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红曲的研究与学术交流

众所周知,红曲这一颇具东方色彩的传统产品,历经千年不衰,其研究方兴未艾,研究人员早已不限于东亚。1998年7月18日~10日在法国图卢兹大学举办了“红曲的培养与应用专题研讨会”,会议汇集了来自世界各地的30几位研究者。研讨会议题涉及利用红曲霉生产红曲色素,尤其是利用农产品并试图提高其价值,如小麦、玉米、大豆、木薯、仙人球等。诸多论文都表明红曲霉能利用这些底物,并且在固态培养和深层发酵时都能获得较好的产量。有研究表明,红曲霉与乳酸菌、酵母菌或其他真菌混合培养与红曲霉纯培养相比,有利于提高红曲色素产量,这提示其他微生物的某些酶和代谢物具有促进作用。最近,在泰国和西班牙,红曲霉的遗传学研究工作已经开始。宣读论文关注红色和黄色红曲色素的食品及非食品应用。已经肯定了用这些色素对肉制品、鱼制品、大豆素食和乳制品进行着色的可行性,特别涉及其有效性和稳定性。在非食品的应用方面,论证了对织物如真丝的染色及生物可降解涂料的可行性。研讨会的第二部分偏重于红曲色素以外的次生代谢产物:莫纳可林类物质和橘霉素。多位研究者报道了用红曲霉生产莫纳可林类物质,这类代谢物能够阻遏HMG-CoA还原酶,从而有利于降低人体血液的胆固醇含量。最近,研究人员提出了红曲霉产毒素的问题,特别是橘霉素。这种次生代谢产物不利于美国和欧洲批准红曲色素及其他红曲制品的使用,为此讨论了目前的未批准事宜,尤其涉及去除橘霉素应采取的方法,并认为有必要对来自各个国家的红曲样品中的橘霉素含量进行全球性的评估。
  上述研讨会以及近年发表的大量红曲方面的论文、专利,清楚地表明红曲在近些年已成为世界性的话题,甚至成为某些西方学者的专攻。蕴有东亚人智慧的这一东方的“霉”为世界所共有,这是一件大好事。同时,关于橘霉素等问题,国人面对挑战。
  1999年9月,法国布朗克博士访问我国产学研生产基地时,随机现场抽取规模化生产(500Kg大米量/曲池)红曲样品(色价>2000u/g)进行检测,表明红曲米的橘霉素含量低于3ppm(检测极限为1ppm)。该样品又被人送到德国采用免疫吸附层析法测定,结果其橘霉素含量仅为70ppb,这低于日本红曲米的国家标准0.2μg/g。自1995年布朗克博士在红曲中发现橘霉素以后,日本红曲业界迅速作出反应,日本厚生省在1999年第7版“日本食品添加剂标准”中规定红曲色素中橘霉素的限制剂量是低于0.2μg/g,E10%1cm=50以下。
  与此同时,近年来海内外学人在红曲研究、应用领域的交流亦十分活跃。除国内兄弟院校、企业界人士之外,台湾地区、日本、韩国、美国等红曲专家也曾多次来我校访问、讲学,我们也几度应邀赴国外参观交流,2000年初又派人到法国图卢兹大学国家应用科学研究生物技术———生物工艺实验室,作有关红曲生理活性物质的博士后研究。
  中国的先民在1000年以前已发明了红曲。北宋初期就有红曲应用的较早记载;元、明以来,关于红曲的著述日渐增多;至近代,不仅国人有大量的研究工作,而且经域外学者的潜心研究,红曲在食品、医药等领域大放异彩,早已为世人瞩目。随着人们对红曲的菌物学与生物化学、遗传学与分类学以及生物工艺学与应用等诸多方面研究的深化,其初生和次生代谢产物不断地被科学阐明,不仅仅作为酿酒制醋,红曲色素用作天然食品着色以及用于降低胆固醇、降血压等的功能性保健红曲,均已蔚成大业。  正因为有以上的背景,在红曲厂家及产业化方面,东西方学人与业界人士携手合作,增强国际间的交流亦成为必然。在中国海峡两岸以及日本、韩国、泰国、法国、美国等众多红曲研究者与企业界人士的鼎立促成下,经浙江省人民政府批准,由浙江工业大学主办的2000东方红曲国际学术研讨会,于2000年10月22日~25日在我国举行。与会代表国外20余名、国内40余名,大会宣读论文近30篇。  日本与韩国的红曲产业日本的红曲企业,已从新泻县扩展到岗山一带。除岗山县外,尚有东京都、京都府、兵库县、爱知县、香川县、广岛县、山口县、佐贺县、熊本县等不下50家企业在研究开发红曲制品,产品众多,质量上乘。红曲产品有红曲米、红曲红、红曲黄、降血脂的功能红曲(含MonacolinK)/降血压的功能红曲(含γ-氨基丁酸)、含有Monacolins的特种红曲以及红曲清酒、红曲梅酒、红曲米味噌、红曲米醋、红曲酱油、红曲豆腐、红曲茶等等。为了促进红曲这一机能性食品的发展,岗山县成立了红曲应用研究会,以岗山县工业技术中心为科技依托,红曲产业可谓红红火火,充分体现了日本不愧为发酵大国,研究水平高,产品精益求精,当然售价亦很昂贵。
  去年3月笔者应韩国忠南大学邀请讲学,曾在成昌根博导任总裁的生物技术公司指导功能红曲的生产。韩国企业所用仪器设备同样精良,红曲生产符合GMP的要求,具有一定的实力。韩国生产红曲产品的还有几家工厂,从事研究工作的还有几所大学,红曲正成为该国的新兴生物产业。  笔者以为,在人类发展的历史长河中,中国以及日本、韩国、新加坡、泰国等周边国家的制曲技术源远流长,东方的先人运用自己的聪明才智,创造了独特的“霉”文化,堪称世界文明史中的巨擘。
  ■中国的红曲产业及其存在问题
  目前以中国的红曲产业正在形成和壮大之中。据推算,国内每年作酿酒用糖化曲的红曲米产量逾万吨;近几年来用于白酒增香酯化曲用(采用烟色红曲霉Monascusfuliginosus菌株等)的红曲数千吨;有3千吨以上的作色曲的红曲米销往海外,大约相同数量的色曲被国内大小企业与民间消化;采用深层发酵法生产及用红曲米提取的红曲红(尚有少量红曲黄产品)也有百吨计;主要用于降血脂的功能性红曲出口量估计在上百吨,而作保健品及药品用的功能性红曲,其量更大。
  在红曲业得到发展的同时,也产生了不少问题:
  1、红曲产品的橘霉素问题如前所述,保证科学生产,国内的红曲米生产完全可以符合日本红米曲对橘霉素含量控制的规定,但因菌株、培养工艺等各有不同,绝大部分企业红曲米都达不到日本的质量要求。中国食品添加剂红曲米国际GB4926-85迟迟得不到修订,如何制订橘霉素的限量值成为主要问题。经过众多研究者的工作,已经明确通过以下途径可以减少或不产生橘霉素:①选育低产或不产生橘霉素的红曲霉菌株用于生产;②控制培养基氨基酸源及采用合适的生产工艺;③在培养过程中脱毒处理等。建议有关部门面向国际市场和结合本国的实际情况,尽快制订红曲产品橘霉素的国家标准,以此促进红曲产业的健康发展。
  2、开放式红曲培养,卫生条件严格,技术要求高。不少小企业生产条件差,培菌水平低,常常导致污染,严重影响红曲米质量。
  3、发现有的红曲企业,因生产能力够,大量向外购买低质量低色价的红曲米,混合粉碎后内售或出口;有的混入提取红曲红后的红曲米残渣甚至添加合成色素用以增色加色价,严重影响红曲米的质量,败坏中国红曲业界的声誉,有关部门及协会应采取措施整顿、严管。
  4、据称有单位采用普通红曲添加外购的Lovastatin而将其作为降脂功能红曲高价销售,引起了国外许多公司和机构的注意。
  5、国内生产功能性红曲、大多采用三角瓶、塑料瓶、浅盘等作坊式生产,生产效率低,而浅盘培养极易污染杂菌,急需研究解决切实可行的规模化培养红曲的方法。
  6、国内红曲研究很多是低水平重复、有的仅只作点实验室工作,内容空泛,令人感慨。
  ■红曲的前景事物的发展都有两面性,成亦红曲,败亦红曲,这是需要我们高度重视的。在发酵行业,笔者只不过是一个菌物爱好者,希望海峡两岸共同将红曲做强做大。乐观地看,红曲产业正在处于勃兴的阶段,其前途未可限量。可以想像高科技的现代生物技术注入传统产业将会给人们带来很大的希望。然而,在这科技发展迅速的时代,充满着希望也面临着挑战。
  笔者认为关注红曲以下的研究与开发十分必要:
  1、红曲酯化菌的研究,不仅用于白酒增香,而且用作强化曲生产黄酒,借此提高酒品之质量;
  2、研究不同红曲菌株所产不饱和脂肪酸的组分,以利于增强红曲Monacolins分解甘油三酯,降低极低密度脂蛋白胆固醇的功能;
  3、提高红曲红的质量,深化红曲黄的研究,使红曲色素的耐酸性、耐盐性稳定性进一步提高。对红曲色素进行改性,研究开发其衍生品,拓宽红曲色素的应用范围;
  4、在已有的红曲抑菌物质研究的基础上,与其他抑菌物合理配合,求得协同增效的抑菌作用,将红曲用于食品保鲜;
  5、进一步研究红曲的莫那可林同系物如MonacolinJ等,以及红曲产γ-氨基丁酸菌株与特殊生产工艺如经CO2处理等,开拓功能红曲的保健性能;
  6、研究用简捷方法解决困扰红曲生产企业问题,同时不断提高红曲制品的质量;
  7、富锌等特殊红曲的研究及推广应用,以增强红曲保健效果;
  8、进一步研究红曲霉的深层发酵工艺、提高功能性红曲的活性成分的含量,使之大幅度降低生产成本,同时产品安全可靠;
  总之,在红曲菌种的选育(常规方法,原生质体融合、基因重组等)、先进的生产工艺与科学管理、红曲系列产品的研究开发诸多方面均大有文章可做。与此同时,笔者也希望企业以诚信为本,依靠科技进步提高红曲产品的质量,同时也望进一步加强行业管理。 

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