低桔霉素紫色红曲霉菌株的构建及其色素发酵条件的优化的任务书.docx

低桔霉素紫色红曲霉菌株的构建及其色素发酵条件的优化的任务书
任务书
题目：低桔霉素紫色红曲霉菌株的构建及其色素发酵条件的优化
一、研究背景及意义
红曲霉是一种常见的微生物资源，其具有广泛的生物活性及应用价值。其中，红曲色素是红曲霉中广泛存在的一种生物色素，具有多种生物活性，如抗氧化、镇痛、抗菌、降血脂等作用。红曲色素可以作为一种天然食品色素，被广泛应用于食品、医药、化妆品等领域，具有非常重要的经济价值。
低桔霉素是红曲霉中生物合成的一种特殊类黄酮，对于人体健康具有显著的保健作用，如：
1.抗血栓形成：低桔霉素可以抑制血小板的聚集，防止血栓形成。
2.降血脂：低桔霉素可以调节体内胆固醇合成和吸收，通过促进胆汁酸代谢来降低总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇水平，同时提高高密度脂蛋白胆固醇水平。
3.抗肿瘤：低桔霉素具有显著的抗癌作用，可以抑制肿瘤细胞生长和增殖。
因此，研究低桔霉素在红曲霉中的生物合成并寻求其色素发酵条件的优化，对于开发新型保健药品和天然食品色素具有重要的科学意义和实用价值。
二、研究内容和方法
1.构建低桔霉素紫色红曲霉菌株
利用基因工程技术，嵌入低桔霉素合成酶基因到红曲霉的基因组中。首先通过PCR扩增低桔霉素合成酶基因，并将其与红曲霉的基因组融合，形成表达低桔霉素合成酶的红曲霉菌株。优选菌株通过PCR和Westernblot验证低桔霉素合成酶的表达及低桔霉素的生物合成。
2.研究低桔霉素的发酵条件
通过正交实验的方法，研究低桔霉素的生产条件。考虑到红曲霉的生长和代谢，生产条件主要包括菌株的寿命、发酵温度、pH值、培养基组分等。实验统计各因素对低桔霉素紫色的影响和交互作用，并通过响应曲面法确定最优的发酵条件。
三、研究预期成果
1.成功构建可表达低桔霉素合成酶的红曲霉菌株，实现低桔霉素在红曲霉中的生物合成。
2.确定低桔霉素的最佳生产条件，包括发酵温度、酸碱度、培养基组分等，提高低桔霉素的产量和质量。
3.本研究将为基于红曲霉生物合成低桔霉素的天然食品色素开发提供一定的理论依据和实验基础，为开发新型健康保健品提供新途径。
四、论文组成
开题报告、中期报告、论文
五、参考文献
1.曾秀娟，红曲菌的生理、生化特性及其应用的研究，江苏科技大学博士学位论文，2005。
2.吕惠岭，基于生物技术的红曲霉及其色素研究，华南理工大学博士学位论文，2009。
3.端倪，黄丹萍等，低桔霉素对心脏病病因及发病调节的作用，中国中药杂志，2013，38（15）：2581-2584。
4.张荣，黄槐蕊等，反式光腰菌醇对高脂血症大鼠血脂水平及ApoB48和ApoB100mRNA表达的影响，中国药学杂志，2008，43（2）：144-148。