結合変異と発酵最適化バイオテクノロジーは,機能的な赤酵母米のモナコリンK含有量を相乗的に高めます
Zhengyan Wu1, Chan Zhang2, Qing Liu1
1Hunan Key Laboratory of Forestry Edible Resources Safety and Processing, Hunan Key Laboratory of Grain-Oil Deep Process and Quality Control, National Engineering Research Center of Rice and Byproduct Deep Processing, School of Food Science and Engineering, Central South University of Forestry and Technology, Changsha, China.
Frontiers in microbiology
|September 2, 2025
まとめ
赤酵母米 (RYR) の生産は,変異と最適化された発酵を用いて強化された. この研究では,工業用途の高いモナコリンK (MK) 生産量とプロセスが開発されました.
科学分野:
- バイオテクノロジー
- 微生物による発酵
- メタボリック・エンジニアリング
背景:
- レッドイーストライス (RYR) には,コレステロールを下げる化合物であるモナコリンK (MK) が含まれています.
- MKは構造的にロバスタチンと同一であり,HMG- CoA還元酵素を阻害する.
- MKの効率的な生産は,治療用途において極めて重要です.
研究 の 目的:
- レッド・イースト・ライス (RYR) の生産におけるモナコリンK (MK) の収穫量を改善する.
- 高MK収量のための最適化された固体発酵 (SSF) プロセスを開発する.
- 菌株の改善のためにMK生物合成に関与する重要な遺伝子を特定する.
主な方法:
- 結合変異 (大気温のプラズマと重イオン放射線) で変異株を生成する.
- 固体発酵 (SSF) のための基板成分と条件の最適化
- MK生物合成遺伝子クラスター発現の拡大実験とRT-qPCR分析
主要な成果:
- 変異株である*M. purpureus* CSUFT-1は,MKの生成を1.67倍に増加させた.
- トウモロコシ蒸留液補助剤を含む最適化されたSSFパラメータは,MKの収穫量を32.71mg/gに増加させた.
- スケールアップにより,約24. 66 mg/ gの安定したMK生成が得られました.
- *mokC* と *mokF* のような重要な遺伝子は,発酵中に *mokE* が過剰発現した.
結論:
- ミュタゲネーシスとバイオプロセスの最適化を組み合わせたシネジスティックなアプローチは,MKの収穫量を大幅に改善しました.
- *M. purpureus*CSUFT-1株と最適化されたSSFプロトコルは,工業規模でのRYR生産に適しています.
- この研究は,高MK RYR製造のための貴重な微生物資源と技術プロトコルを提供します.
