紅曲黴:子囊菌曲黴科真菌-中文百科頻道

基本内容

簡介

形态特征菌絲體初期在粳米粒内部生長，無色，漸變為紅色，并使米粒變成紫紅色。菌絲體大量分枝，含橙紫紅色顆粒，在分枝的頂端産生單個或成串的分生孢子，孢子呈球形或橢圓形，6.5-10.5μm×7-9μm，閉囊殼橙紅色，近球形，含有多數子囊，子囊内含8個孢子，直徑25-75μm，子囊孢子卵形或近球形，光滑，透明，無色或漆紅色，5.5-6μm×3.5-5μm。

特征

散囊菌目中的一屬子囊菌曲黴科真菌。存在于樹木、土壤和堆

積物等。在麥芽汁瓊脂培養基上生長良好，菌落初為白色，老熟後變成淡粉色、紫色或灰黑色。多形成紅色。紅曲可用于釀酒、制醋、做豆腐乳的着色劑和調味劑，也可做中藥。在酶制劑工業中也可用其生産糖化酶制劑。近年來，還發現紅曲産生的活性物質具有降膽固醇、降血壓以及預防和治療其他疾病的功能。

特性

紅曲黴以其能産大量的天然紅色素而受到關注。我國人民在12世紀的宋代，就已經根據紅曲黴具有耐酸和耐高溫的特性，采用明礬調節酸度和用酸米抑制雜菌的高溫培養法，選擇培養獲得了純度很高的紅曲。長期以來，國内外微生物工作者對紅曲黴的研究大多集中在傳統的釀酒、制醋、着色劑以及進行關于生産澱粉酶、糖化酶等的研究與探讨。

而對于藥用及其他用途僅停留在《本草綱目》、《獸醫本草》中的記載：紅曲主治消食活血，健脾燥胃等。從上世紀80年代前後，國内外微生物學家才開始對其藥用價值進行研究與探讨，對紅曲黴中功能因子的分子結構和安全性等方面進行了廣泛的研究。

紅曲黴的生物學特性

按真菌學的分類方法，紅曲黴屬真菌門（Eumycophyta）、子囊菌綱（Ascomycetes）、真子囊菌亞綱（Euascomycetes）、紅曲黴屬（Monascus）。布谷昭從中國、朝鮮、台灣和香港的酒曲、腐乳、酒醅及土壤和腐敗果實等中，共分離到約20種紅曲黴。中國科學院微生物研究所和輕工部食品研究所正式收集編目的重要紅曲黴有8種48個菌株。這8種為紫紅曲黴（Monascuspurpureus）、安卡紅曲黴（M．anka）、紅色紅曲黴（M．ruber）、巴克紅曲黴（M．bakeri）、煙色紅曲黴（M．fuligmo?sus）、發白紅曲黴（M．albidus）、鏽色紅曲黴（M．rubiginosus）、變紅紅曲黴（M．serorubescens）。

紅曲黴是腐生真菌，生長的最适pH為3．5～5，能耐pH3．5，尤嗜乳酸。生長溫度為26～42℃最适溫度32℃～35℃，能耐10%乙醇。紅曲黴的糖化型β－澱粉酶活性較強，故可用來生産紅色麥芽糖。紅曲黴的蛋白酶活性較高，故可用紅曲腌漬魚、肉、豆腐等高蛋白食品。

低溫保存法

1.簡單保存法,将瓊脂斜面孢子培養物、菌絲懸浮液以及由麸皮、大米、小米等谷物原料制成的孢子培養物置于4℃冰箱保存,保存時間不超過1~2個月,若将谷物原料制備的孢子瓶抽真空并在棉塞上浸蠟,以隔絕外界空氣和水汽,保持時間可達3~4個月。n2.液氮超低溫保存法,将生長穩定期的細胞懸浮在10%甘油或其他低冰點液體中,密封于安瓿管内,然後控制冷卻速度,使安瓿管溫度逐步下降至-35℃時,即可置于-150~-196℃的液氮罐中保存。大多數微生物如病毒、噬菌體、多種細菌、放線菌、酵母和原蟲、特别是一些用冷凍幹燥法有困難的微生物,都可用此法長期保存。

有效成分

紅曲色素

食品天然色素中，紅曲色素一直是國内外學者研究的焦點。因其含有兩種黃色素（夢那紅，安卡黃素）、兩種紅色素（潘紅、夢那玉紅）及兩種紫色素（潘紅胺、夢那玉紅胺），而且色素對pH、溫度、金屬離子氧化還原劑等較其他天然色素穩定。因此它就一種優良的食品天然色素。日本學者對其進行毒性試驗證明：紅曲色素安全無毒。我國毛甯等對色素提取液進行分析，證明提取液中，不含黃曲黴毒素，可用于糕點、肉罐頭、糖果、藥片染色。中國食品發酵工業研究所王柏琴等人将紅曲色素用在發酵香腸中，代替亞硝酸鹽發色，用1．6mg/g紅曲色素制作的顔色，更接近于用0．15mg/gNaNO2，取得很好的效果。

紅曲色素在乙醇濃度82%或者醋酸濃度78%時，對紅曲色素的溶解性最好。水溶液呈中性或堿性條件下，溶解性較好，對熱穩定性較好。

紅曲色素就由紅曲黴屬的絲狀真菌經發酵而合成的天然色素，就紅曲黴的次級代謝産物。有人研究認為紅曲色素在紅曲黴菌代謝過程中有特殊的生理功能，在營養良好的培養基中培養時，紅曲黴合成的紅曲色素可以作為一種能量儲存物質，當培養基營養缺乏時，紅曲黴可同化色素，延緩細胞衰老、自溶過程。因此，對紅曲色素的提取必須選擇合理的發酵時期，終止發酵，進行提取色素。

目前報道的利用液體發酵法生産紅曲有甯夏輕工所的M130菌株在大米及豆漿培養基中發酵，其發酵色價為160U/ml。華南理工大學輕工食品學院篩選出一支紅曲色素高産菌株MF107，對發酵特性進行研究，結果表明：紅曲黴在發酵過程中色素大量分泌至細胞外，胞内色素不足胞外色素的一半，5～6天色素大量積累，色價最高可達410U/ml。

利用純種紅曲黴，采用液體發酵法生産紅曲色素新技術，以饴糖為原料進行中型試驗（500L發酵罐），其工藝流程為：斜面菌種―――種子罐培養（29～30h，33℃）―――發酵罐培養（72～89h，33℃）―――闆框榨濾―――浸泡濾餅（93°酒精）―――離心去渣―――濃縮色素液―――成品。100Kg饴糖（42°Be）可得固體醇溶性色素2．7Kg，色價達9500～10000U/ml。

降膽固醇活性物質

1979年日本遠藤章教授首次從紅曲黴中分離出具有抑制膽固醇合成的活性物質，并命名為MonacolinK（莫那克林K）。此後，美國和日本的科學家用MonacolinK對動物進行了大量試驗，結果顯示，MonacolinK對動物試驗就安全的。我國在這方面的研究也有報道。1988年何壁梅首次從MH－2688的變異株中提取出MH－2688，此後證明這種物質即MonacolinK。

韓梅用含MonacolinK56mg/l的紅曲米飯提取液喂食高血脂病的大白鼠（180～220g/隻）3周後，與對照相比，血清總膽固醇開始下降（P<0．05）。王慧穎篩選出一株紅曲No．4，其降血清和甘油三酯均在20%以上，經熱穩定試驗，其降血清膽固醇率為42．5%。

德國海德森集團

HeidessenDeutschlandGmbH

研發的裁脂刀膠囊，其主要功效成分即是紅曲黴、磷脂酰膽堿，成分天然，安全無副作用，具有良好的降膽固醇、降血脂的雙重作用。

麥角固醇

麥角固醇又稱麥角甾醇。麥角固醇經紫外線照射後逐步較化為維生素D2，維生素D2具有防治嬰幼兒佝偻病，對促進孕婦和老年人鈣磷的吸收有明顯生理作用。目前，國内外麥角固醇的生産局限于酵母菌，但對于紅曲黴産生的麥角固醇卻鮮有報道。研究人員從紅曲及土壤分離到8株紅曲黴，它們均能産生麥角固醇，發酵周期96h，其産量為2g/100g幹菌體，最高可達3g/100g幹菌體。

抑菌性

我國曆來就有利用紅曲保存食物的傳統。在《天工開物》中，就有關于炎暑利用紅曲保存肉色10日不腐的記載。人們研究紫色紅曲黴能産生抗菌活性物質，對細菌等具有抗菌活性董明盛等對14種微生物進行抑菌試驗，結果顯示紅曲黴培養物對蠟狀芽孢杆菌、索狀杆菌、枯草杆菌、金黃色葡萄球菌、熒光假單胞菌有較強的抑制作用，對綠膿杆菌、大腸杆菌、變形杆菌有抑制作用。人們對引起人和動物疾病的16種微生物分别進行試驗，結果發現，紅曲發酵液對部分引起人和動物疾病的細菌有較強的抑菌和殺菌作用。人們研究發現紅曲對肉毒索狀芽孢杆菌具有抑制作用。

産酯

1991年，江蘇雙洋酒廠對本廠的大曲進行微生物分離時，分離出一株紅曲黴，所分離的紅曲黴具有極強的産酯能力，該廠定名為"紅曲酯化黴"。人們應用"紅曲酯化黴"培養濃香型酒的強化大曲，在生産應用中取得了良好的。在傳統曲工藝基本不變的情況下，可以大幅度提高大曲的糖化力、發酵力、液化力和酯化力。人們從麥曲中分離紅曲黴菌株擴大培養應用于食醋釀造，在原醋液加入紅曲浸液，浸漬後總酸有所降低，但氨基酸态氮、還原糖、無鹽固型物均有提高。紅曲黴胞外脂酶具有較強的催化已酸乙酯合成的能力。

紅曲産品的安全性争議

我國科學家在1995年用高劑量紅曲萃取物在白鼠和兔子身體上所做的動物試驗證實紅曲産品沒有毒性，日本學者在1997年也有類似的結論。但是西方許多國家對紅曲的合法地位尚無定論。

紅曲黴與橘黴素

1995年，法國人P．J．Blanc教授發表一系列論文，認為紅曲黴菌中的兩個重要的種，Monascuspurpureus和Monascusrubber會産生一種抗生素―――橘黴素（citrinin），這種物質對腎髒有毒害作用。P．J．Blanc同時也認為，并非所有的紅曲黴菌種都會産生橘黴素，而且即使使用某一能産橘黴素的菌種，若生産方法不同，橘黴素的含量也不同，有的甚至檢測不出橘黴素。

橘黴素的合成途徑

通過同位素跟蹤，了解到紅曲黴産橘黴素的生物途徑。紅曲中的橘黴素是在紅曲黴發酵晚期産生的次級代謝産物，橘黴素與紅曲色素的合成開始在同一途徑上，由1個乙酰輔酶A分子和4個丙二酰輔酶A分子縮合成戊酮，然後分兩條途徑進行：一條途徑是合成已酮，最後産生紅曲色素，另一途徑經甲基化縮合、還原等步驟，最後生成橘黴素。如果能阻斷戊酮到橘黴素這條途徑，即抑制這一過程中的某種限速酶的活性，則既可得到更多的色素，又可減少橘黴素的産生。

橘黴素的檢測

紅曲産品中存在桔黴素，可用多種方法進行檢測及鑒定。如高壓液相色譜法、熒光檢測器分析法、反相色譜柱檢測法以及免疫化學法等方法檢測。目前，各國家科學家的檢測方法還未統一，隻有制訂統一的檢測标準方法，才能客觀地對紅曲黴進行公平的評價。

展望

我國是紅曲的發源地，曆史悠久、經驗豐富、菌種資源多，具有研究與開發紅曲的有利條件。在紅曲色素的開發和應用上，應采用先進的技術方法（如超臨界CO2萃取技術）提取紅曲色素，開拓用途，如應用于飲料、酒、化妝品等。在開展紅曲黴中活性物質的理論研究上，應對活性物質的提取與檢測做深入的研究；在菌種選育上，選育出活性物質的高産菌種，同時通過基因誘變和現代生物技術（核質融合和基因重組）減少橘黴素的生成；從工藝條件上，控制橘黴素的生成，阻斷合成橘黴素的生物途徑，也是今後的研究方向。