紅曲霉的活性物質(zhì)與主要應(yīng)用！

紅曲霉 （Monascus purpureus Went.） 中文別名 紅曲、紅糟、紅大米。散囊菌目中的一屬子囊菌曲霉科真菌。存在于樹木、土壤和堆積物等。在麥芽汁瓊脂培養(yǎng)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。代表種如紫紅曲霉、安卡紅曲霉、紅色紅曲霉、巴克紅曲霉、煙色紅曲霉、銹色紅曲莓、變紅紅曲霉。

紅曲霉是腐生真菌，生長的pH為3．5～5，能耐pH3．5，尤嗜乳酸。生長溫度為26～42℃溫度32℃～35℃，能耐10%乙醇。紅曲可用于釀酒、制醋、做豆腐乳的著色劑和調(diào)味劑。

一、形態(tài)特征

紅曲霉在麥芽汁瓊脂培養(yǎng)基上生長良好，菌落初為白色，老熟后變?yōu)榈凵?、紫紅色或灰黑色等，因種而異。菌落呈絨氈狀或呈皮膜狀，呈皮膜狀的菌落少褶皺或具有輻射紋。紅曲霉多能形成紅曲色素，可分泌到培養(yǎng)基中，使培養(yǎng)基著色。菌絲具有橫隔，多核，分枝繁且不規(guī)則。細(xì)胞幼時(shí)含有顆粒，老后含空泡及油滴。分生孢子著生在菌絲及其分枝的頂端，單生或以向基式生出，2～6個(gè)成鏈。閉囊殼呈球形，有柄，柄長短不一。閉囊殼內(nèi)散生十多個(gè)子囊，子囊呈球形，含8個(gè)子囊孢子成熟子囊壁解體，孢子留在薄壁的閉襄殼內(nèi)。呈卵球形，光滑，無色或淡紅色。 

二、生理性質(zhì)

紅曲霉能在15~45℃下生長，溫度為32~35℃，pH為3.5-5.0，有良好的耐酸和耐乙醇能力。 

三、生化性質(zhì)

能利用淀粉、糊精、麥芽糖、蜜二糖、纖維二糖、葡萄糖、甘油、乙醇、乳酸、蘋果酸、檸檬酸等多種糖類和酸類作為碳源，能利用硝基氮、氨基氮和有機(jī)氮，而以有機(jī)氮為氮源。紅曲霉能自身合成生物素、硫胺素、核黃素、麥角固醇等多種維生素。紅曲霉可代謝生成多種酶類，有葡萄糖淀粉酶、葡萄糖苷酶、蛋白水解酶、酯化酶等。 

四、活性物質(zhì)

紅曲霉發(fā)酵可產(chǎn)生多種代謝產(chǎn)物，主要有紅曲色素、膽固醇合成抑制劑、降血壓物質(zhì)、多種酶類、抑菌物質(zhì)及其它多種生理活性物質(zhì)。此外，紅曲霉菌絲體還含有多種營養(yǎng)成分。  

1、莫納可林( Monacolins)

紅曲中莫納可林的發(fā)現(xiàn)是可以寫入20世紀(jì)紀(jì)錄的一個(gè)大事，具有重大意義。日本學(xué)者遠(yuǎn)藤章從紅色紅曲霉中分離出能降低膽固醇的物質(zhì)―莫納可林。其結(jié)構(gòu)和功效與從土曲霉中發(fā)現(xiàn)的洛伐他汀一樣。 

紅曲霉的發(fā)酵產(chǎn)物可以用作降血脂的藥物或食療保健品。紅曲用于功能性食品的每日服用量1~10g，其半致死量1g/kg體重。用于食品的安全性非常高。 

2、麥角固醇

麥角固(甾)醇是維生素的前體。它經(jīng)過紫外線的照射可轉(zhuǎn)化為維生素，而維生素可以防治嬰幼兒佝僂病，促進(jìn)孕婦和老年人對鈣、磷的吸收。麥角固醇還是生產(chǎn)和黃體酮的原料，是一種很重要的藥品。紅曲霉大多能產(chǎn)生麥角固醇，其中某些菌株已接近工業(yè)生產(chǎn)用的酵母的發(fā)酵水平。并且在生產(chǎn)紅曲色素同時(shí)可產(chǎn)生麥角固醇，有很好的開發(fā)價(jià)值。 

3、紅曲多糖

紅曲中存在大量的紅曲多糖。研究發(fā)現(xiàn)紅曲多糖是由甘露糖、葡萄糖、半乳糖等成分組成的。 

4、多種酶類

紅曲霉在生長過程中能產(chǎn)生多種酶類，如淀粉酶、糖化酶、蛋白酶，酯化酶等。不同種類菌株產(chǎn)酶的類型及產(chǎn)量有所差異。紅曲霉AS3.3491代謝生成的葡萄糖淀粉酶(EC3.2.1.3)在我國曾經(jīng)用于葡萄糖的工業(yè)化生產(chǎn)。紅曲霉的某些菌種能分泌直接催化己酸和乙醇合成己酸乙酯的胞外酶，研究發(fā)現(xiàn)煙色紅曲霉(M. fuliginosus)和紫色紅曲霉(M. purpure)均能產(chǎn)生酯酶，煙色紅曲霉產(chǎn)生的酯酶活性較高。從山西老陳醋大曲中分離得到的紅曲霉菌也有酯化能力，可以酯化生成乙酸乙酯和乳酸乙酯。安田正昭等從紅曲霉No.3040提取到高活性蛋白酶。 

五、代表品種

布谷昭從中國、朝鮮、中國臺灣和香港的酒曲、腐乳、酒醅及土壤和果實(shí)等中，共分離到約20種紅曲霉。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霉有8種48個(gè)菌株。這8種為紫紅曲霉（Monascus purpureus）、安卡紅曲霉（M．a(chǎn)nka）、紅色紅曲霉（M．ruber）、巴克紅曲霉（M．bakeri）、煙色紅曲霉（M．fuliginosus）、發(fā)白紅曲霉（M．a(chǎn)lbidus）、銹色紅曲霉（M．rubiginosus）、變紅紅曲霉（M．serorubescens）。 

六、主要價(jià)值

紅曲霉的糖化型β-淀粉酶活性較強(qiáng)，故可用來生產(chǎn)紅色麥芽糖。紅曲霉的蛋白酶活性較高，故可用紅曲腌漬魚、肉、豆腐等高蛋白食品。 

七、主要應(yīng)用

1、在麩曲白酒生產(chǎn)中的應(yīng)用

山西六曲香酒生產(chǎn)使用的麩曲中就有紅曲霉，該紅曲霉系從汾酒大曲中分離而得。釀造清香型的麩曲白酒時(shí)，添加紅曲霉制成的糖化發(fā)酵劑比不添加紅曲霉的糖化發(fā)酵劑出酒多，且香氣較持久，回味綿長。酒中總酯和總酸含量均有較大的增加。釀造濃香型白酒，用已酸菌和生香酵母，再添加紅曲霉共同發(fā)酵，比較不添加紅曲霉的生產(chǎn)酯量有明顯增加，酒也明顯香些。這可能是因?yàn)樗捎玫募t曲霉具有較高的酯化能力，其還可產(chǎn)生各種有機(jī)酸，如乳酸、琥珀酸等，有利于改進(jìn)白酒的風(fēng)味。

2、在強(qiáng)化大曲發(fā)酵生產(chǎn)中的應(yīng)用

紅曲霉具有一定的糖化發(fā)酵力，并具有較強(qiáng)的酯化力，在傳統(tǒng)大曲生產(chǎn)基礎(chǔ)上，加入人工純種培養(yǎng)紅曲霉和酵母菌制成強(qiáng)化大曲用于生產(chǎn)上得到很好的效果，強(qiáng)化大曲在增己降乳、提高出酒率方面優(yōu)于傳統(tǒng)大曲。 

3、在全液態(tài)法生產(chǎn)濃香型酒中的應(yīng)用

由液態(tài)法生產(chǎn)濃香型酒存在酸低、酯低的問題，應(yīng)用酯化發(fā)酵方法，基本上解決了這一矛盾。酵母乙醇發(fā)酵生產(chǎn)液態(tài)酒，己酸發(fā)酵獲得已酸，加己酸發(fā)酵液于乙醇發(fā)酵液中，再以紅曲酯化菌進(jìn)行酯化發(fā)酵產(chǎn)酒。 

4、在醫(yī)療上的應(yīng)用

可從紅曲中提取能降低血清膽固醇及降血壓的成分，還可從紅曲中提取麥角固醇的原料，以及防治痢疾和慢性腸炎等抗菌成分。 

5、在酒類生產(chǎn)中的應(yīng)用

紅曲可用以生產(chǎn)黃酒、白酒及配制酒。例如，利用紅曲酯化霉培養(yǎng)濃香型強(qiáng)化大曲，可較大幅度地提高大曲的糖化力、液化力、發(fā)酵力、酯化力；河南上蔡縣狀元紅酒廠，遵古方利用蒸餾酒配以紅曲和冰糖生產(chǎn)“狀元紅”酒，品質(zhì)優(yōu)良。 

6、生產(chǎn)發(fā)酵食品

制紅曲腐乳、紅曲醬油、紅曲醬、紅曲米醋等。 

7、生產(chǎn)保健飲料

如不同類型的紅曲酸性飲料。 

8、生產(chǎn)一般紅曲食品

如紅曲面包、紅曲素面、紅曲餅干、叉燒肉及紅曲香腸等。據(jù)報(bào)道，將亞硝酸鹽加至肉類制品中以發(fā)色、防腐、增加風(fēng)味的做法，具有悠久的歷史。但亞硝酸鹽是強(qiáng)烈致癌物質(zhì)亞硝胺的前體物。有人以1600mg/kg的紅曲色素制作香腸，其顏色更優(yōu)于以150mg/kg亞硝酸鈉制作的香腸，而且在4℃下貯存1個(gè)月不變色，對肉毒梭狀芽孢桿菌有抑制作用。