研究进展 | 红曲发酵产物的健康潜力探讨

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红曲为大米接种红曲菌发酵而成，能产生莫纳可林类、甾醇类、红曲色素等多种代谢产物，具有调脂、抗肿瘤、抗氧化、抗糖尿病等生物活性，广泛应用于医药、食品添加剂、发酵食品、生物催化等领域。红曲可以加工成各类食品，如肉制品、果汁、色酒、果酱、饮料、糖果、糕点、酱油、保健醋等，分析红曲发酵产物的健康潜力，以期为红曲进一步的应用与开发提供参考。

研究进展

体外模拟红曲醋类黑精的消化特性和对Caco-2细胞的细胞保护功能

摘要：以红曲霉醋的主要成分类黑精（LVM）为研究对象，进行体外模拟胃肠道消化试验，评价其消化率和生物活性。虽然LVM发生了部分降解，但其核心LVM结构保持完整。结构表征和化学分析表明，LVM中的碳水化合物、蛋白质和酚类物质在消化过程中受到影响。具体来说，超过三分之二的游离酚类物质在胃肠道中被降解，而近60%的结合酚类物质在消化过程中存活下来。蛋白质和结合酚类降解主要发生在胃中，而游离酚类降解在小肠中更为明显。LVM在小肠中的生物可及部分对活性氧（ROS）诱导的Caco-2细胞氧化损伤具有细胞保护作用。这种保护作用归因于线粒体中超氧化物的清除和细胞内超氧化物歧化酶（SOD）活性的增加。这些发现突出了LVM作为功能活性因子的潜力，为开发新型功能食品和膳食添加剂提供了理论基础。

结论：本研究通过体外模拟胃肠消化实验，研究了红曲醋的消化特性及其对小肠的细胞保护作用。在模拟消化过程中，LVM表现出部分降解，同时保留其特有的类黑结构。LVM及其酶解产物的紫外光谱、不同浓度的标准类黑素在420 nm处的吸光度值和分子量（Mw）发生了显著变化，表明其结构发生了修饰。此外，FT-IR和1H NMR分析揭示了胃肠道消化过程中碳水化合物、蛋白质和酚类物质的降解，这些成分的降解模式在胃和小肠之间不同，蛋白质和结合的酚类物质主要在胃中降解，而游离的酚类物质主要在小肠中降解。值得注意的是，LVM在小肠中的生物可及性为80.05%，约60%的结合酚类物质可以逃脱上胃-小肠消化。因此，LVM对结肠肠道菌群的影响值得进一步研究。LVM和小肠消化类黑素通过清除线粒体中的超氧化物和增加细胞内SOD活性来抵抗ROS诱导的Caco-2细胞氧化损伤，这一过程是由LVM中的多种成分介导的。

Reference:

WANG K T, LI Y W, BIAN X J, et al. In vitro simulated digestive properties of Monascus vinegar melanoidins, and cytoprotective functions on Caco-2 cells[J]. Food Research International, 2025, 202: 115720. DOI: 10.1016/j.foodres.2025.115720.

红曲发酵人参的发酵相互作用及降脂潜力

摘要：与原料相比，红曲发酵人参表现出优越的脂质调节活性，这与发酵引起的变化有关。本研究旨在阐明紫红曲霉与人参在发酵过程中的相互作用，并确定一种有效的人参组分。首先，从人参中提取的有效组分—总多糖、氨基酸和人参皂苷，分别添加到基本培养基中，以评估它们对紫红分枝杆菌生长和代谢的影响，同时对发酵过程中人参皂苷的转化进行了研究。对选取的人参提取物和紫红分枝杆菌发酵产物的降脂效果进行了评价。结果表明，除总多糖外，总氨基酸和总人参皂苷均能促进紫红分枝杆菌的生长，提高莫纳可林K的产量。紫红分枝杆菌代谢相关基因表达水平发生显著变化。发酵过程中各种人参皂苷单体的变化揭示了人参皂苷转化的潜在途径。此外，红曲发酵人参皂苷具有与红曲发酵人参相当的降脂功效，可能通过过氧化物酶体增殖激活受体和甾醇调节元件结合蛋白（PPAR/SREBP）信号通路调节脂质代谢。这些结果不仅阐明了紫红曲霉发酵过程中与人参组分的相互作用机制，而且在细胞和分子水平上证明了紫红曲霉发酵人参皂苷的降脂潜力，对人参资源的合理利用具有一定的意义。揭示微生物在发酵过程中的关键作用。

结论：本研究从微生物代谢和物质代谢的角度探讨了人参与紫红分枝杆菌的相互作用，在人参的主要有效成分中，确定了人参皂苷是对紫红分枝杆菌生长和代谢有益的组分。同时，人参皂苷与紫红分枝杆菌联合发酵，保证了降脂效果。该方法在保证发酵产物的功效的前提下，对紫红分枝杆菌培养基进行了模拟增殖。为提高紫红分枝杆菌的工业化生产，支持人参皂苷的体外制备，开发脂质代谢调节产品奠定研究基础。然而，由于紫红分枝杆菌代谢过程的复杂性，打算在未来利用酶工程技术来提高人参皂苷转化的效率。具体来说，试验目标是关注参与人参皂苷结构转化的关键酶。例如，

Reference:

YANG C T, ZHANG Y Y, JIA M Y, et al. Fermentation interactions and lipid-lowering potential of Monascus purpureus fermented Ginseng[J]. Food Bioscience, 2025, 66: 106260. DOI:10.1016/j.fbio.2025.106260.

红曲发酵山楂小米复配对高脂饮食小鼠的抗肥胖作用及其对肠道菌群的调控功能

摘要：肥胖和高脂血症分别是由能量摄入过多和脂质代谢异常引起的慢性疾病，它们与心血管疾病有着错综复杂的关系，已成为全球性的健康问题。本课题组此前报道发酵的MFHM（红曲发酵的山楂和小米）在体外显著抑制脂质积累，具有降脂作用。本研究利用高脂ApoE（−/−）小鼠模型进一步探讨了MFHM的降脂机制。用MFHM和MFHM衍生的酚类化合物（MFPC）治疗，血清总胆固醇水平分别下降了14.5%和15.2%。MFHM和MFPC治疗可减轻ApoE小鼠（−/−）肝脏病变。小鼠肝脏中炎症因子IL-6、TNF-α的表达水平显著降低，说明各成分具有缓解肝脏炎症的积极作用。MFHM和MFPC处理显著降低了高脂小鼠肝脏中红脂滴（RLDs）的积累。RT-qPCR分析显示，MFHM和MFPC处理通过调节相关基因mRNA表达水平降低脂质合成。对高脂ApoE（−/−）小鼠粪便中16S rRNA基因测序数据的分析显示，MFHM和MFPC可导致Chao1和Shannon指数的降低，表明肠道微生物群中潜在有害微生物的多样性降低。有益益生菌（Akkermansia spp.）的相对丰度增加。PICRUSt2功能预测进一步显示，MFHM和MFPC处理均增加了核苷酸转运和代谢的丰度。这些发现为开发具有改善脂质代谢紊乱潜力的功能性食品提供了指导。

结论：研究结果显示，MFHM和MFPC治疗后，小鼠血清TC水平分别下降14.5%和15.2%，LDL-C水平分别下降14.7%和19.3%。同时，MFHM和MFPC处理可减轻高脂ApoE(−/−)小鼠的肝损伤，并显著降低肝脏脂质积累。MFHW治疗可正向调节肝脏组织中脂肪酸合成、胆固醇合成和外排以及胆汁酸代谢相关基因，从而改善肝脏代谢。MFHM处理降低了西方饮食喂养的高脂小鼠的Chao1、Ace、Shannon和Simpson指数，抑制了肠道微生物组中有害微生物的多样性，增加了阿克曼氏菌、双歧杆菌和乳杆菌等有益菌的相对丰度。PICRUSt2功能预测分析显示，2 种MFHM处理均增加了核酸转运和代谢的代谢丰度，使其恢复到正常水平。这些结果表明，MFHM和MFPC可以通过调节有益微生物的相对丰度，有效地逆转西方饮食引起的肠道微生物群的改变，并随后恢复肠道微生物群的平衡。这些发现为开发具有改善脂质代谢紊乱潜力的功能食品提供了有价值的参考。未来的研究将扩大各种高脂血症小鼠模型的使用，延长实验时间，并进行全面的毒理学评估。该方法旨在验证降脂机制的普遍性，并深入研究和建立其临床应用潜力。

Reference:

CAI Y C, LU Z, DONG X, et al. Anti-obesity effects of Monascus-fermented hawthorn and millet mixture on high-fat diet mice and its regulatory function on intestnal microbiota[J]. Food Bioscience, 2025, 68: 106598.

红曲醋对炎症的调节作用：炎症成分测定及作用机制分析

摘要：红曲霉醋（MV）是一种典型的具有多种炎症调节成分的发酵食品，但其有效成分种类繁多，含量多变，阻碍了相关研究。鉴定其有效抗炎成分及其作用机制。通过转录组学、分子对接（单配体与多配体对接）和分子动力学模拟分析发现乙酸和儿茶素是核心抗炎成分，肿瘤坏死因子受体1（TNFR1）和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）是靶受体；乙酸和儿茶素通过作用于TNF-α/TNFR1相互作用调节TNF和NF-κB信号通路。儿茶素的结合亲和力（−300 kJ/mol）高于乙酸（−590 kJ/mol），乙酸能有效促进TNFR1-儿茶素的形成。此外，RAW264.7细胞实验表明，乙酸和儿茶素具有协同抑制炎症相关蛋白表达的能力。综上所述，该研究为开发天然功能醋预防炎症提供了更有价值的参考。

结论：在这项研究中，创新地使用了网络药理学、转录组学和分子生物学的组合策略。首次提出了食醋有效成分的网络药理学和转录组学研究，初步阐明了食醋抗炎症的靶点（TNF-α）和2条通路（TNF和NFκB信号通路）。实验结果表明，醋能改善LPS诱导的小鼠肝功能损伤，抑制细胞炎症因子的积累。在9 种有效成分中，醋酸和儿茶素是醋抗炎作用的核心。分子动力学模拟表明，醋酸和儿茶素协同阻断TNF-α与TNFR1的结合是范德华作用、疏水相互作用和氢键作用的结果。乙酸和儿茶素的协同阻断进一步干扰TNF和NF-κB信号通路，调节炎症反应。因此，证实了红曲醋通过阻断TNF-α和TNFR1的结合来调节TNF和NF-κB信号通路，从而起到抗炎症的作用。

Reference:

MENG H M, ZHANG X, ZHANG X L, et al. Effects of Monascusvinegar on the inflammatory regulation: inflammatory ingredients determination and corresponding effects mechanism analysis[J]. Journal of Functional Foods, 2025, 128: 106825. DOI:10.1016/j.jff.2025.106825.

红曲霉（Monascus pilosus SWM-008）及其成分monascinol和monascin通过协同调节肠道菌群和抗脂肪生成，在高脂肪饮食诱导的大鼠模型中减少肥胖

摘要：本研究首次探讨了红霉米（RMR）中新型黄色色素monascinol（Msol）的降脂作用，并与monascin（MS）和ankaflavin（AK）进行了比较。在高脂肪饮食诱导的大鼠模型中，通过8周的时间内给予不同剂量的RMR发酵米（RL，RM，RH）和纯化的Msol，MS和AK。结果表明，所有治疗组均显著降低了体重和脂肪量。特别是Msol，激活乙酰辅酶A羧化酶（ACC），抑制脂肪酸合成，减少甘油三酯积累。所有处理均通过抑制CCAAT/增强结合蛋白β（C/EBPβ）和C/EBPα，以及过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARγ），抑制前脂肪细胞向成熟脂肪细胞的分化。在肝脏中，RL、RM、RH、MS和AK增强了AMP活化蛋白激酶（AMPK）、ACC、过氧化物酶体增殖物活化受体α（PPARα）和肉碱棕榈酰转移酶1α（CPT-1α）的表达，从而促进脂肪酸代谢。此外，RMR及其活性成分MS和Msol通过调节肠道微生物群来减少体脂。这些化合物显著降低了与脂肪储存相关的细菌的丰度，如Oliverpabstia ininalis，同时增加了与能量消耗和脂质分解相关的细菌的丰度，如嗜黏蛋白阿克曼菌和瘤胃球菌。此外，MS和Msol上调参与脂肪降解的蛋白，如UCP1，从而增强脂肪燃烧，减少脂肪堆积。这些调节作用表明红曲霉及其成分在管理代谢健康和减少肥胖方面具有潜力。

结论：由饮食、生活方式和遗传因素驱动的肥胖与代谢综合征有关，包括脂肪变性肝病和2型糖尿病。红霉米含有减少脂肪堆积的生物活性化合物。虽然MS和AK的这些作用是众所周知的，但这项研究是第一次研究Msol在减少体脂方面的作用。采用高脂饮食诱导的肥胖大鼠模型，在8周的时间里，研究了猪红曲霉SWM-008发酵米（RL、RM、RH）和纯化Msol、MS和AK的作用。所有处理均显著降低了体重和脂肪质量。Msol通过激活ACC和减少TG积累有效抑制脂肪酸合成，并通过下调C/EBPβ、C/EBPα和PPARγ抑制脂肪细胞分化。高脂肪饮食会破坏肠道微生物群，但RMR及其成分可以通过降低F/B比和增加嗜黏蛋白阿克曼菌式和双歧杆菌等有益细菌来调节这些变化。这表明RMR及其黄色色素有改善肠道健康的潜力。此外，RL、RM、RH、MS和AK通过增加SIRT1和UCP-1的表达来促进脂肪组织的脂质分解和产热。总体而言，研究结果表明RMR及其成分，特别是Msol，通过减少脂肪形成，增强脂质代谢和有利地改变肠道微生物群，有效地控制肥胖。

Reference:

FENG C, CHUANG H T, WANG C S, et al. Monascus pilosus SWM-008 red mold rice and its components, monascinol and monascin, reduce obesity in a high-fat diet-induced rat model through synergistic modulation of gut microbiota and anti-lipogenesis[J]. Food & Function, 2025, 16: 966. DOI: 10.1039/d4fo05435k.

翻译/撰写：李雄（实习）

编辑：王佳红；责任编辑：孙勇

封面图片来源：图虫创意