溫學(xué)偉，馬 新，周立平，嘉曉勤

（浙江工業(yè)大學(xué)生物與環(huán)境工程學(xué)院，浙江杭州310014）

紅曲抗氧化的研究進(jìn)展

溫學(xué)偉，馬 新*，周立平，嘉曉勤

（浙江工業(yè)大學(xué)生物與環(huán)境工程學(xué)院，浙江杭州310014）

不同種類的紅曲中，含有許多不同的抗氧化物質(zhì)，如Dimerumic acid、酚類、色素、他汀類等，都表現(xiàn)了較強(qiáng)的抗氧化活性，特別是Dimerumic acid，在較低的濃度就表現(xiàn)出很強(qiáng)的抗氧化活性。同時(shí)，通過(guò)保肝、抗疲勞、抗炎癥方面的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，紅曲也證明了其應(yīng)用價(jià)值。

紅曲，抗氧化物質(zhì)，應(yīng)用價(jià)值

紅曲是我國(guó)的傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品，是以大米為原料，經(jīng)紅曲菌繁殖后生成的一種紫紅色米曲，古代又叫丹曲或赤曲。近年來(lái)又發(fā)現(xiàn)它產(chǎn)生的莫納克林類物質(zhì)有降膽固醇、降血脂的作用，產(chǎn)生的γ-氨基丁酸和乙酰膽堿有降血糖、降血壓作用，以及產(chǎn)生的紅曲色素、麥角甾醇等物質(zhì)，表明了紅曲具有較高的研究?jī)r(jià)值［1-2］。生命在代謝過(guò)程中或受外來(lái)因素刺激后，會(huì)產(chǎn)生活性氧自由基，而氧自由基幾乎和人類大部分常見(jiàn)的幾種主要疾病都有關(guān)系。從人類死亡率最高的心腦血管疾病，到致死率很高的癌癥，以及近年來(lái)對(duì)人類造成巨大威脅的艾滋病，無(wú)一不和氧自由基有密切的關(guān)系。在神經(jīng)系統(tǒng)，早老性癡呆癥（Alzheimerdisease）、震 顫 麻 痹 癥（Parkinson diseade）、癲癇等疾病都有氧自由基的參與；在循環(huán)系統(tǒng)，動(dòng)脈粥樣硬化、血栓的形成、心肌缺血再灌注損傷的發(fā)病過(guò)程中氧自由基起著重要作用；肝炎和糖尿病與氧自由基密切相關(guān)；致癌、促癌和癌的形成的每一步都有氧自由基的產(chǎn)生和參與；白內(nèi)障的形成和視網(wǎng)膜的受到損傷是氧自由基和脂質(zhì)過(guò)氧化的直接結(jié)果；在免疫反應(yīng)的炎癥中，巨噬細(xì)胞呼吸爆發(fā)釋放大量的氧自由基。同時(shí)，氧自由基同機(jī)體的衰老和細(xì)胞的凋亡密切相關(guān)［3］。所以，過(guò)多的氧自由基對(duì)人體的損害是非常大的?？寡趸镔|(zhì)的存在可以消除氧自由基的傷害，保持人體的健康。本文主要討論紅曲的抗氧化作用。

1 紅曲中的抗氧化成分

1.1 Dimerumic acid

Dimerumic acid的化學(xué)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1，起抗氧化作用的活性部位就是兩個(gè)羥氨基部位。Dimerumic acid不是一種新的物質(zhì)，在1974年就已化學(xué)合成，而且可以同亞鐵離子螯合［4］。Yoko Aniya在1999年對(duì)Anka紅曲米中的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行分離純化，得到Dimerumic acid，并對(duì)這個(gè)物質(zhì)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)此Dimerumic acid可以明顯地清除DPPH·，適度地清除活性羥基和超氧化物陰離子，表現(xiàn)了較強(qiáng)的抗氧化活性。同時(shí)用CCl4引起的肝毒性損傷的老鼠做活體實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)12mg/kg老鼠體重的Dimerumic acid劑量就可以降低老鼠血清中的天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶和丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶的量，表明了保護(hù)肝臟的能力［4］。2001年，Junsei Taira用 Anka紅曲中分離得到的 Dimerumic acid及老鼠肝臟做實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)Dimerumic acid在2、20μmol/L濃度的量就可以相應(yīng)抑制NADPH引起的脂質(zhì)過(guò)氧化66.9%和100%，而1、5mmol/L的維生素C可以抑制 58.3% 和 100%。Dimerumic acid在200μmol/L就可以完全抑制Fe2+引起的脂質(zhì)過(guò)氧化，說(shuō)明Dimerumic acid在低濃度就有很明顯的抗氧化效果［5］。2007年，Jun-ichi Yamashiro用添加大蒜發(fā)酵后得到的紅曲中的Dimerumic acid和老鼠肝臟做實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)1μmol/L的Dimerumic acid就可以抑制水楊酸引起的脂質(zhì)過(guò)氧化，1μmol/L的Dimerumic acid量就可以極大提高 GSH/GSSG的比例。同時(shí)，100μmol/L的Dimerumic acid就可以抑制乳酸脫氫酶的生成，以及t-BHP（叔丁基過(guò)氧化氫）引起的脂質(zhì)過(guò)氧化也被抑制［6］。

圖1 Dimerumic acid的化學(xué)結(jié)構(gòu)

1.2 酚類

酚類化合物是一族結(jié)構(gòu)中含有酚的化合物，廣泛存在于植物食品中，由于其羥基取代的高反應(yīng)性和吞噬自由基的能力而有很好的抗氧化活性［7］。Feng等人以薏仁為底物，用紫色紅曲進(jìn)行發(fā)酵，其發(fā)酵產(chǎn)物用甲醇來(lái)分離提取，得到最多的具有抗氧化活性的物質(zhì)就是酚類。其提取物的抗氧化能力非常出色，同時(shí)，清除DPPH·和同亞鐵離子螯合的能力的對(duì)比為紅曲發(fā)酵薏米＞紅曲發(fā)酵去殼薏米＞薏米＞去殼薏米［8］。Yang等人以大米為底物，用紫色紅曲進(jìn)行發(fā)酵，其發(fā)酵產(chǎn)物用甲醇來(lái)分離提取，同樣得到酚類。清除DPPH·的能力對(duì)比為紅曲發(fā)酵大米＞紅曲發(fā)酵去殼大米＞大米≈去殼大米；亞鐵離子的螯合能力對(duì)比為紅曲發(fā)酵大米≈紅曲發(fā)酵去殼大米＞大米＞去殼大米［9］。Lee等人以大豆為原料發(fā)酵紅曲，用水來(lái)分離提取，得到主要的抗氧化物質(zhì)也是酚類。提取物清除DPPH·能力的對(duì)比，熱水提取效果比冷水好；對(duì)于亞鐵離子的螯合能力，兩種提取效果相差不大［10］。

1.3 色素

2008年，屈炯等人采用三株高產(chǎn)紅色色素、黃色色素、橙色色素的紅曲菌對(duì)紅曲色素的抗氧化進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)紅色色素組分和黃色色素組分在·OH體系、O-2·體系和DPPH·體系這三種抗氧化模型中表現(xiàn)出了較高的抗氧化活性。其中，紅色色素組分中的一種抗氧化效果最好，在40μg/mL的質(zhì)量濃度下，對(duì)·OH的清除率為32%，比同濃度的VC高20%；對(duì)DPPH·的清除率達(dá)64%，比同濃度的VC高41%；對(duì)O-2·的清除率達(dá)到34%［11］。

紅曲中還含有其他的抗氧化物質(zhì)。比如dihydromonacolin-K的衍生物dihydromonacolin-MV，2006年Mohan A.Dhale從紫色紅曲中分離得到了這種有效的抗氧化物質(zhì)，dihydromonacolin-MV的化學(xué)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2［12］。還有黃酮，林杰于2007年對(duì)紅曲中的功效成分進(jìn)行分離，得到總黃酮的量為1.026～1.362mg/g紅曲米［13］。以及由PYO和LEE從紅曲中分離得到的洛伐他丁和異黃酮苷原［14］。

2 紅曲抗氧化功效的應(yīng)用

2.1 抗疲勞

激烈運(yùn)動(dòng)會(huì)使機(jī)體產(chǎn)生氧化壓力，致使組織損傷［15］。在運(yùn)動(dòng)期間，由于電子傳遞鏈的行為，很大部分的氧被消耗，加速了氧自由基的產(chǎn)生速度［16］。同時(shí)，早期的研究指出了在體育運(yùn)動(dòng)后脂質(zhì)的過(guò)氧化反應(yīng)增加［17-18］。脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)經(jīng)常作為一種組織的氧化壓力引起自由基攻擊細(xì)胞膜的指示，所以抗氧化是同抗疲勞緊密相關(guān)的。

圖2 dihydromonacolin-MV的化學(xué)結(jié)構(gòu)

黃諺諺等人［19］，還有許紅峰等人［20］用紅曲的菌絲體及發(fā)酵液來(lái)研究紅曲對(duì)老鼠運(yùn)動(dòng)耐力的影響，發(fā)現(xiàn)無(wú)論菌絲體還是發(fā)酵液都可以使老鼠的運(yùn)動(dòng)能力提高，耐力增強(qiáng)，延遲疲勞的出現(xiàn)；運(yùn)動(dòng)后血糖下降減少，耐缺氧能力增強(qiáng)。臺(tái)灣的Wang等人利用小鼠游泳耐力實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)紅曲組比對(duì)照組有較長(zhǎng)的游泳時(shí)間及較高的血糖濃度，較低的血乳糖、血尿素及血紅蛋白水平，提示紅曲可延長(zhǎng)小鼠的游泳時(shí)間，有效延緩血液中葡萄糖的降低及血液中乳酸及尿素氮濃度的增加，可以延緩運(yùn)動(dòng)后所造成脂質(zhì)過(guò)氧化的情形并對(duì)耐久性運(yùn)動(dòng)具有改善生理功能的作用［21］。

2.2 抗炎癥

現(xiàn)已證明在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎和骨關(guān)節(jié)炎關(guān)節(jié)液中氧自由基含量升高，大鼠佐劑性關(guān)節(jié)炎局部炎癥與脂質(zhì)過(guò)氧化程度密切相關(guān)［22］。在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的病理過(guò)程中，可產(chǎn)生大量的由氧衍生的自由基，形成脂質(zhì)過(guò)氧化物，使關(guān)節(jié)滑膜及軟骨中的透明質(zhì)酸、黏多糖解聚，導(dǎo)致軟骨和間質(zhì)結(jié)締組織嚴(yán)重?fù)p傷［23］。

王火炎等人用特異性炎癥老鼠研究紅曲對(duì)炎癥的作用，發(fā)現(xiàn)紅曲對(duì)巴豆油致小鼠耳腫脹、角叉菜膠致小鼠腹腔內(nèi)芽腫均有顯著的抑制作用，與洛伐汀的抗炎作用相近。還有，對(duì)于角叉菜膠背部氣囊滑膜炎的大鼠，紅曲能夠明顯減少炎癥滲出液體量，減少滲出液中的白蛋白、C反應(yīng)蛋白、丙二醛的含量和血清中的C反應(yīng)蛋白和丙二醛的含量。證明紅曲具有顯著的抗炎作用，而且其抗炎機(jī)制與抑制炎性因子的滲出，降低C反應(yīng)蛋白含量及消除自由基、抑制脂質(zhì)過(guò)氧化有關(guān)［24-25］。

3 討論

紅曲中含有很多種的抗氧化物質(zhì)，如Dimerumic acid、酚類、紅曲色素、黃酮、dihydromonacolin-MV、他汀類、類黃酮等，都表現(xiàn)了較強(qiáng)的抗氧化活性，特別是Dimerumic acid，在較低的濃度就表現(xiàn)出很強(qiáng)的抗氧化活性。所以紅曲無(wú)論直接食用還是作為添加劑，都可以為人體提供抗氧化物質(zhì)，減少氧化損傷。而且，現(xiàn)已有很多學(xué)者考慮如何進(jìn)一步提高紅曲的抗氧化能力，如Pyo和Lee，在紅曲發(fā)酵時(shí)添加大豆提取物，添加比未添加 DPPH·的清除率提高了5.2～7.4倍［14］；還有Kuo等人將大蒜汁或者姜汁添加到紅曲的液態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基中，也能極大地提高紅曲發(fā)酵液的抗氧化能力［26-27］。

對(duì)于紅曲的應(yīng)用方面，其在保護(hù)肝臟、抗疲勞、抗炎癥方面都已有相關(guān)研究。在保肝方面，紅曲可以減少天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶和丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶的量，抑制NADPH引起的脂質(zhì)過(guò)氧化，抑制水楊酸引起的脂質(zhì)過(guò)氧化，表現(xiàn)出了很好的保肝效果。對(duì)于抗疲勞，紅曲可以有效地延長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間，增強(qiáng)耐力，延遲疲勞的出現(xiàn)；延緩血液中葡萄糖的降低及血液中乳酸及尿素氮濃度的增加，減少運(yùn)動(dòng)造成的脂質(zhì)過(guò)氧化。還有抗炎癥，紅曲對(duì)于炎癥有很好的消除作用。對(duì)于其它方面的應(yīng)用，還需更多人的研究，來(lái)開(kāi)發(fā)紅曲的應(yīng)用潛力，讓紅曲更多更好地為人類服務(wù)。

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Research advances of antioxidant action in Monascus

WEN Xue-wei，MA Xin*，ZHOU Li-ping，JIA Xiao-qin
（College of Biological and Environmental Engineering，Zhejiang University of Technology，Hangzhou 310014，China）

Many different anti-oxidation substances，such as dimerumic acid，phenols，pigments，statins have been demonstrated to show strong antioxidant activity in the culture of different types of Monascus spp.One of the most important anti-oxidation compound is dimerumic acid，which shows strong antioxidant activity at a very low concentration.At the same time，Monascus culture shows the value of the liver protection，anti-fatigue，antiinflammatory acitivity through the animal experiments.

Monascus；anti-oxidation substances；application value

TS201.2

A

1002-0306（2011）02-0376-03

2009-12-08 *通訊聯(lián)系人

溫學(xué)偉（1984-），男，碩士研究生，研究方向：發(fā)酵工程。