紅曲的故鄉(xiāng)在中國,，在浩瀚的中國歷史書籍中，我們祖先大量記錄了紅曲在中藥,、釀酒,、發(fā)酵食品、食用色素等方面的廣泛應用,。紅曲是一個具有藥用和食用雙重價值的典型代表,，在中藥配方中紅曲應用非常廣泛，研究表明紅曲中含有大量降血壓物質(zhì),、降膽固醇活性物質(zhì)等藥理活性物質(zhì),。
在膽固醇合成途徑中，已經(jīng)查明經(jīng)甲基戊二酰輔酶A(HMG—CoA)還原酶是控制合成速度的關鍵酶,。因此抑制這個酶的活性,，就能有效地減少或阻斷體內(nèi)膽固醇的合成，而達到防治高血脂病的目的,。1979年進藤等報道從紅色紅曲霉M．ruber的發(fā)酵液中分離出一個強有力的HMG—CoA還原酶抑制劑,，稱為Monacolin K。1985年進藤等又從紅色紅曲霉中分離出與Monacolin K結構相似的其它活性成分,，分別命名為：monacolinL．X．J,、dihydromevinolin和Dihydromonac01inLo。向動物血液中注入少量的MonacolinK,，不僅可以降低膽固醇,，而且對重癥高膽固醇血癥患者也極為有效。特別是對導致動脈硬化最嚴重的低密度脂肪膽固醇有優(yōu)先降低的作用,，這是這種活性物質(zhì)藥理的一大特點,。
固態(tài)發(fā)酵多用于食品的生產(chǎn)，已經(jīng)有幾百年的歷史,，指微生物在潮濕固體基質(zhì)上生長的技術,。近年來，人們開始對固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)生物活性物質(zhì)的能力感興趣,。與液態(tài)發(fā)酵相比,，固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)量高、成本低,。然而由于固態(tài)發(fā)酵設備設計水平低,，其工業(yè)應用仍受到限制,。
固態(tài)發(fā)酵設備可以分為靜態(tài)和動態(tài)兩大類。在靜態(tài)體系中,，整個發(fā)酵過程中固態(tài)基質(zhì)保持不動,，典型靜態(tài)體系包括箱、盤,、碟,、固定床、烘箱等,；動態(tài)體系則在發(fā)酵過程中有物料混合過程存在,，典型混合方式為轉(zhuǎn)鼓式。
不論是靜態(tài)還是動態(tài)固態(tài)發(fā)酵,，發(fā)酵過程中的有效熱交換都是一個主要問題,。多數(shù)固態(tài)發(fā)酵體系用通氣法進行熱交換，這種方式易使固體基質(zhì)的水分蒸發(fā),，導致物料干燥,。另一種避免過熱的方法是物料混合，然而發(fā)酵過程中的物料混合會導致細胞破壞,。這些問題在大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)中顯得尤為突出?，F(xiàn)有的大規(guī)模固態(tài)發(fā)酵反應器的另一個缺點是操作勞動強度大。理想的固態(tài)發(fā)酵設備應該能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)酵過程中生長環(huán)境的精確控制,，以便整個發(fā)酵過程可以在特定條件下進行,。至今，固態(tài)發(fā)酵仍需繁瑣的多步操作,，在開放式環(huán)境中進行發(fā)酵,，不能實現(xiàn)生長條件精確控制，使產(chǎn)品產(chǎn)量,、質(zhì)量下降,。因此需要設計一種集成的反應器，可以將固態(tài)發(fā)酵的所有操作集中在單一設備中,，以密閉可控的形式在反應器中完成,，實現(xiàn)反應器中化學物質(zhì)、營養(yǎng)物質(zhì)無污染均勻添加,。
中科院過程所與江山三禾生物工程公司合作,，在繼承和發(fā)揚中醫(yī)藥優(yōu)勢和特色的基礎上，充分利用現(xiàn)代科學技術的方法和手段,，借鑒國際通行的醫(yī)藥標準規(guī)范,，研究開發(fā)能夠正式進入國際醫(yī)藥市場的紅曲產(chǎn)品，提高我國紅曲產(chǎn)品的現(xiàn)代科技含量和市場競爭能力，成為中藥現(xiàn)代化的典型和新的經(jīng)濟增長點,。借鑒傳統(tǒng)的紅曲食品，注入現(xiàn)代的勃勃生機,，無疑是給予傳統(tǒng)紅曲食品的振興插上了雙翼,。
研究成功的大規(guī)模固態(tài)發(fā)酵反應器容積可調(diào)，結構模塊化,、標準化,，操作自動化，反應器內(nèi)環(huán)境精確均勻控制,，集微生物發(fā)酵的所有操作于一身,，包括滅菌、接種,、培養(yǎng),、產(chǎn)物分離以及分離后處理，可獲得高產(chǎn)量,、高質(zhì)量,，符合國際標準的紅曲產(chǎn)品。本設備有很多優(yōu)勢：如發(fā)酵過程易控制,，發(fā)酵過程中化學營養(yǎng)物質(zhì)添加及代謝產(chǎn)物提取方便,。反應器密閉操作，最大限度防止染菌,，同時使環(huán)境免受反應器內(nèi)生長的病原微生物的污染,。并提供滅菌、接種,、控制發(fā)酵溫度,、濕度的能力。利用該設備將全面提升發(fā)酵工業(yè)的現(xiàn)狀,，使原本液態(tài)發(fā)酵的產(chǎn)品尤其是高附加值產(chǎn)品的大規(guī)?，F(xiàn)代化生產(chǎn)成為可能。
