌液與日本蠔菇菌液接種至已滅菌的100ml的液態培養基中。
- 如請求項1、2或3所述之提升日本蠔菇lovastatin含量之方法，其中，係將接種有紅麴菌液與日本蠔菇菌液之液態培養置於一振盪培養箱中，以25℃、轉速100rpm的條件下振盪培養7天。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW104123566A TWI567199B (zh) | 2015-07-21 | 2015-07-21 | Methods of enhancing the content of american mushroom lovastatin |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW104123566A TWI567199B (zh) | 2015-07-21 | 2015-07-21 | Methods of enhancing the content of american mushroom lovastatin |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TWI567199B true TWI567199B (zh) | 2017-01-21 |
| TW201704475A TW201704475A (zh) | 2017-02-01 |
Family
ID=58408143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW104123566A TWI567199B (zh) | 2015-07-21 | 2015-07-21 | Methods of enhancing the content of american mushroom lovastatin |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| TW (1) | TWI567199B (zh) |
-
2015
- 2015-07-21 TW TW104123566A patent/TWI567199B/zh not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 2、Bibhu Prasad Panda et al.，" 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，2010，Vol.3，page 373-378 * |
| Burcu Atli et al.，" Optimization of Submerged Fermentation Conditions for Lovastatin Production by the Culinary-Medicinal Oyster Mushroom, Pleurotus ostreatus (Higher Basidiomycetes)"， International Journal of Medicinal Mushrooms，2013，Vol.15，page 487~495 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW201704475A (zh) | 2017-02-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Hsieh et al. | Effect of plant oil and surfactant on the production of mycelial biomass and polysaccharides in submerged culture of Grifola frondosa | |
| Lin et al. | Factors affecting mycelial biomass and exopolysaccharide production in submerged cultivation of Antrodia cinnamomea using complex media | |
| Xiao et al. | Enhanced simultaneous production of mycelia and intracellular polysaccharide in submerged cultivation of Cordyceps jiangxiensis using desirability functions | |
| Shih et al. | Influence of nutritional components and oxygen supply on the mycelial growth and bioactive metabolites production in submerged culture of Antrodia cinnamomea | |
| JP4203771B2 (ja) | Ａｎｔｒｏｄｉａｃａｍｐｈｏｒａｔａの培養物の製造方法およびそれによって得られるプロダクト | |
| Wu et al. | Improvement of exopolysaccharide production by macro-fungus Auricularia auricula in submerged culture | |
| CN110172409B (zh) | 一株高产竹红菌甲素的竹黄菌株及其应用 | |
| CN112501029B (zh) | 松蕈及其用于生产麦角硫因的方法 | |
| CN107156638B (zh) | 一种降脂红曲粉的制备方法 | |
| CN103598006B (zh) | 一种提高蛹虫草子实体中虫草菌素含量的方法 | |
| Hajar-Azhari et al. | Evaluation of a Malaysian soy sauce koji strain Aspergillus oryzae NSK for γ-aminobutyric acid (GABA) production using different native sugars | |
| CN102643884A (zh) | 一种利用紫灵芝发酵生产多糖的方法 | |
| CN110551764B (zh) | 一种提高功能性红曲开环洛伐他汀含量的培养基及发酵方法 | |
| Huang et al. | Enhancement of polysaccharide production by optimization of culture conditions in shake flask submerged cultivation of Grifola umbellata | |
| Lung et al. | Production, purification and tumor necrosis factor-α (TNF-α) release capability of exopolysaccharide from Laetiporus sulphureus (Bulliard: Fries) Bondartsev & Singer in submerged cultures | |
| TWI408226B (zh) | 高麥角硫因含量杏鮑菇菌絲體之液態培養 | |
| CN105018350A (zh) | 一种高灵芝三萜灵芝菌丝体生产方法 | |
| CN110551636B (zh) | 一种紫红曲霉my-21菌株及其应用 | |
| TWI567199B (zh) | Methods of enhancing the content of american mushroom lovastatin | |
| TWI550084B (zh) | Liquid culture method for improving the content of ergot sulfate in mycelia of | |
| KR101908393B1 (ko) | 버섯 균사체를 함유한 건강보조식품의 제조방법 및 그 방법에 의한 식품 | |
| Shu et al. | Enhancement of triterpenoids production of Antrodia cinnamomea by co-culture with Saccharomyces cerevisiae | |
| CN110607332B (zh) | 一种提高功能性红曲Monacolin K含量的培养基及发酵方法 | |
| Mani et al. | Evaluation of Mycelial and Exo-polysaccharide production from Cordyceps militaris | |
| CN102250978B (zh) | 一种发酵法生产2(5)-乙基-4-羟基-5(2)-甲基-3(2h)-呋喃酮的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |