紅麴黴

形態特徵菌絲體初期在粳米粒內部生長，無色，漸變為紅色，並使米粒變成紫紅色。菌絲體大量分枝，含橙

紫紅色顆粒，在分枝的頂端產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，子囊內含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。

散囊菌目中的一屬子囊菌麴黴科真菌。存在於樹木、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，老熟后變成淡粉色、紫色或灰黑色。多形成紅色。紅曲可用於釀酒、制醋、做豆腐乳的著色劑和調味劑，也可做中藥。在酶製劑工業中也可用其生產糖化酶製劑。近年來，還發現紅曲產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。

紅麴黴以其能產大量的天然紅色素而受到關注。我國人民在12世紀的宋代，就已經根據紅麴黴具有耐酸和耐高溫的特性，採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，國內外微生物工作者對紅麴黴的研究大多集中在傳統的釀酒、制醋、著色劑以及進行關於生產澱粉酶、糖化酶等的研究與探討。

而對於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，國內外微生物學家才開始對其藥用價值進行研究與探討，對紅麴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。

紅麴黴的生物學特性

按真菌學的分類方法，紅麴黴屬真菌門（Eumycophyta）、子囊菌綱（Ascomycetes）、真子囊菌亞綱（Euascomycetes）、紅麴黴屬（Monascus）。布穀昭從中國、朝鮮、台灣和香港的酒麴、腐乳、酒醅及土壤和腐敗果實等中，共分離到約20種紅麴黴。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麴黴有8種48個菌株。這8種為紫紅麴黴（Monascuspurpureus）、安卡紅麴黴（M．anka）、紅色紅麴黴（M．ruber）、巴克紅麴黴（M．bakeri）、煙色紅麴黴（M．fuligmo?sus）、發白紅麴黴（M．albidus）、銹色紅麴黴（M．rubiginosus）、變紅紅麴黴（M．serorubescens）。

紅麴黴是腐生真菌，生長的最適pH為3．5～5，能耐pH3．5，尤嗜乳酸。生長溫度為26～42℃最適溫度32℃～35℃，能耐10%乙醇。紅麴黴的糖化性β－澱粉酶活性較強，故可用來生產紅色麥芽糖。紅麴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。

食品天然色素中，紅曲色素一直是國內外學者研究的焦點。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。我國毛寧等對色素提取液進行分析，證明提取液中，不含黃麴黴毒素，可用於糕點、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將紅曲色素用在發酵香腸中，代替亞硝酸鹽發色，用1．6mg/g紅曲色素製作的顏色，更接近於用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。水溶液呈中性或鹼性條件下，溶解性較好，對熱穩定性較好。

紅曲色素就由紅麴黴屬的絲狀真菌經發酵而合成的天然色素，就紅麴黴的次級代謝產物。有人研究認為紅曲色素在紅麴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，紅麴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，紅麴黴可同化色素，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產紅曲有寧夏輕工所的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產菌株MF107，對發酵特性進行研究，結果表明：紅麴黴在發酵過程中色素大量分泌至細胞外，胞內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。利用純種紅麴黴，採用液體發酵法生產紅曲色素新技術，以飴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℃）―――板框榨濾―――浸泡濾餅（93°酒精）―――離心去渣―――濃縮色素液―――成品。100Kg飴糖（42°Be）可得固體醇溶性色素2．7Kg，色價達9500～10000U/ml。

1979年日本遠藤章教授首次從紅麴黴中分離出具有抑制膽固醇合成的活性物質，並命名為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的紅曲米飯提取液餵食高血脂病的大白鼠（180～220g/只）3周后，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 Heidessen Deutschland GmbH研發的裁脂刀膠囊，其主要功效成分即是紅麴黴、磷脂醯膽鹼，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。

麥角固醇又稱麥角甾醇。麥角固醇經紫外線照射后逐步消化為維生素D2，維生素D2具有防治嬰幼兒佝僂病，對促進孕婦和老年人鈣磷的吸收有明顯生理作用。目前，國內外麥角固醇的生產局限於酵母菌，但對於紅麴黴產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株紅麴黴，它們均能產生麥角固醇，發酵周期96h，其產量為2g/100g干菌體，最高可達3g/100g干菌體。

我國曆來就有利用紅曲保存食物的傳統。在《天工開物》中，就有關於炎暑利用紅曲保存肉色10日不腐的記載。人們研究紫色紅麴黴能產生抗菌活性物質，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，結果顯示紅麴黴培養物對蠟狀芽孢桿菌、索狀桿菌、枯草桿菌、金黃色葡萄球菌、熒光假單胞菌有較強的抑制作用，對綠膿桿菌、大腸桿菌、變形桿菌有抑制作用。人們對引起人和動物疾病的16種微生物分別進行試驗，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桿菌具有抑制作用。

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

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產品沒有毒性，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。

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

通過同位素跟蹤，了解到紅麴黴產橘黴素的生物途徑。紅曲中的橘黴素是在紅麴黴發酵晚期產生的次級代謝產物，橘黴素與紅曲色素的合成開始在同一途徑上，由1個乙醯輔酶A分子和4個丙二醯輔酶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，最後產生紅曲色素，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，又可減少橘黴素的產生。

紅曲產品中存在桔黴素，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，只有制訂統一的檢測標準方法，才能客觀地對紅麴黴進行公平的評價。

我國是紅曲的發源地，歷史悠久、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，應採用先進的技術方法（如超臨界CO2萃取技術）提取紅曲色素，開拓用途，如應用於飲料、酒、化妝品等。在開展紅麴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產菌種，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。

目前，我國擁有1．2億以上的老年人（65歲以上），動脈硬化、冠心病、高血壓、肥胖症等的患病人數正在增加。因此，以紅麴生產Monacolink類物質（藥品）或開發紅曲降膽固醇保健品具有一定的消費市場。