吳 俐,湯葆莎,賴譜富,李怡彬,翁敏劼,陳君琛,呂旭聰
(1.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究所,福建 福州 350003;2.福州大學(xué)化學(xué)學(xué)院,福建 福州 350108;3.福州大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)研究所/福建省食品生物技術(shù)創(chuàng)新工程技術(shù)研究中心,福建 福州 350108)
【研究意義】紅曲由紅曲菌接種于蒸熟攤涼的大米發(fā)酵而得[1],在中國已有千年的食用和藥用歷史。紅曲菌(Monascus),又稱為紅曲霉,屬于真菌界(Eumyeophyta)、子囊菌門(Aseomycota)、真子囊菌綱(Euaseomycetes)、散囊菌目(Eurotiales)、紅曲科(Monascaeeae)[1-2]。紅曲霉代謝過程中產(chǎn)生紅曲色素、莫納克林 K(MK)、γ-氨基丁酸(GABA)、多糖、麥角固醇等,具降膽固醇、降血壓、抗氧化、降血糖等多種藥理活性[3]。因此,紅曲是優(yōu)良的功能活性資源。作為紅曲主產(chǎn)區(qū),福建省和浙江省代表性紅曲中抗氧化資源的研究少見報(bào)道,阻礙了后續(xù)的針對性開發(fā)利用。對紅曲功能活動(dòng)成分及體外抗氧化活性的研究可以為福建省紅曲資源的開發(fā)利用提供數(shù)據(jù)支撐?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】近年來,紅曲色素的分離鑒定和功能活性研究有了較大的突破。首先,已經(jīng)鑒定的單一色素成分超過100種[4];其次,紅曲色素的降膽固醇、降血壓、抗氧化、降血糖、緩解阿茨海默癥等多種藥理活性均與抗氧化活性密切相關(guān)[5]。MK是膽固醇合成限速酶HMGCoA還原酶的競爭性抑制劑[6],通過消除自由基及抑制脂質(zhì)過氧化、抑制炎性因子滲出,較小劑量產(chǎn)生理想的抗炎效果,其抗炎機(jī)制與抗氧化活性有關(guān)[7-8]。GABA提高肝臟抗氧化酶活性的同時(shí)降低自由基和丙二醛含量,抑制高脂誘導(dǎo)肥胖小鼠肝臟氧化應(yīng)激[9]。紅曲發(fā)酵醬油的清除DPPH自由基能力與MK、GABA、多酚含量密切相關(guān)[10]。紅曲霉胞外多糖質(zhì)量濃度142.3 mg·mL-1,具有較強(qiáng)的清除DPPH自由基能力[11]。麥角甾醇是紅曲發(fā)酵產(chǎn)生的主要維生素類化合物,也是微生物細(xì)胞膜的主要成分之一,具有抗氧化功效[12]。紅曲還含有二聚酸、亞油酸、α-亞麻酸等其他抗氧化物質(zhì)[13]。以上研究結(jié)果顯示,紅曲主要功能活性物質(zhì)也是潛在的抗氧化資源?!颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】紅曲色素、MK、多糖等主要的功能活性成分對紅曲的抗氧化活性具有一定的貢獻(xiàn),但其抗氧化的主要起效成分還有待進(jìn)一步確定,特別是針對紅曲主產(chǎn)區(qū)福建省和浙江省代表性紅曲的抗氧化功效成分研究還有待深入?!緮M解決的關(guān)鍵問題】從福建、浙江兩地搜集功能曲、色曲、烏衣紅曲和古田紅曲等4類紅曲代表性樣品,分析主要功能活性成分和體外抗氧化活性,將主要功能活性成分與抗氧化活性等指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)分析,篩選抗氧化活性的主要作用成分,為紅曲抗氧化資源的開發(fā)利用提供科學(xué)支撐。
1.1.1 材料與試劑 紅曲搜集自福建省寧德市、泉州市、龍巖市和福州市和浙江省江山市等10個(gè)地區(qū),生產(chǎn)上按照用途或功能活性成分的特點(diǎn)可以分為4類:功能曲(FQ)、色曲(CQ)、烏衣紅曲(WQ)和古田紅曲(GQ)。每種紅曲收集5份資源,共計(jì)20份代表性樣品。藥用的FQ和著色用的CQ的最主要功能活性物質(zhì)分別為MK和色素。FQ樣品的MK含量為0.5%~3.5% ,符合功能紅曲MK含量≥0.4%(干重計(jì))的要求;CQ樣品的色價(jià)為2 000~6 000 U·g-1,符合色曲色價(jià)≥1 000 U·g-1(干重)的要求。烏衣紅曲和古田紅曲均是紅曲黃酒釀造曲,二者發(fā)酵活性有一定差異[14]。取樣的紅曲水分含量2.78%~9.43%,均符合標(biāo)準(zhǔn)[15-17]。95%乙醇、無水乙醇、2,2-聯(lián)苯基-1-苦基肼基(DPPH)、2,2-聯(lián)氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二銨鹽均為分析純,液相色譜使用的甲醇、乙腈等試劑均為色譜純。
1.1.2 儀器與設(shè)備 BL60S電子天平(德國Sartrius);GL10MD高速冷凍離心機(jī)(湖南湘儀試驗(yàn)儀器開發(fā)有限公司);R205B旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(上海申生科技有限公司);CLARIO Star多功能酶標(biāo)儀(德國BMG LABTECH公司);KQ-600DV數(shù)控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);Waters e2695高效液相色譜儀(美國沃特世公司);LC600A高效液相色譜儀(南京科捷分析儀器有限公司);MB25水分分析儀[奧豪斯儀器(上海)有限公司制造];NS810分光測色儀(深圳市三恩池科技有限公司)。
1.2.1 紅曲前處理 紅曲粉的制備:稱量1 kg紅曲米,采用高速粉碎機(jī)粉碎,過50目篩,收集粉末混合均勻,4 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.2 不同紅曲主要功能活性成分的測定方法(1)色素的測定方法。紅曲色素是混合色素,采用色價(jià)表征色素,按照GB 1886.19—2015《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑 紅曲》[15]中色價(jià)的檢測方法,測定紅色素色價(jià)E510、黃色素色價(jià)E390、橙色素色價(jià)E465。色價(jià)E (U·g-1)按下式計(jì)算:
式中,A——浸泡稀釋液的吸光度;100、50——換算系數(shù);m1——稱取試樣的質(zhì)量,g;V——吸取乙醇浸泡液的體積,mL。
紅曲色素也可以采用色差表征色素。色差測定方法:取1 g紅曲粉,置于直徑3 cm的透明培養(yǎng)皿中,使粉末均勻散開。開啟分光測色儀,以白板校準(zhǔn),測定紅曲粉末的色差指標(biāo)(總色差△E、白/黑差值△L*、紅/綠差值△a*、黃/藍(lán)差值△b*)。
(2)莫納克林K(MK)的測定方法。按照輕工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QB/T 2847—2007《功能性紅曲(粉)》[16]中MK的檢測方法進(jìn)行試樣處理、酸式MK制備。液相條件:采用Waters e2695高效液相色譜儀,C18色譜柱( 5 μm×250 mm×4.6 mm);二極管陣列檢測器(DAD),紫外檢測器,檢測波長238 nm,流動(dòng)相V(甲醇)∶V(水)∶V(磷酸) = 385∶115∶0.14,流速 1.0 mL·min-1,進(jìn)樣量 20 μL。內(nèi)酯式和酸式MK標(biāo)曲的繪制:采用75%乙醇溶液配制內(nèi)酯式MK標(biāo)準(zhǔn)液,質(zhì)量濃度分別為0.00、6.25、12.50、25.00、50.00、100.00、200.00、300.00 μg·mL-1,每一樣品重復(fù)進(jìn)樣2次。以內(nèi)酯式MK標(biāo)準(zhǔn)液濃度為橫坐標(biāo),峰面積為縱坐標(biāo),繪制內(nèi)酯式洛伐他丁標(biāo)準(zhǔn)曲線y=61 251x- 84 848,R2 = 0.979。相同方法繪制酸式洛伐他丁標(biāo)準(zhǔn)曲線y= 71 682x,R2 = 0.999。MK (mg·g-1)按下式計(jì)算:
式中,h1——樣品中內(nèi)酯式MK峰面積;h2——樣品中酸式MK峰面積;h3——標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)酯式MK溶液峰面積;50——試樣定容體積,mL;C——標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)酯式洛伐他溶液濃度,mg·mL-1;m——試樣稱取量,g。
(3)不同紅曲γ-氨基丁酸(GABA) 的測定方法。試樣處理和柱前衍生化按照QB/T 4587—2013《γ-氨基丁酸》法[18]進(jìn)行測定。液相條件:Waters e2695高效液相色譜儀,配紫外或蒸發(fā)光衍射檢測器,A相:0.1 mol·L-1乙酸鈉溶液(三乙胺0.22‰,四氫呋喃5‰)。B相:V(0.1 mol·L-1乙酸鈉溶液)∶V(乙腈)∶V(甲醇)=1∶2∶2。梯度洗脫。柱溫:40 ℃。流速:1.0 mL·min-1。檢測波長338 nm。GABA標(biāo)準(zhǔn)曲線:準(zhǔn)確吸取0.5 mg·mL-1標(biāo)準(zhǔn)溶液2、4、5、10、12 μL進(jìn)行色譜分析,標(biāo)準(zhǔn)曲線為:y= 2×107x-1×106,R2 = 0.999。GABA (%)按公式計(jì)算:
式中,Ai——樣品中GABA的峰面積;ms——GABA標(biāo)準(zhǔn)品的質(zhì)量,g;Vs——GABA標(biāo)準(zhǔn)品的稀釋體積,mL;As——GABA標(biāo)準(zhǔn)品的峰面積;m——稱取樣品的質(zhì)量,g;V——樣品的稀釋體積,mL。
(4)不同紅曲麥角固醇的測定方法。麥角固醇提取參考文獻(xiàn)[19]。液相條件:LC600A高效液相色譜儀,南京科捷分析儀器有限公司。C18柱(5 μm×250 mm×4.6 mm),紫外檢測器:282 nm。流動(dòng)相為V(甲醇)∶V(二氯甲烷)= 75∶25。流速 1.0 mL·min-1。進(jìn)樣量 20 μL。 麥角固醇標(biāo)準(zhǔn)曲線:10、20、30、40、60、80、100 μg·mL-1的麥角固醇標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度,麥角固醇濃度為橫坐標(biāo),峰面積為縱坐標(biāo),標(biāo)準(zhǔn)曲線為y= 2 118x+ 1 634。R2 = 0.999。
(5)不同紅曲多糖的測定方法。多糖提取:稱量1 g紅曲粉,置于50 mL離心管,按照1∶10(m/V)加入蒸餾水,450 W超聲提取60 min,3 500 r·min-1,離心10 min,取上清液。4倍體積無水乙醇沉淀,離心獲得殘?jiān)醇t曲多糖。多糖蒸餾水復(fù)溶,苯酚硫酸法測定[20]。葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線及多糖測定:精確量取 40 μg·mL-1D-葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液 0.00、0.50、0.75、1.00、1.25、1.50、1.75、2.00 mL分別加到20 mL的具塞試管中,各以蒸餾水補(bǔ)至2.0 mL;加入6%苯酚1.0 mL,搖勻;再加入濃硫酸5 mL,靜置10 min,再搖勻;室溫放置20 min;于490 nm波長處測定吸光度。葡萄糖微克數(shù)為橫坐標(biāo),吸光度值為縱坐標(biāo),標(biāo)準(zhǔn)曲線為:y= 0.006 7x+ 0.087 7,R2= 0.999 3。
1.2.3 不同紅曲的體外抗氧化性測定 紅曲醇提液的制備:稱量10 g紅曲粉,按照1∶10(m/V)料液比加入70%乙醇溶液,50 ℃,540 W超聲30 min,超聲提取3次,合并濾液。30 r·min-1,50 ℃,將濾液旋轉(zhuǎn)真空濃縮至膏狀。80 ℃烘干稱重。用70%乙醇復(fù)溶 0.1 g·mL-1,-20 ℃ 保存。
采用Uv/Vis檢測技術(shù),通過鐵離子還原力[21]、DPPH自由基清除試驗(yàn)[5]和ABTS自由基清除試驗(yàn)[3]測定紅曲醇提液的體外抗氧化活性。
鐵離子還原抗氧化能力(Ferric ion reducing antioxidant power,F(xiàn)RAP)為樣品700 nm吸光值,吸光值高表示樣品的鐵原子還原力較強(qiáng)。
DPPH自 由 基 (1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl radical,DPPH)清除率計(jì)算公式如下:
式中:Ai——待測樣品與等體積 0.2 mmol·L-1DPPH混合液的吸光度;Ac——0.2 mmol·L-1DPPH溶液與等體積無水乙醇混合液的吸光度;Aj——待測液與等體積無水乙醇混合液的吸光度。
擬合紅曲醇提液的濃度與DPPH自由基清除率的線性方程,計(jì)算清除一半DPPH自由基的紅曲醇提液的濃度,即DPPH自由基半數(shù)抑制率(DPPHIC50)。
ABTS自 由 基 [2,2 ′-Azinobis-(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonate), ABTS]清 除 率按以下公式計(jì)算:
式中,A0值:取ABTS自由基工作液160 μL加入到96孔板中,加無水乙醇40 μL, 734 nm吸光值為 A0(0.70±0.02)。A值:取(40-x)μL無水乙醇加入到96孔板中,加樣品液xμL,再加ABTS自由基溶液160 μL, 734 nm吸光值A(chǔ)。
擬合紅曲醇提液的濃度與ABTS自由基清除率的線性方程,計(jì)算清除一半ABTS自由基的紅曲醇提液的濃度,即ABTS自由基半數(shù)抑制率(ABTSIC50)。
測量數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,組間的方差分析采用t檢驗(yàn)。采用SPSS22.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行Spearman相關(guān)系數(shù)計(jì)算。采用SIMCA 14.1軟件進(jìn)行主要功能活性成分和抗氧化指標(biāo)的關(guān)聯(lián)分析,并繪制載荷圖和聚類圖。
2.1.1 不同紅曲的色素含量 4類紅曲的橙色價(jià)(E465)、黃色價(jià)(E390)和紅色價(jià)(E510)以及總色價(jià)E(E465+E390+E510)結(jié)果(表1)顯示,色曲(CQ)的紅色價(jià)、黃色價(jià)、橙色價(jià)顯著高于古田紅曲(GQ)、功能曲(FQ)和烏衣紅曲(WQ),GQ的紅色價(jià)、黃色價(jià)、橙色價(jià)顯著高于FQ和WQ,F(xiàn)Q的橙色價(jià)顯著高于WQ。CQ總色價(jià)均值3 911.23 U·g-1符合GB 1886.19—2015 中規(guī)定的總色價(jià) ≥ 1 000 U·g-1[14],WQ、FQ和GQ的總色價(jià)低于該標(biāo)準(zhǔn)。4類紅曲中3種色價(jià)的占比相對均衡。
表1 不同紅曲的橙色價(jià)(E465)、黃色價(jià)(E390)和紅色價(jià)(E510)Table 1 Orange, yellow, and red color value of various Hongqu
從表2可見,以白板為對照,4類紅曲(粉)的色差值△E差異非常明顯,CQ、GQ、FQ和WQ分別呈現(xiàn)暗紅、鮮紅、粉紅、灰粉色。4類紅曲白/黑差△L*為負(fù),說明紅曲的白/黑差是偏黑;紅/綠差△a*為正,說明4類紅曲在紅綠軸上偏紅;黃/藍(lán)差△b*為正,說明4類紅曲在黃藍(lán)軸上偏黃。CQ和GQ的色差值較大,其次是FQ,WQ的色差值最?。跻录t曲含有黑曲霉,亮度偏暗)。一般色差△E>2,認(rèn)為存在肉眼可辨差異,因此憑借色差值可以區(qū)分WQ、FQ,但是無法區(qū)分GQ和CQ。
表2 不同紅曲的色差Table 2 Chromatism of various Hongqu
2.1.2 不同紅曲的莫拉可林K(MK) 根據(jù)QBT 2847—2007 《功能性紅曲米(粉)》規(guī)定莫拉可林K(monacolin K ,MK)≥0.40%(以絕干計(jì),即4 mg·g-1)。從表3可見, FQ的MK含量分別為6.98~33.73 mg·g-1,達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。FQ的MK含量顯著高于CQ、WQ和GQ。CQ的MK含量均值0.26 mg·g-1,明顯高于WQ和GQ,但低于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。MK包含酸式和內(nèi)酯式,內(nèi)酯式MK需要人體內(nèi)羥基酯酶的參與發(fā)揮降膽固醇的作用,所以酸式MK的降膽固醇的作用效果優(yōu)于內(nèi)酯式MK。FQ的酸式占比分別為12.88%~27.01%,為后續(xù)活性評價(jià)提供參考。
表3 不同紅曲的莫納克林K(MK)Table 3 MK contents in various Hongqu
2.1.3 不同紅曲的γ-氨基丁酸 (GABA)、麥角固醇、多糖含量 從圖1-A可見,不同紅曲的GABA顯示,WQ的GABA含量0.71 μg·g-1,顯著高于GQ、FQ和CQ。GQ、FQ和CQ的GABA含量,分別為0.13、0.24、0.15 μg·g-1,差異不顯著。
4類紅曲的麥角固醇含量差異較大(圖1-B),WQ和 FQ 的麥角固醇含量平均為 472.12、449.65 μg·g-1,顯著高于 CQ (247.21 μg·g-1)和 GQ(156.64 μg·g-1)。說明WQ和FQ的真菌生物量比CQ和GQ的更高,培養(yǎng)基質(zhì)的轉(zhuǎn)化利用更加充分。
4類紅曲的多糖含量(圖1-C)的結(jié)果顯示,F(xiàn)Q的多糖含量最高(39.97 mg·g-1),顯著高于其他3類紅曲; CQ的多糖含量(15.32 mg·g-1)次之,顯著高 于 WQ(6.22 mg·g-1)和 GQ(7.29 mg·g-1); WQ和GQ 多糖含量沒有顯著差異。
不同紅曲的1 mg·mL-1乙醇提取物的鐵離子還原抗氧化能力(FRAP)測定結(jié)果見圖2-A。1 mg·mL-1陽性對照維生素C的吸光值為0.918,CQ的鐵離子還原力最強(qiáng),為0.712,顯著高于其他3類紅曲,WQ和GQ 的吸光值顯著高于FQ。說明CQ的還原鐵離子的抗氧化能力最強(qiáng)。
4類紅曲的醇提取物的DPPH自由基清除能力(DPPHIC50)的測定結(jié)果(圖2-B),DPPHIC50越小,抗氧化能力越強(qiáng)。CQ的DPPH自由基清除能力最強(qiáng),DPPHIC50達(dá)到0.11 mg·mL-1;其次為FQ和GQ,分別為 0.54 、0.43 mg·mL-1,二者沒有顯著差異; WQ 的DPPH自由基清除能力最弱,DPPHIC50為 0.88 mg·mL-1。陽性對照維生素 C清除DPPH 自由基的IC50為 0.02 mg·mL-1。
4類紅曲的醇提取物的ABTS自由基清除能力(ABTSIC50)的測定結(jié)果(圖2-C),ABTSIC50越小,抗氧化能力越強(qiáng)。CQ的ABTSIC50為21.72 μg·mL-1,抗氧化能力顯著強(qiáng)于其他三者,而FQ、GQ和WQ之間ABTS自由基清除能力沒有差異。陽性對照維生素C清除ABTS自由基的IC50為4.94 μg·mL-1。
從表4可見,紅/黃/橙色價(jià)E510/E390/E465之間具有強(qiáng)相關(guān)(r≥ 0.98), △E與色價(jià)極顯著相關(guān)(r≥0.778);鐵離子還原抗氧化能力FRAP與色價(jià)極顯著正相關(guān)(0.733 ≥r≥ 0.703),但是FRAP與麥角固醇極顯著負(fù)相關(guān)(r= -0.448),與MK、GABA和多糖負(fù)相關(guān),說明色素是4類紅曲中發(fā)揮還原鐵離子的抗氧化作用的主要成分。DPPHIC50與色價(jià)極顯著負(fù)相關(guān)(-0.880 ≤r≤ -0.896),但是 DPPHIC50和GABA、麥角固醇正相關(guān)(r= 0.596、r= 0.412),ABTSIC50與色價(jià)極顯著負(fù)相關(guān)(-0.773 ≤ r ≤ -0.758),但ABTSIC50與GABA、麥角固醇正相關(guān)(r= 0.319、r= 0.211),DPPHIC50、ABTSIC50分別和 MK、多糖呈弱負(fù)相關(guān),說明色素是4類紅曲中發(fā)揮清除DPPH自由基、ABTS自由基的抗氧化作用的主要成分。這與文獻(xiàn)報(bào)道紅曲黃色素具有較強(qiáng)清除自由基和細(xì)胞抗氧化活性是一致的[21]。
表4 不同紅曲主要功能活性成分、抗氧化等指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)Table 4 Correlation coefficients on key functional components and antioxidant indices of various Hongqu
不同紅曲主要功能活性成分和抗氧化活性指標(biāo)關(guān)聯(lián)分析的主成分分析(Bioplot)結(jié)果(圖3-A)顯示:4類紅曲分散在不同區(qū)域,說明4類紅曲的功能活性成分和抗氧化活性有明顯的差異。CQ與色素(色價(jià)E510、E390、E465和色差△E)和鐵離子還原抗氧化能力FRAP之間的距離近,和ABTSIC50、DPPHIC50最遠(yuǎn),說明CQ中色素含量最多,CQ的還原鐵離子能力和清除ABTS、DPPH自由基的能力最強(qiáng)。FQ與MK、多糖距離最近,說明FQ的MK和多糖含量最大。WQ和GABA、麥角固醇、ABTSIC50、DPPHIC50最近,說明WQ中麥角固醇和GABA的含量最大,同時(shí)其清除ABTS、DPPH自由基的抗氧化能力最弱。GQ處于所有指標(biāo)和樣品的最中間,功能活性物質(zhì)組成和抗氧化與FQ最為接近。層次聚類圖(HCA)也顯示4類紅曲分別聚類,與生物圖結(jié)果一致(圖3-B)。
紅曲菌具有豐富的淀粉酶、糖化酶和酯化酶等,通過固態(tài)發(fā)酵谷物、高粱和玉米等農(nóng)副產(chǎn)品,能夠合成紅曲色素、莫納克林類、γ-氨基丁酸、麥角固醇、多糖等功能活性代謝產(chǎn)物,明顯提高農(nóng)副產(chǎn)品的抗氧化性等功能性價(jià)值[22]。紅曲菌液體發(fā)酵或釀造應(yīng)用中具有耐受高濃度乳酸和乙醇的特性,這與其代謝產(chǎn)物的抗氧化活性能緩解氧化脅迫密切相關(guān)[23]。由于不同菌種在不同發(fā)酵條件下會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的紅曲色素混合物,使其色調(diào)和色價(jià)的表征依據(jù)多樣化,導(dǎo)致色價(jià)檢測方法缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),即使是現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn),也尚存矛盾之處:GB 1886.66—2015[24]中以O(shè)D476±10nm作為還原型紅曲黃色素的黃色價(jià),GB 1886.181—2016[25]中以O(shè)D495±10nm作為紅色價(jià),黃色價(jià)和紅色價(jià)存在波長交集;GB 1886.19—2015中黃色價(jià)OD388nm,符合大多數(shù)文獻(xiàn)報(bào)道天然紅曲黃色素波長330~450 nm。天然和還原型紅曲黃色素的黃色價(jià)檢測波長截然不同;總色價(jià)OD505nm偏向紅色價(jià)。因此,綜合文獻(xiàn)報(bào)道和國家標(biāo)準(zhǔn),本文參照現(xiàn)有文獻(xiàn)對4類紅曲樣品進(jìn)行規(guī)范化測定。GB 1886.19—2015 規(guī)定色曲的總色價(jià) ≥ 1 000 U·g-1,DB S35/002—2017規(guī)定古田紅曲和烏衣紅曲的總色價(jià)≥ 400 U·g-1[17],色曲和古田紅曲的總色價(jià)達(dá)標(biāo),功能曲的色價(jià)沒有限定。值得注意的是色差和色價(jià)極顯著正相關(guān),憑借色差能較好地區(qū)分不同紅曲,操作簡便。色曲主要產(chǎn)品紅曲紅通過菌種誘變、固定化細(xì)胞技術(shù)、菌種聯(lián)合培養(yǎng)和優(yōu)化培養(yǎng)基等多種途徑不斷提高色素產(chǎn)量[26],作為著色劑廣泛應(yīng)用于食品加工領(lǐng)域。MK數(shù)據(jù)變異度大,是以代表性企業(yè)的不同MK 含量的功能紅曲產(chǎn)品為試驗(yàn)對象導(dǎo)致的。黃酒抗氧化能力高于白葡萄酒但低于紅葡萄酒,是游離氨基酸、蛋白質(zhì)和GABA的良好來源,其中GABA 含量約為 10 μg·mL-1[27]。烏衣紅曲和古田紅曲都是黃酒釀造曲,其中烏衣紅曲的GABA含量在4類紅曲中最高,與其菌群結(jié)構(gòu)多樣性密不可分,除紅曲霉外,乳酸桿菌和酵母菌同樣具有高產(chǎn)GABA能力,通過菌種誘變和培養(yǎng)基優(yōu)化后產(chǎn)量高達(dá) 9.3 g·L-1[28]和 2.6 g·L-1[29]。麥角固醇可以顯著降低喂食高脂肪飲食的C57BL/6J小鼠的血清總膽固醇、甘油三酯、和低密度脂蛋白膽固醇的水平[30]。麥角固醇作為真菌細(xì)胞膜的重要組成成分,成為固體發(fā)酵混合物中真菌生物量的重要表征。烏衣紅曲和功能曲中麥角固醇含量(真菌的生物量)比色曲和古田紅曲更高,與功能曲由紅曲霉較長周期的發(fā)酵制成有關(guān),而烏衣紅曲具有紅曲霉、根曲霉和酵母等復(fù)雜真菌構(gòu)成相關(guān)[31]。紅曲多糖和改性產(chǎn)品具有一定的抗氧化活性[32]。固態(tài)發(fā)酵紅曲的多糖含量隨發(fā)酵時(shí)間的延長不斷積累,30 d達(dá)峰值6.14%,30~75 d內(nèi)基本穩(wěn)定,隨后下降[33]。烏衣紅曲和古田紅曲發(fā)酵周期為5~7 d,色曲9~14 d,功能曲38~45 d,多糖含量隨著發(fā)酵周期階梯式上升,符合文獻(xiàn)報(bào)道的多糖變化規(guī)律。 GABA、多糖和麥角甾醇可能是抗氧化活性的潛在貢獻(xiàn)者。屈炯等測定了紅曲紅色素組分2清除羥基自由基(?OH)、二苯代苦味肼自由基(DPPH)和超氧陰離子自由基(?O2-)的能力,分別為31.17%、63.53%和33.89%,抗氧化能力優(yōu)于相同濃度維生素C溶液[5]。
本研究發(fā)現(xiàn)4類紅曲醇提液的鐵離子還原能力、清除DPPH、ABTS自由基的抗氧化能力與色素含量極顯著相關(guān),而抗氧化能力與MK、GABA和多糖含量等指標(biāo)無顯著正相關(guān),試驗(yàn)結(jié)果與文獻(xiàn)報(bào)道相一致。 色曲、功能曲和釀造曲(烏衣紅曲和古田紅曲)因?yàn)橛猛静煌?,相?yīng)地生產(chǎn)菌種和制作工藝也不同,終產(chǎn)品的色素、MK等主要功能活性及其物質(zhì)組成各具特色。色曲以突出的色素組成與抗氧化活性為優(yōu)勢,是紅曲抗氧化優(yōu)良資源。功能曲以突出的MK、多糖含量為特點(diǎn),作為公認(rèn)的降脂藥物,也可作為調(diào)節(jié)免疫、糖脂代謝的研究材料。而烏衣紅曲的麥角固醇、GABA 含量最多,提示烏衣紅曲作釀造用途外,還可能是降血壓活性的良好材料。古田紅曲的主要功能活性物質(zhì)的含量介于其他3類紅曲中間,可以作為其他3類紅曲特定生物活性研究的參考材料。
通過比較分析曲功能曲(FQ)、色曲(CQ)、烏衣紅曲(WQ)和古田紅曲(GQ)的色價(jià)、MK、GABA、麥角固醇、多糖等主要功能活性成分和體外抗氧化活性,發(fā)現(xiàn)CQ的色價(jià)和抗氧化活性顯著高于FQ、WQ和GQ,且色價(jià)和抗氧化活性極顯著相關(guān),說明紅曲色素是紅曲抗氧化活性的功效成分。值得注意的是4類紅曲具有不同的功能活性成分特征:CQ的色素含量最高,F(xiàn)Q的MK和多糖含量最高,WQ的GABA、麥角固醇含量最高,以上功能活性成分的特點(diǎn)可為未來抗氧化等生物活性研究提供借鑒和參考。