2024年5月26日发(作者：仰晨)
ｓｕｎｓｈｉｎｅ
功能性红曲研究进展
(2) 红曲的生产工艺及Monacolin K和桔霉素的检测
鲁佳慧 刘 昕 王江海 袁建平
(中山大学国家教育部食品工程研究中心 广州510275)
摘要
综述红曲的生产工艺及Monacolin K和桔霉素的检测方法，指出采用新型生产工艺、优化发酵条件和应用菌种筛
选等现代技术是生产既富含活性成分Monacolin K又不含桔霉素的功能性红曲的重要途径，同时预示Monacolin K和桔
霉素的检测技术的进展将为功能性红曲的产品质量、安全使用及国际市场的开拓提供技术支撑。
关键词
红曲 生产工艺 Monacolin K 桔霉素 检测
红曲是我国的传统发酵产品，长期应用于食品
着色及作为药用。1979年以来，日本远藤章从红曲
发酵液中发现并分离得到了一系列可显著抑制体
内胆固醇合成的活性物质Monacolin类化合物，其
中以Monacolin K的活性最为显著。药理学研究和
临床试验表明红曲能有效降低体内总胆固醇以及
甘油三酯、低密度脂蛋白水平，同时升高高密度脂
蛋白水平，从而具有显著的降胆固醇及降血脂的作
用
[1~2]
。红曲中Monacolin类化合物的发现使红曲被
作为天然药物中抑制胆固醇合成和降血脂的首选
药物，并受到世人瞩目。
然而，真菌毒素桔霉素(Citrinin)的发现使功能
性红曲的使用安全性受到了挑战。桔霉素是红曲菌
的一种次级代谢产物，具有肾毒性，还可致畸、致
癌和诱发基因突变
[3]
。桔霉素的存在已成为我国功
能性红曲应用和出口的瓶颈。因此，采用新型生产
工艺、优化发酵条件、应用菌种筛选等现代技术，
研发富含Monacolin K活性物质且不含桔霉素的功
能性红曲必将成为生产功能性红曲技术革命的制
高点。
基，接种红曲菌菌种后发酵生产红曲。该方法工艺
落后，劳动强度大，红曲产量低，质量不稳定，并
且易受杂菌污染。80年代后，通风池法应用于红曲
的生产，红曲产量和质量相对提高。圆盘制曲机的
应用实现了红曲的自动化生产，并提高了红曲质
量，在一定程度上减少了杂菌污染。但该设备投资
较大，适合大型红曲生产企业应用。
传统红曲发酵工艺由于未能有效控制通风、温
度、湿度等重要发酵条件，因此，所得红曲的色价
和活性成分较低，且桔霉素污染严重。有学者
[4]
提
出固态发酵中，在红曲菌菌丝体生长后期，代谢产
物Monacolin K的积累达到最大。同时，由于淀粉
质固态培养基料被红曲菌分泌的淀粉酶和糖化酶
液化而出现基料通气环境恶化，菌丝体细胞壁被高
渗透压葡萄糖液浸润，从而使其生长代谢出现变态
反应，促使了桔霉素生成以抑制其它杂菌的生长。
因此，现代固态发酵工艺的关键是控制发酵过程中
菌种质量及物料含水量、通风量、培养温度及湿度
等参数，从而有效提高红曲中Monacolin K的含量
并抑制桔霉素的生成。
刘昕
[4]
提出了一种通过调控红曲菌培养过程中
的培养温度、湿度及通风量来抑制桔霉素生成的方
法，所获得的功能性红曲中Monacolin K含量高且
未检测出桔霉素。
1 功能性红曲的生产工艺
1.1 固态发酵
传统红曲生产工艺主要是以大米为固态培养
ｓｕｎｓｈｉｎｅ
ｓｕｎｓｈｉｎｅ
王立新
[5]
等经研究认为，固态发酵较液体发酵
具有明显的优势。在确立的实验条件下，固态发酵
的Monacolin K产率为液体发酵的20倍以上。因此
在掌握固态发酵的规律基础上，设计合理的固态发
酵反应系统，实现高效低耗的固态发酵生产，是功
能性红曲产业化生产的有效途径。同时，该研究表
明固态发酵过程中物料的初始含水量以50%为宜。
含水量较高时，糖化酶活性增强，从而加快培养基
料的糖化速率，不利于红曲中Monacolin K的积累。
培养温度对促进红曲菌发酵过程中Monacolin
K的生成十分重要。恒温培养可获得比变温培养更
高收率的菌体量和色素，而变温培养的Monacolin K
产量更高。实验研究表明，在32C温度下培养9 d
后，将温度降至25C下培养14 d，则更有利于
Monacolin K的积累
[6]
。
红曲为好气性菌，其菌丝体的生长和
Monacolin K等次级代谢产物的产生都需要有足够
的氧气。因此，适宜的溶解氧水平是一个非常重要
的参数，它直接影响红曲中Monacolin K和桔霉素
的含量。提高通风量有利于菌体生成和Monacolin K
的产生，但同时桔霉素的含量也增加。因此，在满
足溶氧需求的情况下，可采用低通风量
[7]
。
固态发酵法是目前红曲生产中广泛使用的方
法，较液态发酵相比，固态发酵生产红曲具有投资
少，产量大，生产经验丰富等优点，通过现代先进
技术优化和改造发酵工艺，可望有效生产富含活性
成分Monacolin K且不含桔霉素的功能性红曲。
1.2 液态发酵
液态发酵红曲主要用淀粉、葡萄糖、甘油、黄
豆粉、玉米浆和蛋白胨等培养基，采用常规标准深
层发酵设备，如机械搅拌发酵罐等。近年来开发的
适宜于高粘度发酵体系的气升式反应器，将更加有
利于发酵过程的进行。
液态培养基的碳源、氮源、初始pH值及溶氧
量等是关键的工艺控制参数。碳源以甘油最好，葡
萄糖次之。有机氮源中肉膏和蛋白胨优于酵母膏，
ｓｕｎｓｈｉｎｅ
无机氮源则以NaNO
3
较好。C/N比值是十分重要的
控制因素，它不仅影响前期菌丝体的生长，而且对
后期代谢产物的形成和积累也非常重要。实验结果
表明，当C/N比为5:33时，Monacolin K的产量较
高
[8]
。赵树欣
[7]
等认为培养基的初始pH值对
Monacolin K的生成也有明显影响，当pH为6.0~6.5
时最为适宜。
许赣荣
[9]
等对筛选的一株低产桔霉素红曲菌菌
种进行液态培养，选用玉米淀粉和谷氨酸单钠盐为
主要成分的培养液，所获得红曲菌发酵液中桔霉素
浓度低于1mg/ml。此外，溶氧条件对红曲菌产桔霉
素的影响的研究表明，高溶氧对桔霉素的产生有促
进作用。
Blanc
[10]
等研究发现，在液态深层培养红曲过
程中添加6碳至18碳的脂肪酸和甲基酮会影响红
曲中桔霉素的生成，尤其是辛酸和2-三十碳酮可使
桔霉素的生成量减少75%。
杨胜利
[11]
等研究发现，应用超声波可提高红曲
菌发酵过程中Monacolin K的产量。正常情况下红
曲菌落呈团状，氧和营养物质不易于吸收，也不利
于代谢产物的生成。采用超声波处理可使菌丝体分
散，甚至成为游离的单菌体，从而有利于菌体的代
谢和活性物质的分泌。同时，超声波处理还可降低
发酵液粘度，有利于氧气和营养物质的传递。实验
结果显示，当超声处理时间为2 min左右时其效果
最佳，既不引起细胞死亡，又能显著提高Monacolin
K的产量。
采用液态发酵，基质的混合和扩散较为均匀，
利于氧气和其它营养成分的传递扩散，且易于添加
某些特定成分以抑制桔霉素的生成。但目前国内采
用液态深层发酵法生产的红曲发酵液中，Monacolin
K含量较低且不稳定，甚至出现添加由土霉素发酵
获得的Monacolin K或合成药洛伐他汀来控制产量
的现象。因此，红曲的液态发酵工艺及产品质量控
制需进一步加以规范。
1.3 菌种筛选
ｓｕｎｓｈｉｎｅ
通过菌种诱变筛选出特异性菌种是提高红曲
中Monacolin K的含量并抑制桔霉素生成的另一重
要途径。魏培莲
[12]
等对红曲菌出发菌株(Parent
strain)进行紫外线、硫酸二乙酯、氯化锂等诱变剂
反复诱变处理后，获得3株具有较强Monacolin K
生产能力的菌株，其中一株的Monacolin K产量与
出发菌株相比提高了41倍。采用Nd:YAG激光对
红曲菌出发菌株进行诱变处理，筛选出一菌株，其
淀粉液化酶活力和产色素能力下降，但Monacolin K
产量大幅提高，为降脂红曲的菌种优化指明了方向
[13]
。许赣荣
[14]
等对不同的红曲菌菌种进行统一的液
态培养和固态发酵，并对所得到的液态发酵液和固
态发酵红曲米的色价和桔霉素含量进行了测定，得
到了高色价低产桔霉素的红曲菌菌种，经鉴定为紫
色红曲菌。
1.4 基因工程技术的应用
提高红曲中Monacolin K的含量并控制桔霉素
产生的主要途径是优化发酵工艺和菌种筛选，利用
基因工程技术改造红曲菌菌种可望从根本上解决
桔霉素生成的问题。通过对红曲色素、Monacolin
类化合物和桔霉素的生物合成途径研究，发现这三
类物质都是聚酮体化合物，由聚酮体合成酶(PKSs)
合成。目前，在某些真菌的PKSs研究领域已有很
好的基础理论研究，如土曲霉中与Monacolin K合
成有关的PKS基因族已被发现
[15]
。由于红曲菌中
的3类主要次级代谢产物都是PKSs基因家族的产
物，故研究红曲菌PKSs基因的结构和功能可能是
今后筛选高产Monacolin K且不产桔霉素的红曲菌
菌种以及调控红曲菌代谢产物生成的关键。
2 Monacolin K及桔霉素的检测
2.1 Monacolin K的检测
Monacolin K的测定方法主要有紫外分光光度
法、薄层扫描法、高效液相法(HPLC法)、超临界
流体色谱法等，其中最常用的是以C
18
柱作为分离
柱，联合紫外检测，采用乙腈或甲醇和磷酸水溶液
ｓｕｎｓｈｉｎｅ
为流动相的HPLC检测方法。
红曲中的Monacolin K以两种形式同时存在，
即闭环的内酯式结构和开环的酸式结构。随着红曲
生产加工过程中干燥程度的逐渐增加，酸式结构的
Monacolin K逐渐脱水向内酯式结构转化，因此，
生产加工工艺不同，产品中两种结构成分的含量也
不尽相同。目前，红曲中Monacolin K的HPLC检
测方法多采用美国药典中土曲霉内酯式洛伐它汀
的检测方法，事实上仅适用于检测红曲中的内酯式
Monacolin K。罗仁才
[16]
等用NaOH将红曲样品碱
化处理，使内酯式Monacolin K全部转化为酸式，
以HPLC法测定了红曲中Monacolin K的总量。但
上述方法都忽略了红曲中两种结构的Monacolin K
的含量和比例，因此不能真正体现功能性红曲的产
品质量。
目前，功能性红曲产品的质量参差不齐，一些
不法厂商甚至采用掺入洛伐它汀的方法造假，目前
仍未有国家标准可检测红曲中两种结构的
Monacolin K的含量。许赣荣
[17]
等将红曲样品的pH
控制在6~7之间，使两种结构的Monacolin K在测
定过程中不互相转化，然后用文献报道的色谱条件
分别测定了红曲中内酯式和酸式Monacolin K的含
量，该方法对于天然功能性红曲的鉴别和质量评价
具有重要意义。
2.2 桔霉素的检测
目前红曲中桔霉素的检测方法主要有HPLC结
合紫外检测法、HPLC法结合荧光检测法、酶免疫
法等。紫外检测的最低检测浓度通常为1mg/ml，而
荧光检测的最低检测限可达0.60ng，更适于功能性
红曲中微量的桔霉素的测定。酶免疫法测定桔霉素
灵敏度亦较高，但所需试剂价格昂贵，未能普及应
用。
样品预处理对于减少色素在桔霉素测定中的
干扰亦很重要。许赣荣
[18]
等经研究认为，以甲苯－
乙酸乙酯－甲酸 7:3:1为提取溶剂，将红曲样品超
声波提取3次后，桔霉素的提取效率最高，同时提
ｓｕｎｓｈｉｎｅ
取的红曲色素最少，为准确检测功能性红曲中微量
的桔霉素提供了较好的样品预处理方法。
因重组等技术获得高产Monacolin K 而不产桔霉
素的理想菌株；深入研究红曲菌代 谢产物的生
物合成途径，以优化红曲发酵调控技术，从而提高
活性成分Monacolin K的含量，抑 制桔霉素的产
生；利用限制性内切酶酶切片断 长度多态性及
随机扩增多态性分析技术，找出 产生Monacolin
类化合物等聚酮体的特定DNA 片断，通过转基
因技术或反义技术来提高活性成 分的含量；通过
填料粒径为3µm的HPLC分离 柱的普及和推广
应用，以提高红曲中Monacolin类化合物及桔霉素
的监测和检测技术，为我国功能性红曲产品的安全
使用和国际市场的开拓提供坚实的技术支撑。
3 展望
红曲含有天然的HMG-CoA还原酶抑制成分，
作为降胆固醇及降血脂天然药物，作用显著 且无
毒副作用，是现代降血脂药物研究的一个 突破
性进展。但是，传统工艺生产的红曲中Monacolin
类化合物的含量非常低，并有真菌 毒素桔霉素
的存在，成为功能性红曲发展的瓶颈。因此，强化
红曲菌的基础研究和红曲的生产工 艺研究应从
多方面入手，如通过菌种筛选、菌 种诱变和基
参 考 文 献
1. 傅剑云, 夏勇, 孟佳. 红曲对实验性高脂血症大鼠体重及血脂水平的影响 [J]. 中国临床康复, 2002, 5(1): 57~59
2. Chang L., Yan Z., Yin Y. W., et al. Monascus purpureus-fermented rice (red yeast rice): A natural food product that lowers
blood cholesterol in animal models of hypercholesterolemia [J]. Nutrition Research, 1998, 18(1): 71~81
3. 童群义. 红曲霉产生的生理活性物质研究进展 [J]. 食品科学, 2003, 24 (10): 163~167
4. 刘昕. 一种红曲菌快速固体培养方法. GN中国发明专利公报, 2003.
5. 王立新, 莫海涛. 红曲霉固态发酵生产洛伐他汀的研究 [J]. 中国抗生素杂志, 1999, 24 (2): 96
6. 赵树欣, 陈云, 许春英, 等. 界面上红曲霉的生长及Monacolin K的产生 [J]. 食品与发酵工业, 2003, 29 (5): 11~14
7. 赵树欣, 张俊杰, 韩英素, 等. 红曲霉酶系及生理活性物质的研究－－红曲霉发酵生产Monacolin K初步研究 [J]. 天
津轻工业学院学报, 1998, (2): 6~9
8. 高嘉安, 郭东, 王德辉, 等. 产Monacolin K红曲霉菌的筛选及发酵条件的研究 [J]. 吉林农业大学学报, 1997, 19 (3):
85~90
9. 顾玉梅, 许赣荣, 陈蕴, 等. 红曲霉菌9903发酵工艺条件对色素及桔霉素生产的影响 [J]. 食品与生物技术, 2002, 21
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17. 朱华, 许赣荣, 陈蕴. HPLC法测定红曲中酸型与内酯型Monacolin K [J]. 无锡轻工业大学学报, 2003, 22 (3):46~52
18. 虞慧玲, 许赣荣, 陈蕴. 红曲桔霉素样品预处理的探讨 [J]. 食品与发酵工业, 2003, 29 (6): 55~59
ｓｕｎｓｈｉｎｅ
ｓｕｎｓｈｉｎｅ
Research Advances on Red Yeast Rice
(2)
Production Techniques of Red Yeast Rice and Determination of Monacolin K and Citrinin
Lu Jiahui Liu Xin Wang Jianghai Yuan Jianping
(Food Engineering and Research Center of State Education Ministry
Sun Yat-Sen University, Guangzhou 510275)
Abstract In this paper, we present an overview of the production techniques of red yeast rice and analytical methods of
monacolin K and citrinin. The application of new production techniques, optimization of fermentation parameters and screening of
strains may insure to produce the functional red yeast rice with abundant monacolin K but no citrinin. The improvement of analytical
techniques of monacolin K and citrinin may also provide a technique guarantee to control the quality and security of functional red
yeast rice, and expand the international market.
Key words Red yeast rice Production technique Monacolin K Citrinin Determination
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ｓｕｎｓｈｉｎｅ
2024年5月26日发(作者：仰晨)
ｓｕｎｓｈｉｎｅ
功能性红曲研究进展
(2) 红曲的生产工艺及Monacolin K和桔霉素的检测
鲁佳慧 刘 昕 王江海 袁建平
(中山大学国家教育部食品工程研究中心 广州510275)
摘要
综述红曲的生产工艺及Monacolin K和桔霉素的检测方法，指出采用新型生产工艺、优化发酵条件和应用菌种筛
选等现代技术是生产既富含活性成分Monacolin K又不含桔霉素的功能性红曲的重要途径，同时预示Monacolin K和桔
霉素的检测技术的进展将为功能性红曲的产品质量、安全使用及国际市场的开拓提供技术支撑。
关键词
红曲 生产工艺 Monacolin K 桔霉素 检测
红曲是我国的传统发酵产品，长期应用于食品
着色及作为药用。1979年以来，日本远藤章从红曲
发酵液中发现并分离得到了一系列可显著抑制体
内胆固醇合成的活性物质Monacolin类化合物，其
中以Monacolin K的活性最为显著。药理学研究和
临床试验表明红曲能有效降低体内总胆固醇以及
甘油三酯、低密度脂蛋白水平，同时升高高密度脂
蛋白水平，从而具有显著的降胆固醇及降血脂的作
用
[1~2]
。红曲中Monacolin类化合物的发现使红曲被
作为天然药物中抑制胆固醇合成和降血脂的首选
药物，并受到世人瞩目。
然而，真菌毒素桔霉素(Citrinin)的发现使功能
性红曲的使用安全性受到了挑战。桔霉素是红曲菌
的一种次级代谢产物，具有肾毒性，还可致畸、致
癌和诱发基因突变
[3]
。桔霉素的存在已成为我国功
能性红曲应用和出口的瓶颈。因此，采用新型生产
工艺、优化发酵条件、应用菌种筛选等现代技术，
研发富含Monacolin K活性物质且不含桔霉素的功
能性红曲必将成为生产功能性红曲技术革命的制
高点。
基，接种红曲菌菌种后发酵生产红曲。该方法工艺
落后，劳动强度大，红曲产量低，质量不稳定，并
且易受杂菌污染。80年代后，通风池法应用于红曲
的生产，红曲产量和质量相对提高。圆盘制曲机的
应用实现了红曲的自动化生产，并提高了红曲质
量，在一定程度上减少了杂菌污染。但该设备投资
较大，适合大型红曲生产企业应用。
传统红曲发酵工艺由于未能有效控制通风、温
度、湿度等重要发酵条件，因此，所得红曲的色价
和活性成分较低，且桔霉素污染严重。有学者
[4]
提
出固态发酵中，在红曲菌菌丝体生长后期，代谢产
物Monacolin K的积累达到最大。同时，由于淀粉
质固态培养基料被红曲菌分泌的淀粉酶和糖化酶
液化而出现基料通气环境恶化，菌丝体细胞壁被高
渗透压葡萄糖液浸润，从而使其生长代谢出现变态
反应，促使了桔霉素生成以抑制其它杂菌的生长。
因此，现代固态发酵工艺的关键是控制发酵过程中
菌种质量及物料含水量、通风量、培养温度及湿度
等参数，从而有效提高红曲中Monacolin K的含量
并抑制桔霉素的生成。
刘昕
[4]
提出了一种通过调控红曲菌培养过程中
的培养温度、湿度及通风量来抑制桔霉素生成的方
法，所获得的功能性红曲中Monacolin K含量高且
未检测出桔霉素。
1 功能性红曲的生产工艺
1.1 固态发酵
传统红曲生产工艺主要是以大米为固态培养
ｓｕｎｓｈｉｎｅ
ｓｕｎｓｈｉｎｅ
王立新
[5]
等经研究认为，固态发酵较液体发酵
具有明显的优势。在确立的实验条件下，固态发酵
的Monacolin K产率为液体发酵的20倍以上。因此
在掌握固态发酵的规律基础上，设计合理的固态发
酵反应系统，实现高效低耗的固态发酵生产，是功
能性红曲产业化生产的有效途径。同时，该研究表
明固态发酵过程中物料的初始含水量以50%为宜。
含水量较高时，糖化酶活性增强，从而加快培养基
料的糖化速率，不利于红曲中Monacolin K的积累。
培养温度对促进红曲菌发酵过程中Monacolin
K的生成十分重要。恒温培养可获得比变温培养更
高收率的菌体量和色素，而变温培养的Monacolin K
产量更高。实验研究表明，在32C温度下培养9 d
后，将温度降至25C下培养14 d，则更有利于
Monacolin K的积累
[6]
。
红曲为好气性菌，其菌丝体的生长和
Monacolin K等次级代谢产物的产生都需要有足够
的氧气。因此，适宜的溶解氧水平是一个非常重要
的参数，它直接影响红曲中Monacolin K和桔霉素
的含量。提高通风量有利于菌体生成和Monacolin K
的产生，但同时桔霉素的含量也增加。因此，在满
足溶氧需求的情况下，可采用低通风量
[7]
。
固态发酵法是目前红曲生产中广泛使用的方
法，较液态发酵相比，固态发酵生产红曲具有投资
少，产量大，生产经验丰富等优点，通过现代先进
技术优化和改造发酵工艺，可望有效生产富含活性
成分Monacolin K且不含桔霉素的功能性红曲。
1.2 液态发酵
液态发酵红曲主要用淀粉、葡萄糖、甘油、黄
豆粉、玉米浆和蛋白胨等培养基，采用常规标准深
层发酵设备，如机械搅拌发酵罐等。近年来开发的
适宜于高粘度发酵体系的气升式反应器，将更加有
利于发酵过程的进行。
液态培养基的碳源、氮源、初始pH值及溶氧
量等是关键的工艺控制参数。碳源以甘油最好，葡
萄糖次之。有机氮源中肉膏和蛋白胨优于酵母膏，
ｓｕｎｓｈｉｎｅ
无机氮源则以NaNO
3
较好。C/N比值是十分重要的
控制因素，它不仅影响前期菌丝体的生长，而且对
后期代谢产物的形成和积累也非常重要。实验结果
表明，当C/N比为5:33时，Monacolin K的产量较
高
[8]
。赵树欣
[7]
等认为培养基的初始pH值对
Monacolin K的生成也有明显影响，当pH为6.0~6.5
时最为适宜。
许赣荣
[9]
等对筛选的一株低产桔霉素红曲菌菌
种进行液态培养，选用玉米淀粉和谷氨酸单钠盐为
主要成分的培养液，所获得红曲菌发酵液中桔霉素
浓度低于1mg/ml。此外，溶氧条件对红曲菌产桔霉
素的影响的研究表明，高溶氧对桔霉素的产生有促
进作用。
Blanc
[10]
等研究发现，在液态深层培养红曲过
程中添加6碳至18碳的脂肪酸和甲基酮会影响红
曲中桔霉素的生成，尤其是辛酸和2-三十碳酮可使
桔霉素的生成量减少75%。
杨胜利
[11]
等研究发现，应用超声波可提高红曲
菌发酵过程中Monacolin K的产量。正常情况下红
曲菌落呈团状，氧和营养物质不易于吸收，也不利
于代谢产物的生成。采用超声波处理可使菌丝体分
散，甚至成为游离的单菌体，从而有利于菌体的代
谢和活性物质的分泌。同时，超声波处理还可降低
发酵液粘度，有利于氧气和营养物质的传递。实验
结果显示，当超声处理时间为2 min左右时其效果
最佳，既不引起细胞死亡，又能显著提高Monacolin
K的产量。
采用液态发酵，基质的混合和扩散较为均匀，
利于氧气和其它营养成分的传递扩散，且易于添加
某些特定成分以抑制桔霉素的生成。但目前国内采
用液态深层发酵法生产的红曲发酵液中，Monacolin
K含量较低且不稳定，甚至出现添加由土霉素发酵
获得的Monacolin K或合成药洛伐他汀来控制产量
的现象。因此，红曲的液态发酵工艺及产品质量控
制需进一步加以规范。
1.3 菌种筛选
ｓｕｎｓｈｉｎｅ
通过菌种诱变筛选出特异性菌种是提高红曲
中Monacolin K的含量并抑制桔霉素生成的另一重
要途径。魏培莲
[12]
等对红曲菌出发菌株(Parent
strain)进行紫外线、硫酸二乙酯、氯化锂等诱变剂
反复诱变处理后，获得3株具有较强Monacolin K
生产能力的菌株，其中一株的Monacolin K产量与
出发菌株相比提高了41倍。采用Nd:YAG激光对
红曲菌出发菌株进行诱变处理，筛选出一菌株，其
淀粉液化酶活力和产色素能力下降，但Monacolin K
产量大幅提高，为降脂红曲的菌种优化指明了方向
[13]
。许赣荣
[14]
等对不同的红曲菌菌种进行统一的液
态培养和固态发酵，并对所得到的液态发酵液和固
态发酵红曲米的色价和桔霉素含量进行了测定，得
到了高色价低产桔霉素的红曲菌菌种，经鉴定为紫
色红曲菌。
1.4 基因工程技术的应用
提高红曲中Monacolin K的含量并控制桔霉素
产生的主要途径是优化发酵工艺和菌种筛选，利用
基因工程技术改造红曲菌菌种可望从根本上解决
桔霉素生成的问题。通过对红曲色素、Monacolin
类化合物和桔霉素的生物合成途径研究，发现这三
类物质都是聚酮体化合物，由聚酮体合成酶(PKSs)
合成。目前，在某些真菌的PKSs研究领域已有很
好的基础理论研究，如土曲霉中与Monacolin K合
成有关的PKS基因族已被发现
[15]
。由于红曲菌中
的3类主要次级代谢产物都是PKSs基因家族的产
物，故研究红曲菌PKSs基因的结构和功能可能是
今后筛选高产Monacolin K且不产桔霉素的红曲菌
菌种以及调控红曲菌代谢产物生成的关键。
2 Monacolin K及桔霉素的检测
2.1 Monacolin K的检测
Monacolin K的测定方法主要有紫外分光光度
法、薄层扫描法、高效液相法(HPLC法)、超临界
流体色谱法等，其中最常用的是以C
18
柱作为分离
柱，联合紫外检测，采用乙腈或甲醇和磷酸水溶液
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为流动相的HPLC检测方法。
红曲中的Monacolin K以两种形式同时存在，
即闭环的内酯式结构和开环的酸式结构。随着红曲
生产加工过程中干燥程度的逐渐增加，酸式结构的
Monacolin K逐渐脱水向内酯式结构转化，因此，
生产加工工艺不同，产品中两种结构成分的含量也
不尽相同。目前，红曲中Monacolin K的HPLC检
测方法多采用美国药典中土曲霉内酯式洛伐它汀
的检测方法，事实上仅适用于检测红曲中的内酯式
Monacolin K。罗仁才
[16]
等用NaOH将红曲样品碱
化处理，使内酯式Monacolin K全部转化为酸式，
以HPLC法测定了红曲中Monacolin K的总量。但
上述方法都忽略了红曲中两种结构的Monacolin K
的含量和比例，因此不能真正体现功能性红曲的产
品质量。
目前，功能性红曲产品的质量参差不齐，一些
不法厂商甚至采用掺入洛伐它汀的方法造假，目前
仍未有国家标准可检测红曲中两种结构的
Monacolin K的含量。许赣荣
[17]
等将红曲样品的pH
控制在6~7之间，使两种结构的Monacolin K在测
定过程中不互相转化，然后用文献报道的色谱条件
分别测定了红曲中内酯式和酸式Monacolin K的含
量，该方法对于天然功能性红曲的鉴别和质量评价
具有重要意义。
2.2 桔霉素的检测
目前红曲中桔霉素的检测方法主要有HPLC结
合紫外检测法、HPLC法结合荧光检测法、酶免疫
法等。紫外检测的最低检测浓度通常为1mg/ml，而
荧光检测的最低检测限可达0.60ng，更适于功能性
红曲中微量的桔霉素的测定。酶免疫法测定桔霉素
灵敏度亦较高，但所需试剂价格昂贵，未能普及应
用。
样品预处理对于减少色素在桔霉素测定中的
干扰亦很重要。许赣荣
[18]
等经研究认为，以甲苯－
乙酸乙酯－甲酸 7:3:1为提取溶剂，将红曲样品超
声波提取3次后，桔霉素的提取效率最高，同时提
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取的红曲色素最少，为准确检测功能性红曲中微量
的桔霉素提供了较好的样品预处理方法。
因重组等技术获得高产Monacolin K 而不产桔霉
素的理想菌株；深入研究红曲菌代 谢产物的生
物合成途径，以优化红曲发酵调控技术，从而提高
活性成分Monacolin K的含量，抑 制桔霉素的产
生；利用限制性内切酶酶切片断 长度多态性及
随机扩增多态性分析技术，找出 产生Monacolin
类化合物等聚酮体的特定DNA 片断，通过转基
因技术或反义技术来提高活性成 分的含量；通过
填料粒径为3µm的HPLC分离 柱的普及和推广
应用，以提高红曲中Monacolin类化合物及桔霉素
的监测和检测技术，为我国功能性红曲产品的安全
使用和国际市场的开拓提供坚实的技术支撑。
3 展望
红曲含有天然的HMG-CoA还原酶抑制成分，
作为降胆固醇及降血脂天然药物，作用显著 且无
毒副作用，是现代降血脂药物研究的一个 突破
性进展。但是，传统工艺生产的红曲中Monacolin
类化合物的含量非常低，并有真菌 毒素桔霉素
的存在，成为功能性红曲发展的瓶颈。因此，强化
红曲菌的基础研究和红曲的生产工 艺研究应从
多方面入手，如通过菌种筛选、菌 种诱变和基
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ｓｕｎｓｈｉｎｅ
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Research Advances on Red Yeast Rice
(2)
Production Techniques of Red Yeast Rice and Determination of Monacolin K and Citrinin
Lu Jiahui Liu Xin Wang Jianghai Yuan Jianping
(Food Engineering and Research Center of State Education Ministry
Sun Yat-Sen University, Guangzhou 510275)
Abstract In this paper, we present an overview of the production techniques of red yeast rice and analytical methods of
monacolin K and citrinin. The application of new production techniques, optimization of fermentation parameters and screening of
strains may insure to produce the functional red yeast rice with abundant monacolin K but no citrinin. The improvement of analytical
techniques of monacolin K and citrinin may also provide a technique guarantee to control the quality and security of functional red
yeast rice, and expand the international market.
Key words Red yeast rice Production technique Monacolin K Citrinin Determination
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