红曲抗氧化的研究进展

温学伟，马 新，周立平，嘉晓勤

（浙江工业大学生物与环境工程学院，浙江杭州310014）

红曲抗氧化的研究进展

温学伟，马 新*，周立平，嘉晓勤

（浙江工业大学生物与环境工程学院，浙江杭州310014）

不同种类的红曲中，含有许多不同的抗氧化物质，如Dimerumic acid、酚类、色素、他汀类等，都表现了较强的抗氧化活性，特别是Dimerumic acid，在较低的浓度就表现出很强的抗氧化活性。同时，通过保肝、抗疲劳、抗炎症方面的动物实验，红曲也证明了其应用价值。

红曲，抗氧化物质，应用价值

红曲是我国的传统发酵产品，是以大米为原料，经红曲菌繁殖后生成的一种紫红色米曲，古代又叫丹曲或赤曲。近年来又发现它产生的莫纳克林类物质有降胆固醇、降血脂的作用，产生的γ-氨基丁酸和乙酰胆碱有降血糖、降血压作用，以及产生的红曲色素、麦角甾醇等物质，表明了红曲具有较高的研究价值［1-2］。生命在代谢过程中或受外来因素刺激后，会产生活性氧自由基，而氧自由基几乎和人类大部分常见的几种主要疾病都有关系。从人类死亡率最高的心脑血管疾病，到致死率很高的癌症，以及近年来对人类造成巨大威胁的艾滋病，无一不和氧自由基有密切的关系。在神经系统，早老性痴呆症（Alzheimerdisease）、震 颤 麻 痹 症（Parkinson diseade）、癫痫等疾病都有氧自由基的参与；在循环系统，动脉粥样硬化、血栓的形成、心肌缺血再灌注损伤的发病过程中氧自由基起着重要作用；肝炎和糖尿病与氧自由基密切相关；致癌、促癌和癌的形成的每一步都有氧自由基的产生和参与；白内障的形成和视网膜的受到损伤是氧自由基和脂质过氧化的直接结果；在免疫反应的炎症中，巨噬细胞呼吸爆发释放大量的氧自由基。同时，氧自由基同机体的衰老和细胞的凋亡密切相关［3］。所以，过多的氧自由基对人体的损害是非常大的。抗氧化物质的存在可以消除氧自由基的伤害，保持人体的健康。本文主要讨论红曲的抗氧化作用。

1 红曲中的抗氧化成分

1.1 Dimerumic acid

Dimerumic acid的化学结构见图1，起抗氧化作用的活性部位就是两个羟氨基部位。Dimerumic acid不是一种新的物质，在1974年就已化学合成，而且可以同亚铁离子螯合［4］。Yoko Aniya在1999年对Anka红曲米中的化学物质进行分离纯化，得到Dimerumic acid，并对这个物质进行研究，发现此Dimerumic acid可以明显地清除DPPH·，适度地清除活性羟基和超氧化物阴离子，表现了较强的抗氧化活性。同时用CCl4引起的肝毒性损伤的老鼠做活体实验，发现12mg/kg老鼠体重的Dimerumic acid剂量就可以降低老鼠血清中的天冬氨酸转氨酶和丙氨酸转氨酶的量，表明了保护肝脏的能力［4］。2001年，Junsei Taira用 Anka红曲中分离得到的 Dimerumic acid及老鼠肝脏做实验，发现Dimerumic acid在2、20μmol/L浓度的量就可以相应抑制NADPH引起的脂质过氧化66.9%和100%，而1、5mmol/L的维生素C可以抑制 58.3% 和 100%。Dimerumic acid在200μmol/L就可以完全抑制Fe2+引起的脂质过氧化，说明Dimerumic acid在低浓度就有很明显的抗氧化效果［5］。2007年，Jun-ichi Yamashiro用添加大蒜发酵后得到的红曲中的Dimerumic acid和老鼠肝脏做实验，发现1μmol/L的Dimerumic acid就可以抑制水杨酸引起的脂质过氧化，1μmol/L的Dimerumic acid量就可以极大提高 GSH/GSSG的比例。同时，100μmol/L的Dimerumic acid就可以抑制乳酸脱氢酶的生成，以及t-BHP（叔丁基过氧化氢）引起的脂质过氧化也被抑制［6］。

图1 Dimerumic acid的化学结构

1.2 酚类

酚类化合物是一族结构中含有酚的化合物，广泛存在于植物食品中，由于其羟基取代的高反应性和吞噬自由基的能力而有很好的抗氧化活性［7］。Feng等人以薏仁为底物，用紫色红曲进行发酵，其发酵产物用甲醇来分离提取，得到最多的具有抗氧化活性的物质就是酚类。其提取物的抗氧化能力非常出色，同时，清除DPPH·和同亚铁离子螯合的能力的对比为红曲发酵薏米＞红曲发酵去壳薏米＞薏米＞去壳薏米［8］。Yang等人以大米为底物，用紫色红曲进行发酵，其发酵产物用甲醇来分离提取，同样得到酚类。清除DPPH·的能力对比为红曲发酵大米＞红曲发酵去壳大米＞大米≈去壳大米；亚铁离子的螯合能力对比为红曲发酵大米≈红曲发酵去壳大米＞大米＞去壳大米［9］。Lee等人以大豆为原料发酵红曲，用水来分离提取，得到主要的抗氧化物质也是酚类。提取物清除DPPH·能力的对比，热水提取效果比冷水好；对于亚铁离子的螯合能力，两种提取效果相差不大［10］。

1.3 色素

2008年，屈炯等人采用三株高产红色色素、黄色色素、橙色色素的红曲菌对红曲色素的抗氧化进行研究，发现红色色素组分和黄色色素组分在·OH体系、O-2·体系和DPPH·体系这三种抗氧化模型中表现出了较高的抗氧化活性。其中，红色色素组分中的一种抗氧化效果最好，在40μg/mL的质量浓度下，对·OH的清除率为32%，比同浓度的VC高20%；对DPPH·的清除率达64%，比同浓度的VC高41%；对O-2·的清除率达到34%［11］。

红曲中还含有其他的抗氧化物质。比如dihydromonacolin-K的衍生物dihydromonacolin-MV，2006年Mohan A.Dhale从紫色红曲中分离得到了这种有效的抗氧化物质，dihydromonacolin-MV的化学结构见图2［12］。还有黄酮，林杰于2007年对红曲中的功效成分进行分离，得到总黄酮的量为1.026～1.362mg/g红曲米［13］。以及由PYO和LEE从红曲中分离得到的洛伐他丁和异黄酮苷原［14］。

2 红曲抗氧化功效的应用

2.1 抗疲劳

激烈运动会使机体产生氧化压力，致使组织损伤［15］。在运动期间，由于电子传递链的行为，很大部分的氧被消耗，加速了氧自由基的产生速度［16］。同时，早期的研究指出了在体育运动后脂质的过氧化反应增加［17-18］。脂质过氧化反应经常作为一种组织的氧化压力引起自由基攻击细胞膜的指示，所以抗氧化是同抗疲劳紧密相关的。

图2 dihydromonacolin-MV的化学结构

黄谚谚等人［19］，还有许红峰等人［20］用红曲的菌丝体及发酵液来研究红曲对老鼠运动耐力的影响，发现无论菌丝体还是发酵液都可以使老鼠的运动能力提高，耐力增强，延迟疲劳的出现；运动后血糖下降减少，耐缺氧能力增强。台湾的Wang等人利用小鼠游泳耐力实验发现红曲组比对照组有较长的游泳时间及较高的血糖浓度，较低的血乳糖、血尿素及血红蛋白水平，提示红曲可延长小鼠的游泳时间，有效延缓血液中葡萄糖的降低及血液中乳酸及尿素氮浓度的增加，可以延缓运动后所造成脂质过氧化的情形并对耐久性运动具有改善生理功能的作用［21］。

2.2 抗炎症

现已证明在类风湿关节炎和骨关节炎关节液中氧自由基含量升高，大鼠佐剂性关节炎局部炎症与脂质过氧化程度密切相关［22］。在类风湿关节炎的病理过程中，可产生大量的由氧衍生的自由基，形成脂质过氧化物，使关节滑膜及软骨中的透明质酸、黏多糖解聚，导致软骨和间质结缔组织严重损伤［23］。

王火炎等人用特异性炎症老鼠研究红曲对炎症的作用，发现红曲对巴豆油致小鼠耳肿胀、角叉菜胶致小鼠腹腔内芽肿均有显著的抑制作用，与洛伐汀的抗炎作用相近。还有，对于角叉菜胶背部气囊滑膜炎的大鼠，红曲能够明显减少炎症渗出液体量，减少渗出液中的白蛋白、C反应蛋白、丙二醛的含量和血清中的C反应蛋白和丙二醛的含量。证明红曲具有显著的抗炎作用，而且其抗炎机制与抑制炎性因子的渗出，降低C反应蛋白含量及消除自由基、抑制脂质过氧化有关［24-25］。

3 讨论

红曲中含有很多种的抗氧化物质，如Dimerumic acid、酚类、红曲色素、黄酮、dihydromonacolin-MV、他汀类、类黄酮等，都表现了较强的抗氧化活性，特别是Dimerumic acid，在较低的浓度就表现出很强的抗氧化活性。所以红曲无论直接食用还是作为添加剂，都可以为人体提供抗氧化物质，减少氧化损伤。而且，现已有很多学者考虑如何进一步提高红曲的抗氧化能力，如Pyo和Lee，在红曲发酵时添加大豆提取物，添加比未添加 DPPH·的清除率提高了5.2～7.4倍［14］；还有Kuo等人将大蒜汁或者姜汁添加到红曲的液态发酵培养基中，也能极大地提高红曲发酵液的抗氧化能力［26-27］。

对于红曲的应用方面，其在保护肝脏、抗疲劳、抗炎症方面都已有相关研究。在保肝方面，红曲可以减少天冬氨酸转氨酶和丙氨酸转氨酶的量，抑制NADPH引起的脂质过氧化，抑制水杨酸引起的脂质过氧化，表现出了很好的保肝效果。对于抗疲劳，红曲可以有效地延长运动时间，增强耐力，延迟疲劳的出现；延缓血液中葡萄糖的降低及血液中乳酸及尿素氮浓度的增加，减少运动造成的脂质过氧化。还有抗炎症，红曲对于炎症有很好的消除作用。对于其它方面的应用，还需更多人的研究，来开发红曲的应用潜力，让红曲更多更好地为人类服务。

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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 *通讯联系人

温学伟（1984-），男，硕士研究生，研究方向：发酵工程。