利用甘蔗半纤维素水解液副产物可持续生产红曲色素的研究

《Bioresource Technology Reports》：Monascus pigments production for sustainable utilization of sugarcane hemicellulosic hydrolysates by-products

本研究创新性地利用甘蔗渣和秸秆半纤维素水解液(SCBHH/SCSHH)作为碳源，通过优化表面活性剂配方(SOF)显著提升红曲霉(Monascus ruber)生物色素产量达4倍（最高20.65 AU510nm/mL），所产色素兼具优异热稳定性(14.76 kcal·mol?1)且无橘霉素残留，为天然色素工业提供了可持续安全生产方案。

　　

亮点

利用甘蔗副产物半纤维素水解液作为红曲霉发酵基质，结合优化表面活性剂配方(SOF)，实现生物色素产量与品质的双重提升。

不同非离子表面活性剂对红曲色素合成的影响

通过发酵实验评估了Tween 20、Tween 80、PEG 400和Triton X-100四种表面活性剂在两种浓度(10/20 g/L)下对红曲霉产色素的影响。结果表明，表面活性剂的添加能有效促进疏水性色素的跨膜运输，将通常滞留于菌丝体内的色素释放至胞外环境。

表面活性剂优化配方(SOF)对色素生产的增强机制

研究团队开发的SOF配方（主要含Triton X-100和Tween-80）通过形成胶束有效捕获胞外色素，不仅提高了色素产量，更显著增强了色素的热稳定性。这种"表面活性剂辅助发酵"策略为工业化放大生产提供了重要技术支撑。

结论

采用SOF强化发酵工艺，成功实现了甘蔗半纤维素水解液的高值化利用，所获红曲色素具备工业化应用所需的产量、稳定性和安全性三重优势。