液態發酵條件對紅曲菌菌體形態及產物Monacolin K的影響

葉昌亞，張薄博，許贛榮

(江南大學，工業與生物技術教育部重點實驗室，江蘇 無錫，214122)

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液態發酵條件對紅曲菌菌體形態及產物Monacolin K的影響

葉昌亞，張薄博，許贛榮*

(江南大學，工業與生物技術教育部重點實驗室，江蘇 無錫，214122)

紅曲菌是一種重要的食藥雙用絲狀真菌，紅曲菌9901種子擴大培養及液態發酵過程中，發酵條件、菌體形態與代謝產物Monacolin K(MK)之間有著緊密的聯系。研究發現，斜面菌種的種齡和孢子接種量對紅曲菌種子液的菌球直徑、菌球外菌絲長度和菌體量等有明顯的影響；在30 L機械攪拌發酵罐培養過程中，攪拌轉速對紅曲菌菌體形態、生物量和代謝產物MK的產量有較明顯的影響。當攪拌轉速較低時(150～350 r/min)，紅曲菌菌球直徑和菌球比例隨著轉速的加大而逐漸增加，當攪拌轉速為350 r/min時，發酵液的中菌體為均勻的、較大的、表面光滑的菌絲球，其液態發酵合成MK 產量較高；當攪拌轉速為400 r/min，初始直徑為1 500 μm的菌球減小至最終大小穩定為900 μm的菌絲球，這些分散的、較小的、表面有較長菌絲的菌絲球，液態發酵合成MK產量較低。最后選擇種子液初始菌球大小為1 500 μm，設攪拌轉速為350 r/min時，30 L發酵罐分批發酵384 h時MK的產量為1 308 mg/L，進而為更大規模的發酵罐以至工業化生產的實現奠定基礎。

紅曲菌；液態發酵罐發酵；菌體形態；菌絲球；Monacolin K

莫納可林K(Monacolin K，簡稱為MK)[1]也稱為洛伐他汀(lovastatin)，是一種能夠抑制膽固醇生物合成途徑中的限速酶(HMG-CoA還原酶)的競爭性抑制劑，可有效降低體內總膽固醇以及甘油三酯、低密度脂蛋白水平，從而有效降低冠心病和心肌梗塞的病發率和死亡率[2-5]。MK主要用土曲霉(Aspergillusterreus)和紅曲霉(Monascusruber)經發酵制取。紅曲菌液態生產得到的MK多為酸式，其空間結構與人體內HMG-CoA更為接近，其活性較內酯式高約1倍，無需水解直接發揮抑制體內膽固醇合成的作用[6-9]。采用紅曲菌液態發酵代替固態發酵，可實現大罐發酵，因而生產規模大，可節省大量人力，發酵水平較為穩定，因而發展前景十分可觀[10-11]。

大罐液態發酵高產MK的關鍵之一是如何在大容積的通風機械攪拌或氣升式發酵罐中保持正常的、有活力的絲狀菌菌體形態。通常來說，絲狀真菌的形態可以分為絮狀菌絲(Dispersed mycelia)、團塊狀成簇(Clumps)、結實的菌球(Dense pellets) 3類[12-14]。絲狀真菌的液體發酵過程中，菌體形態會不斷發生變化，其中菌體形態的變化不僅僅較難檢測及控制，并且會伴隨著攪拌器類型、轉速、發酵液流變特性、傳質特性及混合特性而發生變化[15]。微生物代謝產物產量的高低，與發酵液中的菌體形態有密切關系[16-17]。CHEN[18]等研究發現阿魏蘑液體發酵過程中，漆酶產量在球狀菌體條件下高于絲狀、絮狀菌絲，直徑分布在0.2～0.4 mm范圍的菌球對漆酶的合成具有明顯的促進作用。江潔[19]研究發現在5 L通風攪拌發酵罐中進行里氏木霉306生產組織型纖溶酶原激活劑，斜面孢子接種量越小，菌球個數越少，菌球越大，接入的種子液以菌絲球為主時，發酵液中菌體將以菌絲球形態繼續生長。王莉衡[20]研究發現Aspergillusterreus液態發酵罐發酵產洛伐他汀時，菌球直徑越小，游離菌絲越短，菌球外毛發長度在短區域分度越均勻，洛伐他汀的產量越高。作者在研究搖瓶發酵和5 L發酵罐發酵時發現，在紅曲菌的斜面菌種培養、種子培養、搖瓶發酵及發酵罐發酵的不同階段，菌體形態有大變化，有初始接種孢子、絲狀菌絲、絮狀菌絲、菌球等各種形態。且當發酵液中出現較多菌球時，紅曲菌產MK的能力大大提高。而采用機械攪拌發酵罐發酵，因為攪拌一方面可以充分地使營養物質與菌體接觸，加快傳質，提高發酵液中溶解氧，另一方面機械攪拌也會產生剪切力，剪切力會減弱菌絲球生長，甚至切斷菌絲體，從而間接地影響代謝產物MK的合成。故研究發酵罐發酵時各種條件與菌體形態及MK產量的關系非常有必要。

本課題在前人[21]研究的基礎上，經過多次實驗發現紅曲菌菌體形態的變化對產MK有很大影響，在搖瓶發酵中，形成較大菌球的實驗組比不形成菌球的實驗組，其菌體量比后者少1倍的時候，但是其產MK的量還比后者高，故進一步研究如何通過優化培養條件控制搖瓶培養種子液中的菌球大小以及搖瓶種子接種發酵罐后，菌球大小和比例對紅曲菌液態發酵罐發酵的影響，為紅曲菌液態發酵的工程放大提供更為扎實的基礎。

1　材料與方法

1.1菌株

紅色紅曲菌(Monascusruber9901)，由江南大學生物工程學院固態發酵實驗室保存。

1.2培養基

PDA瓊脂斜面培養基：200 g土豆去皮，切成塊，加水煮沸30 min，經紗布過濾后的濾液中加入20 g葡萄糖，20 g瓊脂，融化后加水定容到1 000 mL。115 ℃滅菌15 min，滅菌后放置斜面。

一級種子培養基：葡萄糖60 g/L，蛋白胨25 g/L，NaNO32 g/L，MgSO4·7H2O 1 g/L，K2HPO4·3H2O 1 g/L，玉米漿 10 mL/L，pH 5.0。115 ℃滅菌15 min。

二級種子培養基：葡萄糖25 g/L，大豆水解液50 mL/L，NaNO32 g/L，MgSO4·7H2O 1 g/L，K2HPO4·3H2O 1 g/L，玉米漿 10 mL/L，pH 5.0。115 ℃滅菌15 min。

液態發酵培養基：甘油100 g/L，大豆水解液200 mL/L，NaNO32 g/L，MgSO4·7H2O 1 g/L，K2HPO4·3H2O 1 g/L，ZnSO4·7H2O 2 g/L，玉米漿 10 mL/L，pH 4.5。121 ℃滅菌20 min。

大豆水解液的制備：稱取100 g大豆加水浸泡24 h，然后用豆漿機粉碎磨漿定容到1 000 mL，再加0.1%的中性蛋白酶，50 ℃水浴水解4 h。

1.3培養方法

1.3.1斜面菌種培養

在30 ℃的恒溫箱中培養8～12 d，作為實驗用種子。

1.3.2搖瓶種子培養

在無菌室中，把無菌水注入培養成熟的試管斜面中，將孢子從斜面洗脫下來，制成一定濃度的孢子懸液，然后接種到裝有100 mL種子培養基的500 mL的三角瓶中，在30 ℃，170 r/min的旋轉式搖床中培養3 d。

1.3.3二級種子培養

在無菌室中將培養好的一級種子液以10%的接種量，接種到裝有100 mL二級種子液培養基的500 mL的三角瓶中，然后放入30 ℃，170 r/min的旋轉式搖床中培養24～48 h。

1.3.4發酵罐發酵

30 L發酵罐裝液量20 L，罐體高度(H)42 cm，內部直徑(D)21 cm，高徑比(H/D)為2，攪拌槳直徑(d)9 cm，攪拌槳高度(h)2.5 cm，d/D為0.47，h/d為0.28。將培養好的二級種子以5%～10%的接種量接入30 L發酵罐中，設置通風量為1.0 v/v/m，轉速為150 r/min，30 ℃培養48 h，然后降溫為25 ℃繼續培養14～16 d。

1.4分析檢測方法

1.4.1菌體形態的觀察[14]

取一定量發酵液，稀釋5倍，混勻，取5 mL較純凈的菌球樣品加入平皿中。然后對整個平皿拍照或者用具有拍照功能的倒置顯微鏡拍攝，最后使用Image Pro Plus V 6.0軟件分析，得出菌球直徑D和菌球外菌絲長度。而菌球比例是菌球面積的總和占整個視野總面積的百分數。

其中,D為菌絲球直徑，μm；A為菌絲球平均面積，μm2。

1.4.2菌體量的測定(干重法)

取發酵液30 mL用已經烘干至恒重的濾紙過濾，濾渣用蒸餾水充分洗滌3次后，置于80 ℃烘箱中烘干至恒重。

1.4.3Monacolin K的檢測[20]

液態發酵樣品的處理：取勻漿后發酵液10 mL置于50 mL的比色管中，用體積分數為70%的乙醇定容至50 mL，55 ℃水浴1 h，冷卻至室溫后取上清液經0.22 μm的濾膜微濾，用HPLC儀器對濾液進行Monacolin K含量分析檢測。

HPLC檢測條件：儀器：Waters；色譜柱：ZORBAX SB-C18，150 mm×4.6 mm×5 μm；流動相：V(乙腈)∶V(水)=55∶45，用磷酸調pH至2.5；柱溫：30 ℃；流速：1.0 mL/min；進樣量：20 μL；檢測器：紫外檢測器；檢測波長：238 μm。

2　結果與分析

2.1斜面菌種培養與搖瓶液態種子菌球形態的關系

通過優化斜面種子培養條件控制搖瓶種子液的菌體形態，以期獲得生產活力較好的菌球種子液。

2.1.1斜面種子種齡對搖瓶液態種子液菌體形態、生物量的影響

用于接種的斜面菌種的種齡是影響微生物生長重要參數，對搖瓶種子的菌體形態及生物量的變化有重要的影響。紅曲菌9901液態搖瓶培養的菌體形態和生物量的變化隨著孢子種齡的增加而呈一定的變化(如表1)。

表1　紅曲菌斜面種子種齡對種子液菌體形態、生物量的影響

注：培養條件：選擇不同種齡的斜面種子(PDA培養基)，用無菌水制成孢子懸浮液，然后每100 mL種子培養基中接種3.0×107個孢子，放置在30 ℃，170 r/min旋轉式恒溫搖床培養72 h。

由表1可以看出，隨著斜面種子種齡的增加，菌球直徑先增大后減小，當種齡為8 d時，菌球直徑達到最大，最大值為1 200 μm，菌球外菌絲長度較小，生物量達到9.10 mg/L。當斜面種子種齡為10 d或以上時，形成菌球直徑變小，菌球外菌絲長度加長，可能斜面菌種菌絲和孢子活力下降，不利于菌球的形成。因此選擇斜面種子培養第8 d用于接種。

2.1.2種子液初始孢子濃度對種子液菌體形態、生物量的影響

為了進一步研究初始孢子濃度對種子液菌體形態、生物量的影響，其實驗結果如表2。

表2　種子液初始孢子濃度對種子液菌體形態、生物量的影響

注：培養條件：選擇不同種齡的斜面種子(PDA培養基)，用無菌水制成孢子懸浮液，然后每100 mL種子液接種一定數量的孢子，在30 ℃，170 r/min旋轉式恒溫搖床培養3 d。

由表2可知，搖瓶種子液初始孢子濃度與菌球直徑大小、菌球外菌絲長度成負相關，當孢子濃度較低時，種子液形成的菌球較大，菌球外菌絲長度較長。同時，初始孢子濃度與生物量成正相關，孢子濃度越高，種子液中菌體量越大，可能較高的孢子濃度形成菌球能力更強，更早形成菌球，最終形成菌球數更多。為了獲得更多、較大的菌球，且菌球外菌絲長度較短，最終選擇種子培養液中初始孢子濃度為3.0×107個/100 mL。

2.2紅曲菌液態搖瓶發酵過程中菌體形態、生物量、MK的變化

紅曲菌液態發酵過程中菌體形態的變化主要表現在菌球形成與否、直徑大小、數目、菌球所占比例和菌球外菌絲長度等方面。紅曲菌液態揺瓶發酵過程中，紅曲菌菌球直徑、生物量和MK產量的變化如圖1。

圖1　紅曲菌液態發酵過程中菌體形態、生物量和MK產量的變化Fig.1　Time course of mycelial morphology,biomass and total MK yield in submerged fermentation of M. ruber 9901

由圖1中菌體形態變化曲線可以發現，在整個發酵過程，0～144 h菌體快速生長，而在48 h左右出現小菌球，隨著發酵時間的增加，菌球直徑持續加大，到第336 h左右達到最大，其最大值為1 910 μm，隨后菌體進入穩定器后期開始出現菌體破碎、pH升高等自溶現象，而使菌球直徑變小。MK的變化規律表明，MK的合成與菌體生長、菌體形態有很大的關聯性，在生長的對數期第72 h開始合成，在72～240 h合成速度較慢，隨著發酵的繼續，當菌體生長到達穩定期以后MK開始快速合成，直到第384 h達到產量的最大值1 381 mg/L。

對該批紅曲菌液態發酵過程菌體形態分析的結果如圖2。由圖2可以看出，以菌絲接種后在前48 h 主要是以菌絲體生長，自48 h 以后菌球開始形成，數目逐漸增多，在192 h菌球比例可到65%，以后趨于穩定；菌球形成后，隨著發酵時間推移，菌球外菌絲長度也不斷加長，在144 h 左右達到最大值654 μm，以后逐漸減少；菌球直徑隨著發酵的進行漸漸增大，到288 h 左右趨向穩定，其最大值可達1 910 μm。在發酵的中后期，隨著菌體濃度的升高，菌球總量增加，同時MK 增加量較大，中后期MK合成速率較快。

圖2　紅曲菌搖瓶發酵菌球直徑、菌球外菌絲長度和菌球所占比例的變化Fig.2　Time course of average pellet diameter, filamentous length and pellet ratio in submerged fermentation of M. ruber 9901

2.3液態種子菌體形態對紅曲菌30 L發酵罐發酵產MK的影響

在30 L發酵罐中，通過研究攪拌轉速、菌體形態、菌體量及MK產量之間的關系，最終實現高產MK的目的。

通過控制斜面孢子種齡、初始孢子濃度等條件，可以有效地控制種子液菌絲球直徑大小，又由于種子液的質量對紅曲菌發酵罐培養的菌體形態影響很大，故研究了種子液菌體形態對發酵罐中菌體形態、生物量和產MK的影響，結果如圖3。

圖3　種子液初始菌球大小的對紅曲菌30 L罐發酵菌體形態、生物量和產MK的影響Fig.3　Effects of seed culture pellets diameter on mycelial morphology, biomass and MK yield in 30 L submerged fermentation of M. ruber 9901

圖3在30 L機械攪拌發酵罐中，攪拌速度恒定為150 r/min，通氣量為1.5 v/v/m，接種量為5%，前48 h設置培養溫度30 ℃，48 h以后設置培養溫度25 ℃，繼續培養360 h。測紅曲菌發酵液菌球直徑大小、生物量和MK含量。

由圖3可得，紅曲菌發酵過程中，隨著種子液中菌絲球直徑逐漸增大，發酵液中菌絲球直徑也是逐漸增大，同時可以發現發酵液中菌絲球直徑比種子液的菌絲球直徑大，發酵液中紅曲菌生物量和MK產量也逐漸增加。這一現象與MARIA等[22]研究發現當初始種子液的菌球直徑較大時，種子液中可能會有新的“菌核”，會更有利于發酵液中形成新的菌球一致，且熊強等[23]認為當發酵液中有較多菌球時，發酵液黏性會下降，溶解氧會增加，更有利于紅曲菌的生長。當種子液菌絲球直徑達到1 500 μm時，發酵液中菌體量達到最大，最大值為28.1 g/L，紅曲菌產MK也達到最大，最高值為350 mg/L。且當種子液菌絲球直徑超過1 500 μm時，紅曲菌發酵液中菌體量和MK產量都出現明顯下降。CASAS等[24]發現當菌球過大時，會導致菌球內部營養物質傳輸受限，氧氣不能自由通過，造成內部細胞自溶形成菌球中空，從而限制了絲狀真菌生長與代謝產物的累積。

2.4攪拌轉速對紅曲菌機械攪拌罐發酵時菌體形態和產MK的影響

2.4.1攪拌轉速對紅曲菌機械攪拌罐發酵菌體量和MK產量的影響

由圖4可知，紅曲菌機械攪拌罐發酵產MK其發酵水平遠低于搖瓶發酵水平，且觀察發酵罐中紅曲菌的發酵過程時，發現發酵液中的菌絲球數量、菌絲球所占比例明顯低于液態搖瓶。這說明，當采用機械攪拌罐發酵時，培養條件對紅曲菌的菌體形態產生了顯著的影響。其中菌絲球的形態與種子液、攪拌轉速、培養基組成、供氧狀況及溫度和pH等多種因素有關，而且不同生產MK的絲狀菌、不同類型的攪拌槳、不同的攪拌直徑下結果也會有差異。在這些影響因素中，攪拌轉速是影響紅曲菌液態發酵罐發酵的菌體形態和MK產量的一個非常重要的因素，因此，對不同攪拌轉速對紅曲菌液態發酵菌體量和MK產量的影響進行進一步的研究。其實驗結果如圖4。

圖4　攪拌轉速對紅曲菌液態發酵生物量和MK產量的影響Fig.4　Effects of agitation speed on biomass and the production of MK in submerged fermentation of M. ruber 9901 in 30 L bioreactor(注：實心圖例代表MK產量，空心圖例代表菌體量)

攪拌轉速大小會影響紅曲菌菌體形態的變化，同時菌體形態的變化與紅曲菌生物量和MK產量又有緊密的關系。觀察菌體量的變化曲線可以發現，在一定的轉速范圍(150～350 r/min時)，隨著攪拌轉速的增加，菌體量逐漸增加。當轉速為350 r/min時，發酵培養360 h菌體量達到最大值為29.7 g/L, 比當轉速為150 r/min時的最大值24.8 g/L高出19.7%。這可能是由于攪拌轉速的增加，提高了發酵液中的溶解氧，加快了營養物質的傳遞。但當轉速為400 r/min時，培養前期菌體生長正常，到168 h時菌體量達到最大值為26.5 g/L，之后菌體量有明顯的減少，這可能是菌體進入穩定期時，攪拌轉速產生的剪切力較大，阻礙菌絲體生長，打破穩定期的平衡，導致菌體量下降[25]。

觀察紅曲菌液態發酵代謝產物MK的變化曲線可以發現，當攪拌轉速較低時(150～350 r/min時)，紅曲菌液態發酵合成MK量隨著轉速的加大而逐漸增加，當攪拌轉速為350 r/min時，發酵培養到216 h時，MK合成速率逐漸加快，發酵到360 h其MK合成量達到最大值1 308 mg/L。這可能由于攪拌轉速增加，有利于生物量增加，且發酵中期有大量的菌球的形成，有利于MK的合成與分泌。當攪拌轉速為400 r/min時，整個發酵過程中MK的合成量均低于當攪拌轉速為150 r/min時，這可能是由于攪拌轉速較大，紅曲菌菌絲體不能正常生長形成較理想的菌球形態，從而影響MK的合成。

2.4.2攪拌轉速對紅曲菌菌體形態及菌球比例的影響

為進一步闡明攪拌轉速對紅曲菌液態發酵生物量和MK產量的影響，在30 L發酵罐發酵過程中，觀察不同的攪拌水平的菌球形態分布情況(圖5)。通過對大量的菌球樣本分析，可以看到菌絲球形態與攪拌轉速有明顯的相關性。在較低攪拌轉速條件下(150～350 r/min時)，菌絲球在48 h左右形成，之后隨著發酵時間加長而逐漸增大，菌絲球直徑隨著轉速增大而增大，當轉速為350 r/min時，培養時間為360 h左右達到最大，最大值為2 347 μm左右，并且菌球外菌絲長度這時較短387 μm左右，呈現較大的、光滑的菌絲球。當攪拌轉速繼續增大到400 r/min時，發酵液中的菌絲球初始在48 h左右開始形成，之后逐漸增大，但是到144 h左右時，菌絲球開始減小，同時菌絲球外菌絲長度也達到最短310 μm左右，說明攪拌轉速過大，菌絲無法繼續生長，不能保持正常生長繁殖。

圖5　攪拌轉速對紅曲菌30 L發酵罐發酵菌球大小和菌球外菌絲長度的影響Fig.5　Effects of agitation speed on pellets diameter and filamentous length in submerged fermentation of M. ruber 9901 in 30 L bioreactor(注：空心圖例代表菌球直徑，實心圖例代表菌球外菌絲長度)

圖6　攪拌轉速對紅曲菌30 L發酵罐發酵菌球比例的影響Fig.6　Effects of agitation speed on pellets ratio in submerged fermentation of M. ruber 9901 in 30 L bioreactor

在發酵罐中，由于攪拌轉速影響了菌體形態，從而對菌球比例有很大的影響。比較不同時間點紅曲菌菌絲球數量(圖6)，可以發現菌球比例與轉速大小成正相關的關系。隨著攪拌轉速的增加，菌球比例逐漸增大。當轉速為350～400 r/min時，菌絲球比例最高可達81%，比搖瓶發酵時61%的菌球所占比例高出34%。但從圖6可發現，當轉速為400 r/min時，菌絲直徑在144 h后逐漸減小，而菌球比例卻逐漸變大，可能因為攪拌轉速較大時，較小的菌絲球無法繼續形成較大的菌球，但是可以促進發酵液中絮狀菌絲形成新的菌核，從而形成新的菌球，也可能是菌絲球外菌絲被切斷以后，可以形成新的菌核，從而形成新的球，增加菌絲球的比例。在不同轉速條件下發酵液中菌球數量都有較高的比例，說明一定的攪拌對紅曲菌液態發酵菌球的形成有促進作用。

比較菌體形態的變化與MK產量變化的曲線，當攪拌轉速較低時(150～350 r/min時)，隨著攪拌轉速的增加，發酵液中的菌球數量和菌球直徑也逐漸增大，其發酵合成MK的產量隨著轉速的加大而逐漸增加。當攪拌轉速為350 r/min時，發酵液的中菌體為均勻的、較大的、表面光滑的菌絲球(圖7)，其液態發酵合成MK產量最高；當攪拌轉速為400 r/min時，初始直徑為1 500 μm的菌球減小至最終大小穩定為900 μm的菌絲球，這些分散的、較小的、表面有較長菌絲的菌絲球(圖8)，液態發酵合成MK產量較低。

(a)表觀形態;(b)顯微鏡照片(40×)圖7　均勻的較大的表面光滑的菌球形態Fig.7　The uniform, larger and smoother pellets

(a)表觀形態;(b)顯微鏡照片(40×)圖8　分散的較小的表面有較長菌絲菌球形態Fig.8　The scattered, smaller and rougher pellets

3　結論

液態發酵過程中，菌體形態會直接影響絲狀真菌代謝產物的形成和積累，因此可以通過改變液態發酵條件控制菌體形態的變化獲得較高產的目的代謝產物。其中斜面菌種的培養時間和種子液中的初始孢子濃度對種子液的菌體形態影響顯著，繼而影響合成MK的產量。在一定培養條件作用下，適當增加攪拌轉速有利于菌球的形成，且隨著發酵時間的延長，菌球直徑逐漸加大，菌球所占比例也不斷加大，發酵合成MK產量提高。比較不同攪拌轉速條件下紅曲菌菌體形態與MK產量的關系，得出均勻的、較大的、表面光滑的菌絲球液態發酵合成MK的產量更高，分散的、較小的、表面有較長菌絲的菌球液態發酵合成MK的產量較低的結論。由于不同的發酵條件改變了紅曲菌的菌體形態，從而使發酵合成代謝產物能力發生了變化，但菌體形態對紅曲菌產物合成的作用機制還需后續工作繼續研究。

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Effects of the fermentation conditions on mycelial morphology ofMonascusruber9901 and production of Monacolin K through its submerged fermentation

YE Chang-ya, ZHANG Bo-bo, XU Gan-rong*

(Key Laboratory of Industrial Biotechnology,Ministry of Education,School of Biotechnology,Jiangnan University, Wuxi 214122, China)

Monascusspecies are important medicinal and edible fungi, the effects of the fermentation conditions on its mycelial morphology and the production of MK through submerged fermentation ofMonascusruber9901 were investigated in 30 L stirred bioreactors. The results indicated that the average diameter of pellet, the length of filamentous and the biomass of seed culture were significantly influenced by the spore age and the concentration of spore suspension. Moreover, the pellet diameter of the mycelia and the ratio of pellet were affected by the rotation speed in 30 L stirred bioreactors. The rotation speed could significantly affect the mycelial morphology, the biomass and the production of MK in submerged fermentation ofM.ruber9901 in 30 L stirred bioreactors. The pellet diameter and the ratio of pellet were gradually increased along with the increase of rotation speed of the bioreactor. When rotation speed was 350 r/min, the pellets were uniform, larger and smoother, and MK yield of fermentation broth was higher. When rotation speed was 400 r/min, the pellets were scattered, smaller and rougher, and MK yield of fermentation broth was lower. Finally，the production of MK reached 1 308 mg/L after 384 h of fermentation when the mycelial pellet diameter was 1 500 μm, rotation speed was 350 r/min in 30 L stirred bioreactors. This study laid a good foundation for the subsequent large scale production of MK.

Monascus; submerged of fermentation; mycelium morphology; pellet; Monacolin K

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201609005

碩士研究生(許贛榮教授為通訊作者,E-mail：grxu123@126.com)。

國家“十二五”科學技術支撐項目(2011BAD23B02)；“863”項目(2012AA021302)；中央高校基本科研業務費專項資金(JUSRP11219)資助

2016-04-05，改回日期：2016-05-11