五指毛桃内生真菌Arcopilusaureus产红色素的提取纯化及其稳定性研究

采用微生物液态发酵方法生产红色素并评价其稳定性，不仅可以达到降低工业生产成和减少环境污染的效果，而且可以提高色素的安全性，为天然红色素的工业化生产提供理论依据。

（1）五指毛桃内生真菌A. aureus的液态发酵培养。

（2）红色素粗提物提取工艺：确定溶剂浓度、提取时间、提取温度、提取时间、超声功率、料液比等因素对红色素提取率的影响，然后采用响应面法优化提取条件。

（3）红色素的纯化工艺：先用色素粗提物经过硅胶柱层析、凝胶柱层析纯化后，采用HPLC检测色素纯度。

（4）红色素稳定性评价：分析光照、温度、酸碱、金属离子、氧化剂和还原剂对红色素的影响。

色素一般分为两大类：人工色素和天然色素。虽然人工合成色素曾凭借易于制造、色泽鲜艳、着色力强、色调多样且价格低廉等优点，在色素中占据绝对优势，但是其难以降解、危害人类健康和对环境有害等缺点一直无法解决，随着人们健康意识的大幅提高，开发安全且环保的天然色素，现已成为色素开发的首要目的。

天然色素是指主要从动物和植物组织及微生物中提取的色素，安全无毒，色调自然安全可靠，大多还具有一定的营养价值，深受人们喜爱和推崇。其中从动植物组织中提取色素，在工业生产中存在原材料的获取将受到众多自然因素的制约的限制。微生物具有资源广泛、种类繁多、生长繁殖快的优点，可较大幅度提高产率，且成本低、无污无污染，因此，利用微生物生产天然色素已然成为研究热点。自然界很多微生物在生长过程中能够生成不同颜色和结构的色素，其中以黑色素、红曲色素、类胡萝卜素和天然蓝色素等研究最为广泛。红色素是天然色素中的一类，天然红色素一般被分为胡萝卜素、花色苷、黄酮、醌、叶琳、多酚等几类，但有关真菌红色素的研究甚少。刘小娟等通过对菌株的筛选，得到一株高产红色素真菌，进行菌种鉴定，确认菌株属于串珠镰刀菌；王丽娟等从油菜根系土壤中分离得到一株产红色素真菌，通过鉴定，确认菌株属于绳状青霉；谭友莉等研究了三角叶黄连内生真菌产物红色色素的稳定性;陈立立等从银杏枝条分离出的内生真菌，能产生大量的红色素，经鉴定该菌属于产紫青霉;PalanivelVelurugan等研究了从五种丝状真菌中提取天然色素作为皮革染料，其中产红色素的真菌就有紫红曲霉。谢永生等采用组织块分法首次从药用植物地黄中分离出一株产红色素内生真菌Monascus sanguineus，并采用响应面法对菌株RJL03中红色素提取工艺条件进行研究，张兰等从海金沙根、茎、叶中分离获得内生真菌18株，并对海金沙内生真菌JH001菌株产生红色色素的培养条件进行研究，并发现在特定条件下有利于菌丝产生红色色素。

天然色素存在许多已知优势，但由于天然的属性，也存在一些劣势，稳定性不佳是被讨论最多的缺点之一。色素质量的保留率不稳定。对于天然色素来说，他们对于外部的干扰很敏感。可能影响其稳定性的因素包括光、温度、湿度、氧气、pH、酶等，还包括其中含有的蛋白质及金属离子。这些影响因素可能来自于前期的原材料的储存阶段、中期的产品的加工阶段和后期的存放阶段。除了色素的保留率不稳定之外，天然色素在生产率和品质的统一性上也很难保持一致。来自于植物的天然色素的获取会受到季节的影响，且年产量非常有限，许多植物1年只收获1次。这也间接提高了采购成本。就算是可以全年收获的植物，受到气候条件的限制，生产也只能在某些地区进行。天然动物源的色素也同样受原产地区限制，如胭脂红在南美洲生产，特别是秘鲁。且蚜虫中的胭脂红酸含量存在波动，导致胭脂红的质量也受到影响。相比较而言，微生物源的天然色素比动物及植物来源的更稳定，原因之一是微生物的生产条件更加可控，而且色素在使用过程中的稳定性表现也更优秀。

首次利用从五指毛桃根部分离到一株产红色素的内生真菌A. aureus发酵制备红色素，具有一定的创新性。

通过五指毛桃内生真菌A. aureus发酵合成红色素，确定色素的提取制备工艺并评价该色素的稳定性，为其在染料或食品色素中的应用提供理论依据。

采用发酵方法制备天然色素不仅可以降低工业生产成本和减少环境污染，而且能够提高天然色素的稳定性和安全性，在经济和食品卫生方面具有巨大的潜在价值。

1、技术路线

2、拟解决的问题

（1）确定五指毛桃内生真菌A. aureus合成红色素的分离纯化工艺。

（2）评价五指毛桃内生真菌A. aureus合成红色素的稳定性，为其后续的应用提供依据。

3、预期成果

（1）制定一套五指毛桃内生真菌A. aureus生产红色素的制备工艺，并评价其稳定性，为其应用奠定理论基础。

（2）撰写论文1篇或申请专利1项。

第一阶段（2024年5月）：组建项目团队，查阅文献，制定研究方案

第二阶段（2024年6-9月）：完成红色素提取单因素和响应面优化试验，确定最佳提取工艺。

第三阶段（2024年10-12月）：完成红色素的纯化，获得高纯度红色素。

第四阶段（2025年1-3月）：完成稳定性评价试验。

第五阶段（2025年4-5月）：完成项目研究报告，并撰写论文或专利。