• KSBB Journal
• /
• 제27권5호
• /
• pp.301-307
• /
• 2012

The hyphal growth, production of color pigments and monacolin K by Monascus strains were investigated in liquid medium. Thirty five different strains were collected and cultured in potato dextrose yeast extract broth (PDYB), potato dextrose broth (PDB) and malt extract broth (MEB) medea at $25^{\circ}C$ for 7 days. The growth rates of most of strains were highest in PDYB medium. Growth rate as well as pigment production were influenced by suspension conditions of mycelia during liquid cultivation. Most of strains producing monacolin K corresponded to strains producing red pigment highly and showing more pH changes of liquid media. Monacolin K produced from strains was detected in culture broth as well as mycelia. Any citrinin was not detected in monacolin K producing strains. These results imply that the selection of the strains producing red pigment highly and showing more pH changes in liquid cultivation could be applied for primary screening of Monascus strains for preparation of red mold rice.

• 미생물학회지
• /
• 제40권2호
• /
• pp.160-166
• /
• 2004

The optimal conditions for production of Monascus sp. KM100l cell mass on submerged culture and production of monacolin K on rice solid culture were investigated. An overproducing mutant of Monascus pigments, KM 1001 mutant, from Monascus purpureus KCCM60016 was selected by NTG treatment. The optimal medium for the production of KM100l mutant cell mass is instructed to be composed of 3% glucose, 2% yeast extract, 0.1 % KH$_2$PO$_4$, 0.05% The optimal conditions for production of Monascus sp. KM100l cell mass on submerged culture and production of monacolin K on rice solid culture were investigated. An overproducing mutant of Monascus pigments, KM 1001 mutant, from Monascus purpureus KCCM60016 was selected by NTG treatment. The optimal medium for the production of KM100l mutant cell mass is instructed to be composed of 3% glucose, 2% yeast extract, 0.1 % KH$_2$The optimal conditions for production of Monascus sp. KM100l cell mass on submerged culture and production of monacolin K on rice solid culture were investigated. An overproducing mutant of Monascus pigments, KM 1001 mutant, from Monascus purpureus KCCM60016 was selected by NTG treatment. The optimal medium for the production of KM100l mutant cell mass is instructed to be composed of 3% glucose, 2% yeast extract, 0.1 % $(KH_2PO_4$, 0.05% $MgSO_4{\cdot}7H_2O$, 0.2% L-asparagine, pH 4.5, and the optimal inoculum size and shaking speed were $1.5{\times}10^6$ spores/50 m1 medium and 150 rpm, respectively. On optimal conditions, 4.1 g/l of the cell mass was obtained at 28$^{\circ}C$ for 3 days. The mycelium were inoculated on 500 g of steamed rice using vinyl bag ($30.6{\times}44$ cm) and incubated at $30^{\circ}C$, 85% humidity for 21 days. Lactone form monacolin K was rapidly increased for 2 days and reached highest concentration of monacolin K (2,930 mg/kg) for 15 days, and monacolin K was decreased after 15 days.

• 한국식품저장유통학회지
• /
• 제10권3호
• /
• pp.360-364
• /
• 2003

두부폐기물인 비지와 M. Pilosu를 이용한 홍국제조의 가능성을 검토하기 위하여 건조분말 비지에 20%양의 물을 첨가하여 증자한 비지에 glucose(0∼10%), monosodium glutamate(0∼0.1%), 감귤과피물추출물(감귤과피 양으로 0∼0.5%)의 첨가에 따른 색소 및 monacolin K 함량을 조사하였다. Glucose 첨가량을 10%로 하였을 때 색소 생성량이 O.D.1.06으로 가장 높았으며 이 때의 monacolin K 함량은 96.38 mg%(w/w)이었다. Monosodium glutamate는 0.01%에서 색소 생성량이 O.D. 2.26으로 가장 높았으며 이때의 monacolin K 함량은 118.25 mg%(w/w) 이었다. 감귤과피 물추출물(g/mL)의 경우는 0.4%(v/w) 첨가하였을 때 색소 생성량이 O.D.2.61로 가장 높았으며 이때의 monacolin K 함량은 104.50mg%(w/w) 이었다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
• /
• 제59권1호
• /
• pp.45-47
• /
• 2016

Two Monascus purpureus genomes lack the monacolin K biosynthesis locus (mok), while Monascus species are generally assumed to be monacolin K producers. These M. purpureus harbor a fusion of mokA and mokB orthologues. This finding suggests that an ancestral mok locus underwent a deletion event in the M. purpureus genome.

• Food Science and Biotechnology
• /
• 제16권1호
• /
• pp.142-145
• /
• 2007

The levels of citrinin and monacolin K in ten commercial Korean Monascus fermentation products were determined. The products contained citrinin at levels ranging from 0.64 to $112.27\;{\mu}/kg$, with only 2 exceeding the limit of $50\;{\mu}g/kg$ set by the Korea Food and Drug Administration (KFDA). The levels of monacolin K ranged from 0.87 to 1,030 mg/kg, however 6 products contained monacolin K at levels lower than 500 mg/kg, the level required by KFDA to be claimed as a functional food. Therefore, many commercial Korean Monascus fermentation products should be considered safe, however many need to be improved before being considered as functional dietary supplements.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제23권3호
• /
• pp.364-374
• /
• 2013

Monacolin K and yellow pigment, produced by Monascus sp., have each been proven to be beneficial compounds as antihypercholesterolemic and anti-inflammation agents, respectively. However, citrinin, a human toxic substance, was also synthesized in this fungus. In this research, solidstate fermentation of M. purpureus TISTR 3541 was optimized by statistical methodology to obtain a high production of monacolin K and yellow pigment along with a low level of citrinin. Fractional factorial design was applied in this study to identify the significant factors. Among the 13 variables, five parameters (i.e., glycerol, methionine, sodium nitrate, cultivation time, and temperature) influencing monacolin K, yellow pigment, and citrinin production were identified. A central composite design was further employed to investigate the optimum level of these five factors. The maximum production of monacolin K and yellow pigment of 5,900 mg/kg and 1,700 units/g, respectively, and the minimum citrinin concentration of 0.26 mg/kg were achieved in the medium containing 2% glycerol, 0.14% methionine, and 0.01% sodium nitrate at $25^{\circ}C$ for 16 days of cultivation. The yields of monacolin K and yellow pigment were about 3 and 1.5 times higher than the basal medium, respectively, whereas citrinin was dramatically reduced by 36 times.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2014년도 춘계학술대회
• /
• pp.829-832
• /
• 2014

본 연구는 발효 홍국마로부터 에탄올 추출물 농도에 따른 생리활성 효과를 조사하기 위하여 실시하였다. 발효 홍국마 에탄올 추출물로부터 색소, DPPH radical 소거활성, 환원력 및 monacolin K 함량을 조사하였다. 그 결과, 기질로서 장마를 Monascus sp. MK805 균주로 발효하였을 때 홍국색소는 29.6(황색), 15.1(오렌지색), 20.4(적색), DPPH radical 소거활성은 72.8%, 환원력은 1.74 및 monacolin K 함량은 480.6 mg/kg으로 각각 조사되었다. 이처럼 발효 홍국마는 항산화 및 항고지혈증 관련 기능성 식품 및 의약품 소재로의 이용 기능성이 높은 것으로 사료된다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제44권8호
• /
• pp.1186-1193
• /
• 2015

발아 온도와 기간에 따른 발아현미 홍국배양물의 홍국색소, monacolin K, citrinin 및 페놀 화합물 생성량과 항산화 활성 변화를 조사하였다. 발아 기간이 증가함에 따라 명도는 증가하였으나 적색도와 황색도는 감소하였고, 적색($A_{500}$), 오렌지색($A_{470}$) 및 황색($A_{400}$) 색소 생성량도 동일한 경향이었다. 총 monacolin K는 현미(215.85 mg/kg)가 백미(40.41 mg/kg)보다 높았으며, $32^{\circ}C$에서 1일간 발아시킨 발아현미 (1,263.04 mg/kg)에서 가장 높은 함량을 보였으나 발아 기간이 증가함에 따라 감소하였다. 곰팡이 독소인 citrinin은 모든 처리구에서 검출되지 않았다. 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량은 발아 온도와 기간이 증가함에 따라 유의적으로 증가하여 $37^{\circ}C$에서 4일간 발아시킨 발아현미에서 13.80 mg/g과 1.30 mg/g으로 가장 높았다. 전자공여능과 총 항산 화력은 발아에 의해 증가되어 $32^{\circ}C$에서 1일간 발아시킨 발아 현미에서 각각 22.16 mg TE/g과 62.27 mg AAE/g으로 가장 높았으나 발아 기간이 증가함에 따라 감소하였다. 이상의 결과로부터 홍국색소와 monacolin K 생성량을 증가시키기 위한 기질로 발아현미가 유용하며, 배양에 사용된 Monascus pilosus 305-9는 citrinin을 생성하지 않고 monacolin K 생성량을 증가시켜 식품의 기능성 증진용 소재 및 균주로서의 활용이 기대된다.

• KSBB Journal
• /
• 제22권5호
• /
• pp.305-312
• /
• 2007

가능한 한 대량의 균주를 테스트하여 고생산성을 지닌 균주를 신속히 선별하기 위해서는 소규모 액상배양 방법의 확립이 필수적인데, 강력한 지질저하제인 monacolin-K의 생산균주인 균사형성 Monascus의 경우 포자나 균사체의 형성이 활발하지 않은 배양 생리적 특성으로 인해 소규모 (miniature) 액상배양이 매우 어려운 문제점이 있다. 본 연구에서는 monacolin-K 고생산성 균주개량의 효율성을 큰 폭으로 증가시키고자, 기존의 플라스크 액상배양 방법을 소규모화시킨 tube 배양 방법을 개발함으로써 단기간에 보다 많은 양의 균주를 테스트하고자 하였다. 이차대사산물인 monacolin-K의 생합성은 각각의 배양단계에서의 생산균주의 배양형태가 중요한데, 특별히 최종 생산배양에서 생산성 증가에 심각한 영향을 미치는 배양형태인 직경 1 mm 이하의 pellet 모양을 유도하기 위해서는 성장배양 시에 반드시 고농도의 균사모양이 유도되어야 하는 것으로 관찰되었다. 50 ml tube (7 ml의 조업부피)를 이용하는 소규모 액상 성장배양의 경우 solid seed 배양 단계에서의 포자형성배지의 조성을 통계적 방법을 통해 최적화하고, 또한 성장배지 성분에 brown rice 가루 20 g/L를 첨가할 때, 원하는 균사모양의 배양형태가 유도됨을 확인할 수 있었다. 한편 7 ml의 조업부피의 tube를 이용한 소규모 성장배양 방법의 개발로 인해, 기존의 flask 배양을 이용할 때보다 단기간에 훨씬 많은 변이주의 생산성을 조사하게 되어 균주개량 속도를 큰 폭으로 향상시킬 수는 있었으나, 선별된 개별 균주의 monacolin-K의 생산성은 오히려 전체적으로 감소하는 경향을 보여 주었다. 이러한 결과는 소규모 배양방법을 확립하기 위해 새로이 개발한 포자형성배지와 성장배지의 조성변화로 인해 기존에 확립된 생산배지에서는 생산균주의 monacolin-K 생합성 능력이 최대로 발휘되지 않았기 때문에 발생한 것으로 판단되었다. 따라서 본 연구를 통해 확립된 소규모 성장배양에 적합한 최적의 생산배지 조성을 확립하고자 통계적 방법인 Plackett-Burman design을 적용하여 monacolin-K 생산성 향상에 영향을 주는 glycerol, malt extract, yeast extract, brown rice의 4가지 성분들을 최종 선별하였고, 또한 이들의 최적농도 결정을 위해 반응표면분석 실험을 수행하였다. 이와 같이 결정된 최적 생산배지를 사용하여 생산배양을 수행한 결과, monacolin-K의 생산성이 2배 이상 증가하고, 배양 형태 또한 용존산소와 영양분의 전달이 매우 용이한 직경 1mm 이하의 pellet 모양을 유지함을 확인할 수 있었다.

• 미생물학회지
• /
• 제50권1호
• /
• pp.53-59
• /
• 2014

본 연구에서는 Aspergillus terreus KCCM 12225 균주를 이용하여 발효한 마와 쌀(칠보미)의 발효 물질 특성을 조사하였다. 발효한 마와 쌀의 항산화활성을 확인하기 위하여 DPPH radical 소거활성, 총 polyphenol, flavonoid 함량 및 환원력을 조사하였다. 또한 동일 균주를 사용하여 마 및 쌀의 발효시에 주요한 약용성분인 monacolin K의 생산량을 조사하였다. DPPH radical 소거활성은 장마, 병마, 둥근마 및 쌀의 경우 발효전에는 51.8%, 66.4%, 42.2% 및 7.5%이었으나, 발효 후에는 64.7%, 74.7%, 52.8% 및 32.3%로 각각 증가하는 것으로 나타났다. 총 polyphenol 함량은 발효 전의 경우 196.9, 265.7, 160.1 및 91.6 mg/kg이었으나, 발효 후에는 530.7, 708.3, 427.2 및 265.9 mg/kg으로 각각 증가하는 것으로 나타났다. 총 flavonoid 함량은 발효 전의 경우 73.3, 107.9, 42.6 및 22.6 mg/kg이었으나, 발효 후에는 242.0, 347.7, 139.1 및 63.3 mg/kg으로 각각 증가하는 것으로 나타났다. 환원력은 발효 전의 경우 0.97, 1.28, 0.64 및 0.17 (700 nm에서의 OD값) 이었으나, 발효 후에는 1.75, 2.38, 1.24 및 0.46으로 각각 증가하는 것으로 나타났다. Monacolin K 생산량은 467.1, 514.8, 339.2 및 272.5 mg/kg으로 각각 나타났다. 결과로서, 병마를 이용한 발효 시 가장 높은 생리활성 효과를 보이는 것으로 나타났으며, 이러한 발효마는 항산화 및 항고지혈증 관련 기능성 식품 및 의약품 소재로 이용될 수 있음을 제시한다.