《Journal of Fungi》：From Strain to Substance: A Novel Approach to Red Yeast Rice Quality Assessment and Chromatographic Fingerprinting
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红曲米具有显著的降脂功效，但红曲霉（Monascus）来源的菌株多样性使质量评价复杂化。为解决该问题，研究人员建立了一套系统分析框架，整合了红曲霉菌株的形态学与分子鉴定、关键生物活性成分的定量检测及色谱指纹图谱分析。通过形态学与ITS测序鉴定出5
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红曲米具有显著的降脂功效，但红曲霉（Monascus）来源的菌株多样性使质量评价复杂化。为解决该问题，研究人员建立了一套系统分析框架，整合了红曲霉菌株的形态学与分子鉴定、关键生物活性成分的定量检测及色谱指纹图谱分析。通过形态学与ITS测序鉴定出5种红曲霉。定量分析揭示了酸式莫纳可林K（acid Monacolin K）含量范围为0.15–23.29 mg/g，内酯式莫纳可林K（lactone Monacolin K）为0.03–14.22 mg/g，麦角固醇（ergosterol）为0.94–22.79 mg/g，鸟苷（guanosine）为10.35–852.19 μg/g，腺苷（adenosine）为0.06–147.96 μg/g，γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid，GABA）为2.76–1217.43 μg/g，β-葡聚糖（β-glucan）为0.08–4.73 mg/g。高效液相色谱（HPLC）指纹图谱确立了8个特征共有峰，相似度系数均高于0.802；基于指纹图谱的分析揭示了不同菌种间生物活性成分含量的显著差异：M. sanguineus与M. ruber含量最低，M. fumeus与M. fuliginosus含量最高，M. purpureus居中。该整合菌株鉴定与成分定量的多维度分析框架，为红曲米的全面质量评价提供了可靠工具。
论文解读
一、研究背景与意义
红曲米是以红曲霉（Monascus）为主要发酵菌种、在稻米上发酵制成的天然功能性食品，在中国已有逾千年食用历史。红曲米因具有调节血脂、辅助降压及抗菌等生物活性而受到广泛关注，其核心功能成分莫纳可林K（Monacolin K）是3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A（HMG-CoA）还原酶的天然抑制剂，可降低内源性胆固醇合成速率，进而降低低密度脂蛋白水平，减少心血管事件风险。
然而，当前红曲米质量评价面临多重挑战。其一，市售红曲米由多种红曲霉物种发酵生产，不同菌种间活性成分含量差异极大，而菌种与有效成分之间的关联尚未被系统阐明。其二，传统形态学鉴定依赖操作者经验，主观性强，尤其对近缘种易产生误判。其三，现有质量评价多聚焦于单一或少数指标成分，缺乏涵盖多种活性成分的全面评价体系。其四，红曲米发酵过程中可能伴随产生桔青霉素（citrinin）等潜在毒性代谢物，安全性评价亦不可忽视。因此，建立一套整合菌株鉴定、多成分定量与指纹图谱分析的系统化质量评价框架，对于保障红曲米产品质量、安全性与功效一致性具有重要的科学意义和产业应用价值。
二、研究内容与主要结论
研究人员以13批来自福建古田、浙江湖州、湖北武汉及安徽亳州等不同产地的红曲米样品（编号F1–F11、ZJ1–ZJ2）为核心研究对象，另以14批样品用于指纹图谱方法验证，开展系统研究。通过形态学观察与ITS基因序列分析，鉴定出5种红曲霉物种：Monascus purpureus（紫色红曲霉，9批样品）、M. fumeus（烟色红曲霉，1批）、M. fuliginosus（烟煤色红曲霉，1批）、M. ruber（红色红曲霉，1批）及M. sanguineus（血红红曲霉，1批）。
研究人员建立了多种高效液相色谱（HPLC）定量方法，对红曲米中主要活性成分进行系统检测。莫纳可林K定量结果显示，酸式莫纳可林K含量范围为0.15–23.29 mg/g，内酯式莫纳可林K为0.03–14.22 mg/g，其中福建产样品（F1–F5、F9）及ZJ1的莫纳可林K含量均超过道地红曲米样品水平（2.0–2.3 mg/g），超出功能性红曲米（粉）行业标准1.37–2.232倍。麦角固醇含量经皂化提取后测定为0.94–22.79 mg/g。核苷类成分定量涵盖尿嘧啶、胞苷、次黄嘌呤、腺嘌呤、肌苷、鸟苷、胸苷及腺苷共8种成分，含量范围分别为尿嘧啶0.081–97.608 μg/g、胞苷6.572–158.45 μg/g、次黄嘌呤2.832–111.851 μg/g、腺嘌呤3.372–151.65 μg/g、肌苷0.01–12.837 μg/g、鸟苷10.353–852.194 μg/g、胸苷1.902–62.31 μg/g、腺苷0.061–147.964 μg/g。γ-氨基丁酸（GABA）经邻苯二甲醛（OPA）柱前衍生化后测定，含量为2.76–1217.43 μg/g。β-葡聚糖采用刚果红结合比色法测定，含量为0.080–4.734 mg/g。安全性方面，13批样品中有3批（F3、F5、F11）检出桔青霉素，浓度分别为140、605和12451 ng/mL，提示桔青霉素检测对红曲米质量安全评价至关重要。
指纹图谱分析方面，研究人员利用中药色谱指纹图谱相似度评价系统生成红曲米共有模式色谱图，确立了8个特征共有峰，其中峰8经对照品比对确认为莫纳可林K。27批样品指纹图谱相似度均高于0.802，表明不同来源红曲米化学轮廓具有较好的一致性。方法学验证显示，各成分定量方法的精密度、重复性、稳定性及加标回收率均符合分析要求。
跨菌种比较分析揭示了显著差异：产色菌株M. sanguineus与M. ruber的生物活性成分含量最低，其中M. sanguineus中酸式莫纳可林K与内酯式洛伐他汀完全未检出；M. fumeus与M. fuliginosus活性成分含量总体最高，M. fuliginosus综合含量居首；M. purpureus作为市售主流菌种，活性成分含量居中。核苷类成分的比较呈现相似趋势：M. ruber含量最低，M. fumeus含量最高，M. purpureus居中。
三、关键技术与方法
本研究采用的主要技术方法包括：形态学鉴定与分子生物学鉴定相结合的红曲霉菌株鉴定体系，其中分子鉴定通过聚合酶链反应（PCR）扩增内转录间隔区（ITS）序列（引物ITS1/ITS4）并进行BLASTN同源性比对；高效液相色谱（HPLC）技术用于莫纳可林K（酸式与内酯式）、麦角固醇、8种核苷类成分及GABA的定量检测，其中GABA需经OPA柱前衍生化处理；紫外-可见分光光度法结合刚果红染色用于β-葡聚糖定量；高效液相色谱-串联质谱（HPLC-MS/MS）用于桔青霉素定量检测；中药色谱指纹图谱相似度评价系统用于指纹图谱构建与相似度分析。
四、讨论与结论
研究讨论部分指出，在核苷类成分的HPLC分析中，糖苷类成分的固有极性对反相高效液相色谱（RP-HPLC）流动相选择构成挑战。研究人员系统比较了乙腈-磷酸二氢钾缓冲液与甲醇-超纯水两种流动相体系，后者在分离度、峰对称性及保留时间方面表现更优。GABA因缺乏强发色团，需采用OPA柱前衍生化以实现灵敏检测，且鉴于OPA衍生物的不稳定性，所有衍生化溶液须在加样后3分钟内完成进样。β-葡聚糖定量中，3 mg/mL刚果红溶液较1 mg/mL提供更稳定的吸光度信号，故被选定为最佳显色剂。
研究结论指出，市售红曲米产品种类繁多但质量与安全性令人担忧。M. purpureus作为市场最广泛认可的菌种，具有有效降脂活性且副作用较小。M. sanguineus与M. ruber活性成分含量最低，莫纳可林K几乎不可检出；M. fumeus与M. fuliginosus活性成分总体含量最高，莫纳可林K达最大值，这可能给消费者带来摄入量难以控制的潜在风险；M. purpureus居中，可能在适量摄入下提供有效降脂作用。不同红曲霉菌种发酵所得红曲米因活性成分差异导致的功效差异，有待进一步的体内药效学研究加以阐明。
本研究通过系统实验建立了红曲米成分鉴定的技术框架，利用HPLC、基因测序及紫外-可见分光光度法等现代技术对主要成分进行了分离、鉴定与定量，方法学验证表明各方法具有良好的精密度、重复性、稳定性与准确性。该研究为红曲米的质量控制、功效评价与安全性评估提供了坚实的技术基础与科学依据，对红曲米产业的标准化与临床应用的规范化具有重要推动作用。
