（农药学专业论文）福建红曲的活性物质及其医疗保健效应.pdf

中文摘要 世赛上，孛潮最早发明红魏( c h i n e s er e dy e a s tr i c e ) 掰自古至今垒翻镑地，日本臻 绳等地的红曲制备方法均涿予福建省的吉田蒜鞠屏南县，近年采，随着日本东京远藤章教授 从红曲霉( m o n a s c u st u b e r ) 中分离出一种命为奠奈可林k ( m o n a c o l i nk ) 的活性物质后， 众多学者对红蘸斑凌能、安全链、捧莹性泼及捧爱税理，分子缝构等避行广泛嚣深入鲍研 究，本文采用现代分析技术高教液相色谱法和液褶色谱一质谱联用仪对福建筑曲所含主要特 征有效成分m o n a c o l i nk 结构确认和含量分析并与其他红曲对照比较，取得如下结果： 。 麸福建级麴孛分离褥到一让合物y ，经鉴定巍洛伐德汀( 1 0 v a s t 8 t i n ，m o n a c o l i n k ) 化合物v 为既色针状结晶，m p1 5 8 c - 1 6 8 c ( 丙酮一水重结晶) ，易 游于极性大的有机溶媒( 甲醇。五醇。乙酸乙酯。氯仿) 和碱水，不溶 予嚣灌醚及孛性、鲮蛙承孛，嬲给窭分予离子峰4 0 4 ( 挺) 续食其c b l m r 和h i , m r 数据，推测该化合物的分子式为c “l h ao ，。f rfk s r ) c m ：2 9 7 0 ( c - h ) 、3 5 4 0 ( c 加h ) 、17 2 0 ( c = 0 ) 、1 6 6 0 ( c = c ) ，1 2 20 ( o - c - o ) ，说 端番羟基、双键秘骧羰基基舜。c n m r 中燎碳继蟹1 2 8 。3 1 ，1 3 1 5 7 ，1 3 3 0 4 图1m o n a c o l i n k 化学缩构式 年瞄1 2 9 6 3 p p m 及h n m r 中烯氢信母5 5 3 ( i h ，b r s ，) ，5 9 8 ( 1 h ， d ，j _ 9 6 h z ) ，5 7 9 ( i h ，d d ，j = 9 6 ，5 7 h z ) 。结合u v 在23 0 ，2 3 8 6 ，2 4 6 n m 她襻在最大吸收， 滋鹾分子中存东筵糍霰爝。1 h 及”c n m r 数撂毒文献羧遂魏洛穗拣疗戆数据一致，毅鉴定努洛 伐他汀，化学结构式见图1 。 2 利用瀚散液相色谱仪( h p l c ) 配制二极管矩阵检测器( p d a ) 选用德国默克高效液 摇色谱挂m e r c kl i c h r o c a r tr p - 1 8 ( 2 5 0 目x4 。6 m r ai 。d 5 “幻辍7 5 s q l 醇为浚魂糖，p d a 褒 2 1 0 “3 5 0 n m 获取光谱扫描和纯度分析信息，w a t e r se m p o w e r 色谱工作站采集数据并分耔 ， 以保留时间r t 值定性，峰面积a r e a 定量。注入不同浓度m o n a e o li nk 色谱对照品( 美网 s i g m a ) 溶渡，枣驭标准工捧魏线，擐据浓塞一蜂嚣积呈函数荚券， 葬群晶溶液m o n a e o l i n k 的含量，研究结果揭示，来自福建屏南红曲所含m o n a e o li nk 量高于我国熊他地方出产的 救曲。 3 - 运舅l 褰嶷皴度渡援惫溪一爱灌联矮授寒fl c - m s ) 燕分子隶平土袁接测定红夔孛 m o n a c o li nk 分予量。样品溶液与标准物质溶液分别注入l c - m s 仪( t h e r m o f i n n i g a nl d e c a x pm a x ) 谯电喷雾( e s i ) 条件下，以磁电离模式：p o s i t i v e i o n i z s t i o nm o d e 毛细 聱温疫t e m p e r s t u r eo ft h ec a p i l i a r y ，3 5 0 c ；喷毫压s p r a y v o l t a g e ，4 。5 k v ；c a p i l l a f y v o i t a g e ，2 2 v ；壳气流速s h o a t hg a s ( n 2 ) f l o w ，3 0 a u 调仪器参数最佳，在最大单位分辨率 测定标准对照物质m o n a c o li nk 分子量为4 0 4 ，质谱图显示为4 0 4 + n a 2 4 2 7 ，n a 。23 ，福建红 曲中m o n a c o li nk 分子量同样为4 0 4 + n a = 4 2 7 。试验结果确认福建红曲中特征活性物质 m o n a c o li nk 的存在，与文献报道一致。 4 m o n a g o ii nk 是一种由红曲菌属m o f l a s c u s 代谢过程中产生的新的抗胆固醇荆，其组 成和结构已由u v ，i r ，m s 和n m r 所表征，从m o n a s c u s 的培养基中可以分离出降胆固醇剂，光谱 数据及其生物活性表明，这种降胆固醇荆曾被确定为i o v a s t a t i n 的物质就是m o f i a c o i i nk ， 其降胆固醇的作用是能够抑制腮固醇的合成，胆固醇合成过程中的限速酶是3 一羟基一3 一甲基 戊二酰c o a ( h m g - c o ) 还原酶，其活性酶量直接影响到胆固醇的合成量。 5 m o n a c o i i nk 即| o v a s t a t i n 的作用是作为h m g - c o , 还原酶活性抑制剂，通过对具有 高脂血的5 位男性病人用i o v a s t a t i n 进行治疗实验，探讨i o v a s t a t i n 对于降低新胆固醇的 合成速度，以及极低密度脂蛋白( v l d l ) ，中密度脂蛋白( i d l ) 及低密度脂蛋白( l d l ) 中的脱辅 基脂蛋白( a g o ) b 的合成的影响。让5 位病人每天服用i o v a s t a t i n 2 次，且持续6 周，在实 验结束时，给病人口服重氢氧化剂，根据结合到胆固醇的重氧的量来估计降低新胆固醇的合 成量，进而表示其分级合成速率( c f s r ) 及生成速率( c p r ) 。同时，在口服i o v a s t a t i n 的状 态下，使用预氘化的亮氨酸来测定v l b l ，i o l 及l d l 中的8 p o b 的分级分解速率( f c r ) 及生成 速率( p r ) 的动力学研究表明，药物处理导致胆固醇总量大幅度减少( 2 9 ) ，v l d l 胆固醇降低 4 0 ，l d l 胆固醇降低27 ，a p o b 降低i6 ；h d l 胆固醇各项升高l3 ，a p o a - i 升高儿。 6 血脂测定结果：鹌鹑给高脂饲料1 5 d 后，其血清t c 、t g 、l d l - c 水平非常显著升高 ( p o 0 1 ) ，形成高脂血症，预防性给药1 5 d 后，红曲低、中、高剂量组均有显著降低t c ， t g 的作用，( p o 0 5 或p 8 5 的酯化酶制剂，用于白酒生产取得了较好效果( 贾波等，20 0 2 ) 。 ( 2 ) 脂肪酸和氨基酸1 9 8 9 年，1 3 本学者的研究表明红曲霉培养物主要含有的脂肪酸是 c 18 ：i ，c l8 ：2 ，c 1 6 ：0 ，c 18 ：0 ，c 16 ：l ，认为不同红曲霉菌株产生的脂肪酸成分有很高 的相似性。国内宋洪涛采用了气相色谱进行分析，结果表明不饱和脂肪酸含量达6 4 - - 7 7 ，多烯不饱和脂肪酸含量达1 6 - - 2 7 。经过活性测定认为它们可能有增强m o n a c o li n s 分解甘油三酯，降低极低密度脂蛋白胆固醇的功能。19 9 2 年，德国学者发现m o n a s c u s p u r p u r e u g 能将短链脂肪酸转变为甲基酮，并对其代谢途径进行了初步探讨。在不饱和脂肪 酸方面，尚有待深入研究，以便对红曲的降脂作用能有较为全面的了解( n is h i k a w a 和j lr o ， 1 9 8 9 ；k r a n z 和c h r is t l a n e ，1 9 9 2 ) 。红曲中富含有1 9 种氨基酸，其中有7 种人体必需氨基酸 ( 2 9 一4 5 ) ，：1 0 种药用氨基酸( 4 8 一6 3 ) ，6 种增香剂氨基酸( 3 3 一4 9 ) ( 宋洪涛等，1 9 9 9 ) 。 ( 3 ) 有机酸 日本有人在利用红曲霉突变株生产酒精饮料时对产生的有机酸进行了分 析，发现突变株与亲株产生的有机酸成分很相近。泰国研究者对收集到的4 0 株红曲霉菌株进 行筛选，发现m o n a s c u sa m 口e 椰口fa e u9 0 8 7 菌株在含有1 0 葡萄糖、0 0 2 5 肉膏提取物 的培养基中培养，l 一苹果酸产量达到2 8 1g l ，随后又对菌株进行诱变处理，分离得到 的白化突变株最大产量可达4 8 7g l ( t s u k i o k a 和m o t o ts u g u ，1 9 8 8 ；t s u k i o k a 和m o t o ts u g u ， 19 9 0 ) 。 1 2 2 次级代谢产物 ( 1 ) 红曲色素红曲色素是红曲霉在生长代谢过程中产生的红色天然色素。红曲霉是目 前世界上唯一生产食用色素的微生物。红曲色素已被确定出化学结构且广为人知的有6 种， 均属于氧茚并类化合物( b e n z o f u r a nc o m p o u n d s ) ，其中黄色素两种即m o n a s c i n 和a n k a n a v i n ， 橙色素两种即r u b r o p u n c t a ti n 和m o n a s e o r a b ri n ，紫红色素两种h p m o n a s c o r u b r a m i n e 和 r u b r o p u n f a m i n e ，它们均属a r p h il o n e s 类真菌代谢物。其结构式见m - 1 ( 陈运中，2 0 0 1 ) 。除 已知的6 种色素成分外， 日本广井患夫等认为还有5 6 种色素成分存在于红曲色素中。19 93 年国内郭东川等分离到了两种新的红曲色素，分子式为c z s h 一0 和c 。，h ：，0 ，( 郭东川等，1 9 9 3 ) ， 但尚未命名且结构式待定。 r 鼙。蝴b m - 哪虹蕾素 分于斌：c 2 i 埔舢j r f f i o o c ，h i ，a a r _ t l l v h 黄红套 女 子式t 岛 0 1 ， r ；c 3 ( 琏h i r l l b 州l 山赫，红噩虹借素 分子 式：白 k 0 5 r a 弱h i ，m 脯舯b n 耋【国王虹素 分予式：( 麓l h 氓 r = c q c h ，i 。r u b r o p , m e 旺斑虹瞳睦 分子式：如如n 迅 r * “x 埔1 黼b m m m e + 舡曲王虹皎 丹子式：c ，h ： _ 瓯 图1 - 1 红曲色素结构图( 陈运中。2 0 0 1 ) 红曲色素易溶于乙醇，乙醚等有机溶剂，不溶于水，但可溶于乙醇的水溶液，耐光性、 耐热性均较植物色素为优，耐化学性较好。以黄曲霉毒素b 1 ，b 2 ，g l ，g 2 为标准液，对照红 曲霉培养物的提取液进行薄层层析比较r f 值，结果提取液中不含黄曲霉毒素，而且急性毒性 试验、亚急性毒性试验，慢性毒性实验以及致突变性试验都没有毒性，也没有致突变作用， 而且安全性很高。随着科学技术的发展，科学家发现，长期食用合成色素危害人体健康，甚 至导致癌变，畸变等严重后果。因此，西方一些国家开始立法限制或禁止使用合成色素，这 样，天然色素越来越受欢迎，特别是少数食用天然色素，还有一定的营养及保健作用，更增 加了人们的安全感和兴趣( 陈运中，2 0 0 1 ) 。 红曲色素作为一种安全性高的天然色素可用于洒类、酱油腐乳，豆酱、鱼、肉、糕点等食 品的着色。为了提高其稳定性及水溶性，研究了不少改进的方法。比如，将含有氨基的化合 物加入橙色素的分子中以增加色素分子的极性而提高其水溶性；用碱性氨基酸处理红曲色素 使氨基脱氢而提高其稳定性等。同时用于红曲色素生产的更为廉价的原料也逐渐被开发出 来。目前见于报道的除了大米外，有利用刺梨水果汁( 法国) 、木薯淀粉( 泰国) 、甘蔗渣( 香 港) ，牛奶乳清滤剩物( 保加利亚) 、仙人球汁( 突尼斯) 、大豆浸泡液( 印度尼西亚) 、全麦粉( 英 国) 等( i z a w a 和s a t o k o ，19 9 7 ) 。而最近几年，国内外开始对红曲色素的生理功能进行了初 步探讨。日本发现红色素和黄色素具有抑制突变的作用，推测是它们能使突变剂的分解作用 加速的缘故。保加利亚培养m ，p u r p u r v u s 而产生的色素制品具有扰氧化的特征( k u j u m d z i e v a 和a n n av ，19 9 5 ) 。国内傅亮等认为红曲色素是红曲霉的一种能量贮存物质，同时又 是一种氮源捕获剂( 傅亮，1 9 9 8 ) 。 妒啦峨 ( 2 ) m o n a c o li n 类化合物1 9 7 9 年，日本远藤章教授从m t u b e r l 拘培养液中获得 m o n a c 0 1i nk 。1 9 8o 年，荚国a 1 b e r ts 等从土曲霉中分离到m e v i n 0 1i n ( a l b e r t so ta 1 1 9 8 0 ) 后经证实m e v i n o l i n - 与m o n a c o l i nk 属同一物质即l o v a s t a t i n 。1 9 8 5 1 9 8 6 年，远藤章教授等 又陆续从m t u b e r 的培养液中分离出m o n a c o l i nl 、i 、x 、mj f f l d i h y d r o m o n a c o l i nl ，但它 们的活性均不及m o n a c 0 1i nk ，见图1 2 ( 雷帮星，2 0 0 4 ) 。在之后的几年中又研究了这些相 关化合物的代谢途径，初步阐明了它们的生物合成过程：【a c e t a t e 4 - m e t h i o n i n e 一4 a 5 一d i h y d r o m o n a c 0 1 i nl _ + 3 。【一h y d r o x y 一3 ，5 d i h y d r o m o n a c o l i nl _ m o n a c o l i n l 一 m o n a c o l i nj m o n a c o l i nx m o n a c o l i nk 。至于m o n a c o i i nm ，则认为是经过一个不同于x 和k 的合成途径而由j 衍生的。此类物质阻碍胆固醇合成酶系统中的3 一羟基- 3 - q j 基一戊二酸单 酰c o a 还原酶( h m g c o a 还原酶) 的活性( e n d o o ta i 1 9 8 0 ) ，被认为是当前最有前途的 血脂调节药物( s h i g e n o r ine ta 1 1 9 8 6 ) 。 名称耋翥构 r 基团 相对生理活性 m o n a e o l i nj 眦旺 ( h l 4 0 l0 i l 1 1 、0 l l 1 5 m t ：m a c o l i nk ”f m 弋a 伽 2 0 1 v l o n a c o l i nl m o m c o l i nx h o 0 0l o o i ) i h y 蛔c o l i nk - 、o 0 t l u o 、 r t ) i h y d r o m o r m c o l i nl “f 删： h 2 0 图卜2 红曲霉中莫纳卡林类物质的种类和结构( 雷帮星，2 0 0 4 ) m o n a c o l i n 在常态下是透明的针状结晶，不易溶于水，易溶于甲醇、乙醇、丙酮、氯 仿和苯；分子式：c 2h 3 6 0 5 ( 内酯型) ，相对分子质量：4 0 4 5 5 ；结构式见图卜3 ( r o m a nk y s t l k a 和v l a d i m irk r e n ，1 9 9 3 ) 在酸性条件下有酸型和内酯型两种形态 9 图卜3 酸性环境下奠纳可郴两种形态的动态平衡( r o m ne y s t l k a 和v l a d i m i rk r e n ， 1 9 9 3 ) 关于m o n a c 0 1i nk 的测定，目前采用最多的是h p l c 法。v i n c e n tp ，g u “o 等人在1 9 8 0 年 经过反应形成的洛伐他汀衍生物，用反相h p l c 法对l o v as t a t i n 进行定量测定( v i n c e n t p g u l l oe ta 1 19 8 1 ) ，目前基本上已形成y v a c l 8 柱作为分离柱，联台紫外检测( 2 3 7n m 或 2 3 0 h m ) ，采用乙腈或甲醇和磷酸水溶液混配比作为流动相的h p l c 检测方法( r o m a nk y s i i k a 和v l a d i i rk r e n ，19 9 3 ；j o z i e f tf r i e d r i c h 等，19 9 5 ；王春娜，2 0 0 0 ) 。有的方法在h p l c 之前，也采用柱分离色素的预处理方法( 张小茜等，19 9 7 ) ；在精度要求不高时，也利用 m o n a c o l i nk 在2 3 7 n m 波长处有最大吸收而采用紫外分光光度法测定( 张建国，i9 9 7 ) ，或薄 层扫描法测定( 宋洪涛等，1 9 9 7 ) 目前还有采用s f c ( 超临界流俸色谱) 测定l o v a s t s t i n 的方 法( s t r o d ee ta 1 1 9 9 9 ) 。该方法具有检测速度快灵敏度高、节省有机流动相的优点， 但由于设备条件的限制，目前还没有得到普遍应用。 当前，功能性红曲m o n a c o li nk 的h p l c 检测方法，照搬了美国药典中土曲霉内酯式洛伐 它汀的检测方法土曲霉发酵的洛伐它汀，大部分原是酸型，但经过提纯精制，全部都转化 为内酯式，因此，检测内酯型是无可非议的根据参考文献报道，发酵液中的m o n a c o li nx 是以两种形态存在，即闭环的内酯型结构和开环的酸型结构( m a t i i d em a n z o n ie ta 1 1 9 9 8 ) 。 功能性红曲米，无需经过提纯处理，m o n a c o li nk 一般同时存在两种形态，不能照搬美国药 典中洛伐它汀的检测方法。在以往的报道中，多数研究结果只反映了红曲中m o n a c o l i n 【的 总量，有的甚至仅检测内酯型m o n a c o l i nk ( 张小茜等，1 9 9 7 ) ，而忽略了两种类型的比例， 因此不能真正体现红曲产品的降脂价值。 酸型m o n a c o l i nx 对h m g - c o a 还原酶的抑制能力比内酯型的更为有利，当m o n a c o l i ok 的 内酯型结构转变成酸型结构后，抑制能力大约提高一倍( a k ir ae n d o ，1 9 8 0 ) 。检测红曲样 品时要明确得到其中m o n a c o l i nk 的两种形态各自的含量和比例。当然，在测定过程中，样 品经过不同的预处理，莫纳可林k 既可成为内酯形结构，也可成为酸式结构。这两种结构的 物质用h p l c 测定时的出峰时间是不同的；只要控制好整个测定的条件，就能使测定的最终结 1 0 - 果真实反映样品中两种形态的m 0 n a e o li nk 的含量 f 1 言护r r 1 育腩 图1 4 采用内醋型检测法和酸型检测法得到的h p l c 图谱 ( 3 ) 麦角甾醇类麦角甾醇是维生素d 2 的前体，具有很强的生理活性，而且还是生产“考 的松”、黄体酮的原料，它还可与胆固醇竞争肠道中的吸收部位，从而减少外源性胆固醇的 吸收。经测定红曲霉的菌丝体中麦角甾醇的含量较高：m - 5 4 9 菌达0 9 5 、m - 6 2 5 菌含1 2 5 、 m 一7 2 l 菌含1 7 8 ，这是一般食品中较少有的( 毛宁等，19 9 9 ) 。麦角甾醇又称麦角固醇。麦 角固醇经紫外线照射后逐步转化为维生素d 2 ，v d 2 具有防治婴幼儿佝偻病，对促进孕妇和老 年人钙磷的吸收有明显生理作用。麦角固醇还是生产“考的松”，激素黄体酮的原料。目前， 国内外麦角固醇的生产局限于酵母菌，但对于红曲霉产生的麦角固醇却鲜有报道。我国陈松 生等从红曲及土壤分离到8 株红曲霉，它们均能产生麦角固醇，发酵周期9 6 h ，其产量为2 9 1o o g 干菌体，最高可达3 9 1o o g 干菌体( 郭红珍等，2 0 0 3 ) 。 1 3 红曲的生物学功能及应用 1 3 1 降血脂 随着人们生活水平的提高，因胆固醇升高而引起的心脑血管疾病正在成为人类循环系统 的主要疾病。成年入胆固醇70 来自于体内生物合成，3 0 是由食物摄入，在胆固醇合成途 径中，已经查明羟甲基戊二酰辅酶a ( h m g c o ) 还原酶是控制合成速度的关键酶。因此，抑 制了这个酶的活性，就能有效地减少或阻断体内胆固醇的合成，而达到防治高血脂病的目的。 m o n a c o l i nk 的主要作用原理为：抑制h m g - - c o a 还原酶的作用；增加肝细胞表面l d l 受体的表 达；提高h d l 浓度。所咀有关红曲中m o n a c o li nk 的理论与应用研究成为热点( 陈运中，20 0 1 ； 戴伟等，2 0 0 3 ) 。 现在有人提出，红曲中的真正降脂物质m e v i n o l i n i ca c i d ( 被称为“酸式奠纳可林x ) ， 它无需人体内的羟基酸酯酶参与水解，即能直接发挥降脂作用。而l o v a s t a t i n 是美国默克公 司开发出来的处方药物，它是六氢萘酯，即内酯结构的前体药物。它本身无活性，需经人体 产生的羟基酯酶水解，改变结构后才能产生活性，发挥降脂功效。两者的分子式、分子结构 和分子量完全不同。结果发现，这种酸式奠纳可郴只存在于少数天然发酵的红曲米中。从 科学的角度讲，它们是来源不同，结构不同，性质也不同的两种物质。由于l o v a s t a t i n 是一 种前体药物，本身没有降脂作用，所以需经人体产生的羟基酯酶参与水解，发挥功效- 但是， 人体产生的羟基酯酶至少有三种，且产生羟基酯酶的能力存在着较大的个体差异，有的人甚 至完全没有。t l o v a s t a t i n 的降脂作用在不同病人身上差距悬殊。产生羟基酯酶多 的病人降脂效果好，产生少的病人降脂效果差，毒副作用大。个别病人则完全无效。天然发 酵的红曲中的降脂物质，由于绝大部分已经处在酸式结构即酸式m o n a c o li nk ，不再需要人 体内的羟基酯酶参与水解，因而不增加肝、肾负担，直接发挥降脂作用，因此，降脂效果好 于l o v a s t a t i n ，毒副作用小于l o v a s t a t i n 。 众所周知，人体内总胆固醇仅有1 3 来源于食物，大约有2 3 是由肝脏和小肠合成的。 在胆固醇的合成中，约有2 5 种酶参加反应( 刘万臣，1 9 9 5 ) ，其中最为关键的一步是羟甲 基戊二酰辅酶a ( i i m g - c o a ) 在h m g c o a 还原酶作用下还原成甲羟戊酸( m v ) ，然后再经一系列 步骤合成胆固醇和其它产物。由于m o n a c 0 1i nk 含有一个与h 粥c o a 极为类似的基团，因此 它在体内与h 1 4 g r 的- - c o o i l 末端相互作用，使h m g r 产生一个m o n a c o li nk 的结合位点，然 后再与h m g r 的活性位点结合，在空间上阻碍底物的结合，从而竞争性地抑制h m g c o a 还原 酶( 而此酶催化胆固醇合成中的限速步骤) ，进而抑制了胆固醇的合成，但它并不阻碍n a d p h 的结合，如下式： ( s ) 一h m g c o a + 2 n a d p h + 2 1 1 _ ( r ) - - v a l o n a t e ( 甲基戊酸) + 2 n a d p + c o a s f l ( e v as 1s t v a n 和j o h a n nd e is e n h o f c r ，2 0 0 1 ) 此外，m o n a c o li nk 还能增加胆固醇的分解代谢。人体中有8 0 的l d l ( 低密度脂蛋白) 是通过细胞表面的l d l 受体清除的，细胞表面的l d l 受体的合成速度与细胞内胆固醇的量成反 比关系。由于m o n a c o li nk 能够抑制胆固醇的合成，从而降低了肝细胞中胆固醇的浓度，而 肝细胞中胆固醇浓度的降低叉刺激肝细胞中l b l ，受体的增多，使生物体从体内循环中清除 掉l d l i f f l l d l 前体，降低血浆中l d l 水平，同时它还可咀抑制l d l ( 中等密度脂蛋白) ；f i i l d l 中脱 辅基蛋白a p oi3 - i 0 0 的合成，从而降低t g ( i t 油三酯) 、脂蛋白等物质的合成和分泌( d a v i dj e ta 1 2 0 0 0 ；m a r i n ac u c h e le ta i 2 0 0 0 ) 。 大量的临床试验表明，e n d o 教授所发现的那些m o n a c o li n 类物质都属于有效，低毒而且 能有效治疗高胆固醇血症的药剂，能很强地降低体内的胆固醇含量，对合成胆固醇的限速酶 羟甲基戊二酰辅酶 ( h m g - - c o a ) 还原酶具有特异性的抑制性作用，这类物质的浓度达0 0 0 1 0 0 0 5u g m l ，胆固醇的合成就会明显受阻( 毛宁等，1 9 9 7 ) 。e n d o 教授研究认为，人体血 1 2 液中的m o n & c o li nk 含量达到1 5 g l 时就具有降低胆固醇的功效，而成年人的血液量为 2 0l ，所需m 0 n a c o l i nk 的有效剂量为1 0 0 hg ，每天只需服用1 0 3 0 0 m g l 拘m o n a c o l i nk 可使 胆固醇含量明显降低( 方元超和杨柳，1 9 9 9 ) 。常规治疗剂量可使血浆中总胆固醇( t c ) 下降1 5 。20 ，l d l c ( 低密度脂蛋白胆固醇) 下降10 一4 0 ，同时可使h d l c ( 高密度脂蛋白胆 固醇) 升高2 一15 ，而且副作用少、轻。 联合用药可提高疗效，降低用药量，如和胆酸螯合剂合用，可使t c 和l d l c 下降5 0 6 0 ，但不可与贝特( f i b r a t e ) 类降脂药合用而导致肌病的发生率。此外，m o n a c o l i nk 可用 来治疗糖尿病性高脂血症而不影响糖耐量，也可降低肾性脂血症患者血浆y l dl ( 极低密度 脂蛋白) * 口l o l - c 水平( 徐勇，1 9 9 5 ) 。 据我国对千余位服用保健红曲粉的高胆固醇病患者进行调查的结果表明，他们的血胆固 醇下降23 ，甘油三脂下降3 6 5 ，低密度胆固醇下降2 8 5 ，动脉粥样硬化指数下降 3 4 2 ，而对人体有益的高密度胆固醇则上升1 9 6 ，总有效率高达9 3 2 ，总显效率 为7 9 7 。服用保健红曲粉2o d 后，胸闷，胸痛，头晕、头痛、气短、腹胀、肢体麻痹等心 脑血管疾病症状均有明显缓解。保健红曲已被列为我国冠心病二级防治的国家临床用药。 由于红曲在我国入体临床试验结果极为良好，因此，美国的p h a r m a n e x 公司将保健红曲粉引 入美国，并在全美国3 s 万家营养与保健食品店以膳食补充剂的方式进行销售。1 9 9 9 年2 月， 贺伯( h e r b e r ) 等人在美国临床营养学期刊上，发表了在加州大学洛杉机分校医学中心，针 对8 3 位3 4 7 8 岁高血脂症的美国人，用保健红曲粉12 周的i 临床研究结果。发现在每人每天吃 2 4 9 红曲粉的实验组中，在第8 周低密度胆固醇( l d l ) 平均降低1 2 一1 9 ，总胆固醇( t c ) 降低1 3 一1 6 ，甘油三酯( t g ) 也下降了11 ，高密度胆固醇( h d l ) 则平均上生7 1 4 。同时，在研究中也证实保健红曲粉比常用的降脂药品优良，不会影响肝功能，也未发现 有其他任何副作用。又据报道，美国的p h a r m a n e x 公司进一步提出加州大学洛杉机分校医学 中心及其他i o 个临床中心的2 个后继临床研究。将6 9 位5 5 一b l 岁高血脂症的美国人分为两组 进行1 2 周的临床研究。结果发现每人每天吃1 2 9 保健红曲粉的试验组3 5 人中，在第8 周低密 度胆固醇降低t 2 0 ；而朱进食红曲粉的之对照组3 4 人，则仍维持原数据。另外对1 8 7 位( 男 1 1 6 人，女7 1 人) 高血脂症的美国人( 总胆固醇2 0 m g d l 8 0m g d l ，低密度胆固醇1 3 5 m g d l “1 9 0 m g d l ) 进行1 2 周i 临床研究，结果发现每人每天吃1 2 9 红曲粉试验组中，在第8 周低密度胆固醇降低2 2 ，总胆固醇降低16 ，甘油三酯也下降2 2 。而高密度胆固醇则 上升13 。6 。另外，从经济方面来说，用美国s t a t i n s j 沓药时1 个月平均药费约为12 5 美元， 用红曲保健剂则只需2 5 美元，显然是经济得多。更何况红曲保健制荆具有s t a ti n s 西药所缺 1 3 乏的其他多种保健功效，更适合长期服用1 + 傅金泉，1 9 9 7 ；林赞峰，2 0 0 1 ) 。 早在1 9 8 7 年，l o v a s t a t i n 就由美国f d 批准上市，其商品名为m e v a c o r 。目前，在国内外 市场上出现的降脂类药有洛伐他汀、辛伐他汀、普伐他汀、氟伐他汀、阿托伐他汀、西立伐 他汀、脂必妥、血脂康等，它们的降血脂机理都与m o n a c o l i nk 有关。l o v a s t a t i n 对正常人、 普通高胆固醇血症病人及家族性高胆固醇血症病人均有相同的降胆固醇作用。红曲霉的发酵 产物除了作降胆固醇药物外，还可以制成其他保健食品。美国、加拿大及日本通过在鸡饲料 中添加m o n a c o li nk 生产低胆固醇含量的鸡蛋；日本利用m p il o s u s 生产含m o n a c o ii nj 和 m o n a c o l i n k 的红色保健酒；在韩国，有研究利用m o n a c o l i n m p u r p u r e u s 、m f u1 9 i n o s u s 、 m v i t r e u s 开发功能性大豆酱油。研究虽多，但总体上来说对如何提高红曲培养物有效物 质的含量还有许多工作要做，就目前来看不外乎两个途径：一是通过筛选高产菌株；二是优 化培养条件。但通过基因工程改变菌种的遗传特性来提高m o n a c o li nk 产量的报道目前仅见 于土曲霉，有报道说催化m o n a c o l i nk 类似物生物合成的限速酶的基因已经得到了测序并克 隆。1 f a r a 等人还建立了产生l o v a s t ac i n 类似物c o m p a c t i n 的桔青霉的转化系统( n a e l l 和 w a t e n a b eo ta l _ 1 9 9 3 ) ，为从分子水平改造菌株奠定了基础。目前国内外的研究开发大多 还局限在m o n a e o li nk 方面，对其同系物的深入研究尚不够。相信随着m o n a c o li n s 化合物生 物合成途径的逐渐清晰，研究有望拓宽。 1 3 2 抗动脉粥样硬化 动脉粥样硬化是危害人类健康最主要的疾病之一，其病理生理改变主要为v i 、m c ( n t w 平滑肌细胞) 的大量增殖、内皮下迁移及脂代谢紊乱。高脂血症是引起和加重a s 的主要原因。 人体血液中含有很多的脂肪，如胆固醇、甘油三脂、游离脂肪酸等，就是人们常说的血脂。 随着年龄的增长，血液中的血脂含量会逐渐增多，其中的胆固醇( c h ) 可以冲破血管内皮的屏 障作用，使其通透性增加，血浆脂蛋白得以进入血管内膜，引起巨噬细胞的清除反应和血管 壁平滑肌细胞的增生形成a s 斑块。同时，大量的c h 、l d l 、v l d l 也会逐渐沉积在血管内壁， 形成“血垢”，随着时间的推移，“血垢”在血管中沉积越来越多，形成动脉粥样硬化斑块， 最后堵塞血管，造成脑血栓、脑中风、冠心病、动脉硬化、心肌梗塞等心脑血管疾病的发生。 动脉粥样硬化病变几乎是人人都会发生，只是发生的时间有早晚，程度有轻重，部位有差异， 发展有快慢。 人们在l 临床上通过冠脉造影随访观察得出一个结论，那就是降血脂治疗不仅可以延缓a s 的进程，而且还可以消退斑块。在试验中人们发现降血脂治疗组的斑块加重率为2 1 ，斑块 的消退率为3 2 ，而常规治疗组的斑块加重率则4 0 ，约为降血脂治疗组的2 倍，该组的斑 1 4 块消退率也仅有1 1 ，约为前者的l 3 ；临床不良预后降血脂组为6 5 ( 3 4 6 ) ，常规组 则高达1 9 2 ( 1 0 5 2 ) ，约为前者的3 倍( 孙伟等，20 0 3 ) ， 1 3 3 对皮冠状动脉腔内成形术( p t c a ) 后再狭窄的抑制作用 再狭窄是影响p t c a 疗效的主要因素，手术后3 6 个月的发生率为2 5 一4 0 。发生再狭 窄的机制主要是血管内损伤后，中层的血管平滑肌细胞( v s m c ) 向内膜进行迁移、增殖，导致 内膜增厚，其中 q s m c 的增殖是主要因素( 吴兴利和王士雯，2 9 0 1 ) 。 近年来的研究发现h m g - r 抑制剂m o n a c o li nk 可抑制v s m c 的增殖从而降低p t c a 后再狭窄 的发生率。人们通过临床上p t c a 术后的重复冠脉造影试验发现，h m g r 抑翩剂治疗组的再狭 窄发生率仅为i 2 ，而常规治疗组为4 4 4 。人们初步认为这主要是由于h 啪一r 抑制剂抑制 了v s m c 的增殖，与细胞的脂代谢有关。相关研究表明，胆固醇的合成对于细胞的生长具有重 要功能。h m g r 抑翩剂使得胆固醇的生成减少，影响细胞膜的生成，因而限制了细胞的增殖； 同时阻止i _ i m g - c o a 还原成m v a ，影响s 期d n a 的复制。另外，m v a 的减少还影响g 蛋白和细胞膜 结合。体外实验也证实，加入m v a 可消除h m g r 抑制剂对细胞增殖抑制作用( 徐勇，1 9 9 5 ) 。 1 3 。4 降血压 红曲的降血压作用近年来逐步被人们所认识，k e is u k e 等发现将03 5 的红曲添 加于饲料均可有效降低自发高血压大鼠( s h r ) 的血压，他们还试图分离红曲降压成分，但未 获成功。樽井庄一等人，从红曲培养物中分离出一种分子量 5 r a g g 干重) 。因此该麸皮 红曲既有降脂功能又有降压功能。最近日本的研究又发现进行厌氧处理可使y - - g a b a 含量提 高1 0 倍以上( 迁启介，1 9 9 2 ) 。 1 3 5 降血糖 红曲霉的培养物作饲料进行动物试验，发现试验兔在进食饲料后0 5 h 内血糖降低了 1 5 2 3 3 3 ，而在1h 后血糖量仍比对照组下降了1 9 一2 9 。其有效成分尚待研究( 常华 和王元太，20 0 1 ) 。 1 3 6 抑菌性 我国历来就有利用红曲保存食物的传统。在天工开物中，就有关于炎暑利用红曲 保存色肉10 日不腐的记载。紫色红曲霉能产生抗菌活性物质，对细菌等具有抗菌活性( 王新 春，19 9 8 ) 。董明盛等对1 4 种微生物进行抑菌试验，结果显示红曲霉培养物对蜡状芽孢杆菌、 索状杆菌、枯草杆菌、金黄色葡萄球菌，荧光假单胞菌有较强的抑制作用，对绿脓杆菌大 肠杆菌、变形杆菌有抑制作用。丁前盛( 1 9 9 4 ) 等对引起人和动物疾病的1 6 种微生物分别进行 试验，结果发现，红曲发酵液对部分引起人和动物疾病的细菌有较强的抑菌和杀菌作用。另 据研究发现红曲对肉毒索状芽孢杆菌具有抑制作用( 王柏琴，1 9 9 5 ) 。 1 9 7 7 年，w o n g 和b a n 发现粗萃取的红曲霉色素具有抗菌活性，命名为m o n a s c i d i na 。1 9 9 5 年法国b l a n c 研究证明s o n a s c i d i na 就是桔霉素( c i t r i n i n ) ( b l a n c 1 9 9 5 ) ，它是某些种 类真菌产生的毒素，具有肾毒性，且有致畸作用。同时还发现桔霉素的产生与菌株、培养基 质生产工艺等均有关。1 9 9 6 年日本研究了利用红曲霉突变株生产不含桔霉素的色素用于食 品着色。在进行红曲米对肉类防腐效果的研究中，发现使用m p u r p u r e u sd s m l 3 7 菌株的提 取物，不含桔霉素但却有明显的抑菌作用，由此推测除了桔霉素外可能还存在着其他抑菌物 质。早在1 9 9 1 年日本就从m a n k a 的培养滤液中分离出了一种化合物能抑制g + 、g 一菌，并 测定了它的化学结构，将其命名为a n k a l a c t o n e 。1 9 9 6 年捷克斯洛伐克也同样分离出了这种 物质。此外，日本还发现红曲提取物与己二酸、衣康酸等其它抑菌剂的协同抑菌作用。随着 对红曲抑菌物质的逐渐明了，可以想见红曲在食品保鲜方面将会有一定的作用。 1 3 7 防癌 红曲中的莫纳可林k 会阻止各种信号蛋白质( 例如r a sp , h o ) 添加15 碳或2 0 碳脂肪链的作 用，能抑制致癌基因( o n c o g e n e s ) a a s 蛋白质添 q 9 1 5 碳的作用( f a m e s y l a ti o n ) ，故可用来治疗 蛋白质所诱导的各类固型瘤病变。另外，奠纳可林k 的闭环型( 1 a c t o n f o m ) 则会提高癌细胞内 的c y c l l i n - - d e p e n d e n tk i n a s ei n h i d i t o t s ( c k l s ) 含量，也具有抑制癌细胞生长的功效。红 曲菌还可以产生多种天然抗氧化荆如黄酮酚及d i m e r u m i c a c i d ，除具有保护肝脏的作用外， 也是深具潜力的防癌、抗癌药物。红曲橙色素具有活泼羰基，很容易与胺基起作用，因此可 治疗胺血症。目前还需进行高剂量莫纳可林k 的安全性临床试验，才能进一步开发成抗癌药 物( 洪智勇和毛宁，2 0 0 2 ) 。 1 6 - 1 3 8 减少阿兹海默症( 老年痴呆症) 的发生 高胆固醇会导致一种特殊蛋白质堆积在脑细胞中，引起脑神经退化，奠纳可林k 具有抑 制胆固醇合成的功效，可使老年痴呆症的发生率减少6 0 一7 2 。尚需进一步查明其作用机 理( 傅金泉，20 0 2 ) 1 3 9 其它作用 在后来的研究中，国外的科学家还发现，m o n a c o l i nk 还有许多其它作用，如：对心肌 细胞、内皮细胞( f c ) 的保护作用、抗炎作用、抗癌作用、降低骨质疏松和骨折危险的能力， 预防老年卒中和痴呆风险的作用，对肾脏的免疫调节作用、对呼吸道合胞体病毒的抑制作用 等( d a y i dj 等，20 0 0 ；吴兴利和王士雯，2 0 0 1 ；t a r a l 等，2 0 0 1 ) 由此可见，他汀类物质 不仅仅在调脂方面，还在更多的医疗领域具有更广泛的应用前景另外，还有报道发现 m o n a c o li nk 还可以作植物除草剂和用作杀虫剂。 2 0 世纪9 0 年代初期研究了红曲霉生产l 一肉毒碱、核酸酶的技术。从红曲霉中分离得到 的单胺氧化酶抑制物可治疗某些精神疾病，而其产生的黄酮酚又是有潜力的防癌和抗癌药 物。之后又发现了三种植酸酶，可以用来提高食品的营养价值。红曲霉在化妆品上的应用也 大都见于日本。发现用酶水解发酵液后可提取一种细胞活化剂用于防止皮肤粗糙、延缓衰老。 将红曲霉产生的色素溶于乙醇再与丝心蛋白混合后形成的红曲色素一丝心蛋白结合物可用 作化妆品着色剂。 v 一胺基丁酸( g a h a ) ，为大脑的化学传递物质，可调节大脑的兴奋及抑制，除了治疗各 种癫痫外，还具有降血压，降血糖作用，日本国立健康研究所进行饲料添加“红曲培养物” 的动物试验中，发现添加0 2 一0 3 “红曲培养物”的饲料可使患有先天性高血压症老 鼠的血压由超过2 0 0 m m h g 降至1 8 0 r a m h g 以下，其有效成分为v 一胺基丁酸及g l u c o s a m i n e 或红曲 霉的其它细胞壁成分。g l u c o s a m i n e 是生命合成结缔组织基质所必须成分，可以供给关节及 关节软骨之营养，促进关节代谢正常化，恢复滑液的润滑功能，所以可以治疗退化性关节炎 及风湿性关节炎。l e c i t h i n 可以增强脑神经代谢，提升脑力。红曲橙色素r u b r o p u n c t a t i n 和m o n a s c o z a b z i n 具有活泼的羰基，很容易与氨基起作用，因此不但可治疗胺血症，而且很 可能是优