红曲色素是红曲菌的次级代谢产物,是具有一定营养和药理作用的天然色素。福建省是我国盛产红曲的主要省份之一,其中以古田红曲最负盛名,是福建省本土特色资源,对其深入研究、充分开发、合理利用,必然会对我省经济的快速发展产生重要影响。红曲菌种的产色能力普遍较低,是限制红曲色素广泛使用的主要原因之一。因此,很多学者都致力于筛选高产色素菌株,优化培养条件以提高色素产量,但对其提高机理的研究还相对较少。本研究首先从福建南平、三明、龙岩、古田等地的红曲米中筛选到20株红曲菌,经过液体发酵测定其胞内外的总色价,得到一株产色素能力较高的菌株a3。通过形态学鉴定和分子生物学鉴定相结合的方法,确定该目标菌株为紫色红曲菌(Monascus purpureus)。其次,对菌株a3进行液态发酵条件优化。分别以甘油、大米粉、燕麦粉、蔗糖、可溶性淀粉和α-乳糖作为碳源,以蛋白胨、大豆粉、酵母粉和硝酸钠作为氮’源,研究结果表明甘油和蛋白胨是菌株a3液态发酵的最适碳、氮源。以甘油、蛋白胨、温度分别取三个水平,以胞内外的总色价为评价指标,进行三因素三水平的正交实验。正交实验结果表明,三个因素对a3液态发酵产色素的影响大小为:甘油添加量>蛋白胨添加量>温度,其中,甘油和蛋白胨的添加量对胞内外总色价的影响达显著水平,而温度对其影响未达显著水平。最优的组合方案是A2B2C2即甘油的添加量8%、蛋白胨的添加量1.5%、温度32℃。单因素结果表明,a3最适发酵时间9d、转速180r/min、接种量6%、装液量100mL/250mL锥形瓶。最后,提取菌株a3在不同碳源调控下的全菌蛋白,利用双向电泳技术比对其差异蛋白,通过生物质谱鉴定出差异蛋白,鉴定成功的27个差异蛋白质主要是与氨基酸的生物合成、蛋白质的翻译、氧化还原有关的酶、糖酵解等相关的酶,其中18种蛋白表达上调,9种蛋白表达下调。