紅曲的故鄉(xiāng)在中國(guó),,在浩瀚的中國(guó)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(yīng)用。紅曲是一個(gè)具有藥用和食用雙重價(jià)值的典型代表,,在中藥配方中紅曲應(yīng)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(guān)鍵酶。因此抑制這個(gè)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(dá)到防治高血脂病的目的,。1979年進(jìn)藤等報(bào)道從紅色紅曲霉M.ruber的發(fā)酵液中分離出一個(gè)強(qiáng)有力的HMG—CoA還原酶抑制劑,稱為Monacolin K,。1985年進(jìn)藤等又從紅色紅曲霉中分離出與Monacolin K結(jié)構(gòu)相似的其它活性成分,,分別命名為:monacolinL.X.J、dihydromevinolin和Dihydromonac01inLo,。向動(dòng)物血液中注入少量的MonacolinK,,不僅可以降低膽固醇,而且對(duì)重癥高膽固醇血癥患者也極為有效,。特別是對(duì)導(dǎo)致動(dòng)脈硬化最嚴(yán)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(diǎn)。
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(zhǎng)的技術(shù)。近年來(lái),,人們開始對(duì)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(shè)備設(shè)計(jì)水平低,其工業(yè)應(yīng)用仍受到限制,。
固態(tài)發(fā)酵設(shè)備可以分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩大類,。在靜態(tài)體系中,整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中固態(tài)基質(zhì)保持不動(dòng),,典型靜態(tài)體系包括箱,、盤、碟,、固定床,、烘箱等;動(dòng)態(tài)體系則在發(fā)酵過(guò)程中有物料混合過(guò)程存在,,典型混合方式為轉(zhuǎn)鼓式,。
不論是靜態(tài)還是動(dòng)態(tài)固態(tài)發(fā)酵,發(fā)酵過(guò)程中的有效熱交換都是一個(gè)主要問(wèn)題,。多數(shù)固態(tài)發(fā)酵體系用通氣法進(jìn)行熱交換,,這種方式易使固體基質(zhì)的水分蒸發(fā),導(dǎo)致物料干燥,。另一種避免過(guò)熱的方法是物料混合,,然而發(fā)酵過(guò)程中的物料混合會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞破壞,。這些問(wèn)題在大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)中顯得尤為突出。現(xiàn)有的大規(guī)模固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器的另一個(gè)缺點(diǎn)是操作勞動(dòng)強(qiáng)度大,。理想的固態(tài)發(fā)酵設(shè)備應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)酵過(guò)程中生長(zhǎng)環(huán)境的精確控制,,以便整個(gè)發(fā)酵過(guò)程可以在特定條件下進(jìn)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(jìn)行發(fā)酵,不能實(shí)現(xiàn)生長(zhǎng)條件精確控制,,使產(chǎn)品產(chǎn)量,、質(zhì)量下降。因此需要設(shè)計(jì)一種集成的反應(yīng)器,,可以將固態(tài)發(fā)酵的所有操作集中在單一設(shè)備中,,以密閉可控的形式在反應(yīng)器中完成,實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器中化學(xué)物質(zhì),、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)無(wú)污染均勻添加。
中科院過(guò)程所與江山三禾生物工程公司合作,,在繼承和發(fā)揚(yáng)中醫(yī)藥優(yōu)勢(shì)和特色的基礎(chǔ)上,,充分利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的方法和手段,借鑒國(guó)際通行的醫(yī)藥標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,,研究開發(fā)能夠正式進(jìn)入國(guó)際醫(yī)藥市場(chǎng)的紅曲產(chǎn)品,,提高我國(guó)紅曲產(chǎn)品的現(xiàn)代科技含量和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力,成為中藥現(xiàn)代化的典型和新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn),。借鑒傳統(tǒng)的紅曲食品,,注入現(xiàn)代的勃勃生機(jī),無(wú)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(yīng)器容積可調(diào),,結(jié)構(gòu)模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化,,操作自動(dòng)化,,反應(yīng)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(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的紅曲產(chǎn)品,。本設(shè)備有很多優(yōu)勢(shì):如發(fā)酵過(guò)程易控制,,發(fā)酵過(guò)程中化學(xué)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)添加及代謝產(chǎn)物提取方便。反應(yīng)器密閉操作,,最大限度防止染菌,,同時(shí)使環(huán)境免受反應(yīng)器內(nèi)生長(zhǎng)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(shè)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)模現(xiàn)代化生產(chǎn)成為可能,。